地質災害監測大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇地質災害監測范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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2遙感技術在地質災害監測中的作用

各種自然災害發生前一般都會出現各種先兆，而且很多災害的發生和發展都有一定的時空規律，彼此之間常有一定的關系，這就為自然災害的預報提供了可能。在自然災害的預報和研究中運用遙感技術可以發揮以下幾個方面的作用:

2.1推動國家自然災害數據庫建設

地質災害是一種常見的自然災害，發生地質災害后的地形地貌在遙感圖像中通常與周圍正常的情況有所區別，特別是在形態、色調和影紋結構等方面。為了在地質災害發生后快速及時地了解地質災害的規模和具體情況，可以通過我國的資源衛星、氣象衛星和其他專業衛星等進行遙感信號的采集，然后運用地質災害遙感信息的合理解釋，對已經發生地質災害的地點或是隱患點進行詳細的調查分析，并對數據進行整理后得出災害規模、災害分布、形成因素、孕育過程、變化趨勢等。通過以上工作可以有效推動對災害數據的收集和整理工作，并且按照地質災害的類別，建立災害要素數據庫，構建災害預測評估和災后災害快速評估運行系統。

2.2為抗災救災應急決策提供快速信息支持

一些突發性自然災害，難以實現迅速、準確、動態的監測與預報，但遙感技術可以不受地面條件限制，快速獲取災害發生后災區的全面景觀，根據災害分類分級及影像模型，判讀圖像，快速確定災情，為應急救援工作提供第一手資料，從而在最短的時間內實現對自然災害的應急響應。在2008年四川汶川大地震及2010年青海玉樹大地震中，有關部門使用多種航天、航空遙感技術為抗震救災指揮部及時提供了多種類型、不同分辨率的衛星和航空遙感數據分析信息，為抗震救災指揮系統及時全面地了解災情、快速部署救援行動提供了可靠的信息支持。在澳大利亞維多利亞州發生特大火災時，我國立刻調整了環境減災衛星A、B星拍攝角度和運行頻率，每天兩次飛過澳大利亞上空，迅速準確地拍攝了澳大利亞火場的光學、紅外和雷達圖像，為澳大利亞空間信息合作研究中心提供了大量的衛星監測圖像，極大地幫助了澳大利亞有關部門的滅火行動。

2.3提高次生災害的預測預報能力

做好次生災害的排查與監測預警工作，是減少和降低災害損失的重要措施。利用衛星遙感技術實時監測地震次生災害，讓人們能夠有效規避災害或減小災害損失。在2008年汶川大地震中，中國國土資源航空物探遙感中心通過航空遙感應急調查，及時掌握了北川等14個重災縣市道路、房屋損壞等災情和崩塌、滑坡、泥石流及堰塞湖等次生災害情況，共解譯出地震引發的崩塌、滑坡、泥石流7226個，堰塞湖147個，災害毀路1423處;圈定有危險的村鎮264個，潛在危險道路1732處，從而為有效防范次生災害的發生、最大限度地降低災害損失提供了有力的信息支持。

2.4為災后重建規劃提供決策依據

地震等重大自然災害發生后，災區的重建規劃是抗災救災的一項重要工作。如地震災后恢復重建規劃應當根據地質條件和地震活動斷層分布以及資源環境承載能力，重點對城鎮和鄉村的布局、基礎設施和公共服務設施的建設、防災減災和生態環境以及自然資源和歷史文化遺產保護等作出安排。城鎮和工程選址時要充分考慮災害綜合區劃，既防止類似的災害重復發生，也要防御其他自然災害的侵襲。在2008年四川汶川大地震發生后，我國利用航天和航空遙感，及時開展汶川地震災情評估工作，完成不同烈度人口影響評估，以及房屋倒損、道路損毀、人員傷亡等災情及次生災害評估、災情綜合評估、地震災害范圍評估、地震災害經濟損失評估等工作，為災區規劃重建提供了科學依據和決策咨詢。

2.5幫助提高地震預測預報水平

地震的預測預報是一個世界性難題。我國破壞性地震頻繁發生，損失極為慘重。為了有效地預測地震發生，必須對地震前的各種兆信信息進行收集和數據挖掘，找到地震演變規律，盡可能地有效預測預報地震。衛星遙感技術通過多種手段觀測、廣闊的信息覆蓋、短周期的觀測手段等，為提高地震災害的預測預報水平提供了可能。遙感技術用于監測和評估地震災害已成為研究的一大熱門。目前，遙感方法中合成孔徑雷達干涉測量(InSAR)技術在監測地震形變方面的潛力已得到廣泛認同。在地震研究方面，我國運用各種遙感圖像，進行斷層活動性、強震構造環境、地震地表破裂等方面的遙感地質解譯以及干涉形跡測量研究，取得了重要研究成果。同時還開展了遙感技術在地震監測預報中的可應用性研究、紅外遙感地震前兆的異常特征、預報方法和機理研究以及地震前兆熱紅外異常衛星遙感監測與快速處理系統研究等，為衛星遙感應用于地震監測預報開辟了新的方向。我國地震局已將衛星遙感的部分熱紅外實測數據，通過全國地震系統共享給所有地震研究工作者，為地震監測和預報提供數據支持。

3遙感技術在地質災害監測中的具體應用

我國的地質災害遙感調查技術為大型工程的可行性研究提供地質災害分布、潛在危害及環境基礎資料。實踐證明，遙感技術在識別滑坡、泥石流，制作區域滑坡、泥石流分布圖等方面體現出巨大的應用價值。

3.1孕災背景調查與研究從地質災害預測預報相關理論分析可知，災害孕育過程中要對一些因素進行長期觀測，發現其變化規律。這些因素包括時日降水量、地面坡度、多年平均降水量、植被發育狀況、構造發育程度等。這些因素的成功觀測是地震預測預報的重要保障。通過氣象衛星可以實時檢測降雨情況，而資源衛星可以對地表地物進行詳細的調查，通過紅外波段和微波波段分析地下物質的體貌體征等。結合氣象衛星和資源衛星強大的遙感技術，可以對以上孕災因素進行實時監控和分析，因此利用遙感技術有效調查研究地質災害孕災背景是遙感技術的重要應用之一，也是地質災害最重要的基礎準備工作。

3.2地質災害現狀調查與區域劃分

在地質災害發生后，必須及時有效地對地質災害現狀進行總體分析，了解其發生規模和特征，才能制訂相應的救災和避災措施。地質災害過程中，不良地質所迸發出的滑坡、崩塌、泥石流等災害個體或災害群體，在遙感圖像中會呈現出與眾不同的地質特征。很多關于地質發生規模和形態特征等信息都可以通過遙感影像進行提取。這些信息提取后，就可以有效分析目標區域內地質災害發生點和隱患點的全面信息，找到災害發生的分布、規模、特點、趨勢等信息。另外，在上述工作基礎上還可以對地質災害發生地進行區域劃分，對地址災害進行分級管理，對隱患區進行嚴密監控，為建立地質災害監測網絡提供基礎資料。

3.3地質災害動態監測與預警

當地質體從量變到質變后，地質災害很容易發生，但是這種從量變到質變的過程是很難被觀測察覺的，因為其蠕動速率非常小且比較穩定，地質災害動態檢測就是期望實時得到發生突變的信息，來預測和預報災害發生。在全球衛星定位系統(GPS)的精確定位下，這種緩慢的變動速率是可以被察覺并記錄的。利用衛星定位系統進行地質災害動態檢測，可以有效地對地質災害進行預測、預報和警報。

3.4災情實時調查與損失評估

當地質災害的發生不可避免時，就要盡可能地減小災害損失，這就要求在地質災害發生后對災情進行實時檢測和調查，并評估和區分災情較重和較輕的區域，進行有效的人員救援和物資運送。利用遙感技術可以對地質災害進行詳細的調查，除了可以對人員和牲畜傷亡進行統計外，還可以對地面建筑、水域資源、橋梁道路、自然資源等各項情況進行實時的調查和評估，為救災提供有效的信息支持。

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1.2滑坡形成機制泥巖構成了礦區山體的軟弱結構面，而造成軟弱結構面應力集中以致破壞的基本條件是：（1）軟弱結構面有一定的坡度（5°~12°，平均9°），并傾向臨空面，且臨空面的坡度（老滑坡滑動之前的天然斜坡坡度應在20°以上，目前滑坡體地面平均坡度為16.7°）大于軟弱結構面的坡度。（2）泥巖、特別是厚層泥巖具有良好的隔水性能，地下水遇到厚層泥巖被隔擋，在泥巖面滯留，使軟弱結構面被軟化，抗剪強度降低。2005年礦山企業在該滑坡體上挖方削坡修建了辦公樓和廠房，并堆存了大量的煤矸石，擾動了老滑坡，破壞了滑坡的天然平衡，使滑坡穩定性降低，進入雨季之后，在長時間降雨條件下，滑坡開始復活。

2滑坡治理的主要工程措施

2.1抗滑樁工程在辦公建筑、副井井筒南側布置一排抗滑樁（共25根）。采用鋼筋混凝土矩形樁，樁頂標高846.0m，斷面尺寸為3m×2m，樁中心距4.5m，樁長25m，樁身混凝土為C30。抗滑樁樁頂一般低于現地面1.5~3.0m左右。受荷段10~13m，錨固段約12~15m，符合《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T0219-2006）要求。

2.2錨索根據初步設計及離柳焦煤集團決定，考慮到地質不確定性因素的特點，為增強抗滑樁的穩定性，在抗滑樁中間增加錨索，共設計錨索24根。

3滑坡變形監測本滑坡

目前處于蠕動變形階段，需在抗滑樁施工過程中監測滑坡位移情況，查清滑坡的穩定性，確保施工過程中滑坡的安全，以檢驗抗滑治理效果，監測抗滑樁質量及使用期間的安全性。變形監測主要通過2種方式進行，一是對副井井筒錯縫間距進行監測，二是在滑坡體上選擇具有代表意義的監測點進行監測，在滑坡體外地質穩定地段選擇一個基準點、一個后視點，在滑坡體上選擇9個變形監測點采用高精度全站儀進行觀測。根據副井井筒位移記錄，實施抗滑樁工程前2013年4月22日井筒初始位移為0.63m，到2013年7月10日，井筒位移為0.64m，增加10mm。從2013年7月10日到2013年9月5日，井筒無變形。從2013年4月22日準備實施抗滑樁工程至2013年9月5日抗滑樁主體工程基本結束，運用高精度全站儀對滑坡體上監測點進行了持續觀測，觀測頻率每周一次。在抗滑樁施工前監測點初始位移量最大，分別為1054mm、963mm，監測點初始位移量為810mm，數值也很大。在實施抗滑樁工程后，監測點滑動速率顯著下降，特別是監測點，抗滑樁施工前后位移變化量分別為7mm、10mm，在個監測點中位移變化量最小，而且比其余監測點位移變化量小很多，說明抗滑樁工程的實施有效地降低了滑坡的蠕動速度，保證了抗滑樁南側滑坡體的穩定以及其南側滑坡體上辦公樓和工業建筑的安全。另外也說明，抗滑樁北側滑坡體還有剩余的下滑力。監測點由于緊鄰東側抗滑樁，滑動速率相對較小，位移變化量為29mm；監測點處于滑坡主滑方向上，其初始位移量最小，在滑坡東部實施抗滑樁工程后，由于受力驟然增大，滑動速率顯著增加，位移變化量為53mm；監測點位于滑坡西部邊緣一帶，與東部抗滑樁工程處于一條直線上，抗滑樁施工前后，其位移變化量為58mm，位移變化量最大；監測點處于滑坡前緣，位移變化量介于30~50mm之間。

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0.引言

地質災害的主要類型有山體滑坡、崩塌、泥石流，一般集中在汛期發生。引發地質災害原因，一是人為因素，因修建鄉村道路時對護岸、邊坡加固不力；二是地質構造因素，巖層軟硬相間，斷層縱橫交錯，巖漿巖穿插，地表風化等是地質災害形成的內因；三是氣候異常，雨量集中，造成土壤嚴重超飽和吸水，穩定失衡；四是地形陡峭，植被破壞，水土流失嚴重。其中氣候、天氣因素的影響是氣象部門關注和工作的重點。我國地質災害動態監測數據庫系統的起步相對其他行業較晚，發展也較慢。為了提高地質災害防御能力，充分發揮氣象科技對國民經濟和社會發展的保障作用，建立統一的地質災害動態監測數據庫標準體系、地質災害動態監測數據庫、數據庫管理系統和動態信息系統在技術上和數據獲取方面的條件都已經成熟，也是及時和必要的。本文就地質災害監測系統的構建談幾點粗淺認識。

1.地質災害監測系統的構建

1.1系統概述

本系統是一種軟件與硬件結合的自動化網絡式管理系統。以C/S結構為主體，GIS技術為支撐，三維地理信息系統為展示分析平臺，以水文、地理為依據，空間數 據和屬性數據為基礎，集數據采集、管理、分析、表達、三維地圖全方位表達為一體，利用數據庫管理技術和高級編程語言，以災害預警及管理為主要目的，實現 圖、文、表一體化。

1.2系統構成

整個系統由終端設備、底層軟件、上層軟件三大部分組成，通信服務器接收終端通過GPRS或CDMA傳輸終端信息至中心。

1.3系統功能

基于三維地理信息系統場景對汛情信息、工情信息、防汛調度信息、山體滑坡災害信息等進行分析，為地質災害監測預警提供功能完善的信息查詢和決策支持。

1.3.1雨量監測系統

采用“DSD1雨量遙測儀”，遙測儀采集的雨量資料通過GSM 網絡進行無線通訊，數據采集時間密度為每分鐘一次，并每十分鐘一次向中心站傳輸數據，基本保證了地質災害點雨量監測實時化的要求。中心站自動接收監測點傳輸的數據，并通過數據庫對監測點降水資料進行管理。同時建立了基于雨量點地理信息和降水資料的圖形化顯示系統和信息服務系統，在互聯網上以Web的形式提供災害點地理情況、交通情況、危害到人員安全情況、以及預防地質災害發生預案等信息，實現了地質災害點降水實況的顯示、查詢服務和雨量資料的共享。同時，在政府及國土、水利、防汛抗旱等部門的領導計算機內收藏“地質災害雨量監測站網”網址，實現了地質災害點自動雨量站數據實時顯示，便于決策部門根據網站提供的實時雨量、雨強信息，進行地質災害應急指揮。

1.3.2自動雨量站點

降水資料數據庫的建設為監測點地質災害分析和預報提供了基礎數據。為更好地開展地質災害預警和，氣象局與國土資源局根據地質災害點的降水強度確定可能引發地質災害的預報等級，并完善了制作流程、渠道。并根據不同級別通知報政府和相關部門，并向社會公開，同時向縣、鄉鎮、村、隱患點負責人、監測人，逐級通知到位。

1.3.3預報預警

在預報和預警手段方面，利用氣象臺提供的預報得出未來一周逐日的降水量預報，并根據降水量預報制作地質災害等級。當出現雷雨、大風等短時災害性天氣，可能誘發地質災害時，則利用雷達資料共享服務器下載的雷達PUB資料進行臨近預報分析，為各地質災害監測點提供地質災害預警信息，并通過短信平臺向責任人。

1.3.4信息

在地質災害信息方面，充分利用短信平臺、電視天氣預報欄目等手段向社會地質災害等級預報。同時，為做好天氣預報信息和預警信息的，根據氣象部門提供的異常暴雨天氣預報或監測點出現異常變化時，由國土資源局提出有關短期預報和臨災預報，報人民政府。緊急情況時，經人民政府批準，由電視臺、廣播電視播送臨災預警信息。

1.4系統特點

1.4.1實時數據同步

本系統開發的數據匯聚平臺通過實時對終端數據的分析，采用開放式的接口進行設計，能根據災害的網絡情況及數據源靈活設置數據的流轉方向，支持多種數據路由，實現數據同步傳輸。

1.4.2科學設定預警指標

提出了臨界報警的思路，系統支持二套預警指標、四種預警級別。

1.4.3歷史資料自動生成

為加強災害的決策分析功能，系統通過極值分析引擎，希望能自動分析計算各監測站1小時、3小時、6小時、24小時等時段長的歷史極值。

1.4.4數據高度共享

采用面向服務的架構(SOA)技術，可實現用戶和應用對各種數據源（水雨情、工情、預報、社會經濟信息等）的透明操作。利用數據共享空間站提供的功能，各子系統可實現跨數據庫的數據交換和訪問，實現跨部門的信息共享，滿足防汛指揮機構“聯合作戰”對信息共享的要求。

1.4.5以防為主

在山體滑坡災害易發區建立快速、準確的降雨實時監測，通過系統對預設信息的分析，并輔之以性能可靠、操作簡便的預警響應系統，以人的生命安全為第一目標，把重點放在防災、避災上，做到災前有預警、轉移災中有救援，災后有搶險，掌握防災工作的主動權。

2.結束語

綜上所述，地質災害監測系統經過開發與應用，達到了初期的設計目標，實現了地質災害的監測管理信息化，為國土資源決策提供了依據。該系統把地質災害點的數據系統化、信息化，建成信息系統進行統一管理，方便了地質災害信息的快速、全方位查詢。把地質災害點信息與地形、地貌圖結合起來，讓信息更加直觀，使用更加方便。系統采用了WEB架構設計，將所有的功能都集中在服務器上實現，各級用戶端通過IE瀏覽器來進行訪問、維護，不需要安裝任何軟件或插件，操作簡單方便。使用本系統，可以更方便、快捷的瀏覽、查詢地質災害信息，實現地質災害監測信息化，有效的提高地質災害監測與管理的工作效率。

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[中圖分類號]×43

[文獻標識碼]A

[文章編號]1009－5549(2010)05－0101－01

一、地質災害類型及其表現

地質災害是指在自然或者人為因素的作用下形成的，對人類生命財產、環境造成破壞和損失的地質作用(現象)。主要類型有崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷等。

(一)主要分類方法

地質災害的分類，有不同的角度與標準，十分復雜。就其成因而論，主要由自然變異導致的地質災害稱自然地質災害；主要由人為作用誘發的地質災害則稱人為地質災害。就地質環境或地質體變化的速度而言，可分突發性地質災害與緩變性地質災害兩大類。前者如崩塌、滑坡、泥石流等，即習慣上的狹義地質災害；后者如水土流失、土地沙漠化等，又稱環境地質災害。根據地質災害發生區的地理或地貌特征，可分山地地質災害，如崩塌、滑坡、泥石流等；平原地質災害，如地質沉降，如此等等。

滑坡：是指斜坡上的巖體由于某種原因在重力的作用下沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體向下滑動的現象。

崩塌：是指較陡的斜坡上的巖土體在重力的作用下突然脫離母體崩落、滾動堆積在坡腳的地質現象。

泥石流：是山區特有的一種自然現象。它是由于降水而形成的一種帶大量泥沙、石塊等固體物質條件的特殊洪流。識別：中游溝身長不對稱，參差不齊；溝槽中構成跌水；形成多級階地等。

地面塌陷：是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑的自然現象。

(二)地質災害發生前的表現

崩塌前兆是：崩塌的前緣不斷發生掉塊、墜落、小崩小塌的現象；崩塌的腳部出現新的破裂形跡；不時聽到巖石的撕裂摩擦聲：出現熱、氣、地下水異常；動物出現異常。

滑坡前兆是：滑坡前緣出現橫向及縱向裂縫，前緣土體出現隆起現象；滑體后緣裂縫急劇加寬加長，新裂縫不斷產生，滑坡體后部快速下座，四周巖土體出現松動和小型塌滑現象；滑帶巖土體因摩擦錯動出現聲響，并從裂縫中冒出氣或水：在滑坡前緣坡角處，有堵塞的泉水復活或泉水、井水突然干涸；動物出現驚恐異常現象；滑坡體上的觀測點明顯移位；滑坡前緣出現鼓丘；房屋傾斜、開裂和出現醉漢林、馬刀樹等。

地面塌陷的前兆：泉、井的異常變化；地面變形；建筑物作響、傾斜、開裂；地面積水引起地面冒氣泡、水泡、旋流等；植物變態；動物驚恐。

滑坡、崩塌、泥石流三者除了相互區別外，常常還具有相互聯系、相互轉化和不可分割的密切關系。

泥石流發生的前兆是：溝內有轟鳴聲，主河流水上漲和正常流水突然中斷。動植物異常，如豬、狗、牛、羊、雞驚恐不安，不入睡，老鼠亂竄，植物形態發生變化，樹林枯萎或歪斜等現象。

如發現上述的一些征兆，尤其是發現山體出現裂縫，則可能存在發生崩塌、滑坡的隱患，長期降雨或暴雨則可能誘發泥石流。

二、地質災害監測的基本方法

崩塌、滑坡防治的基本方法主要是各種加固工程如支擋、錨固、減載、固化等，并附以各種排水(地表排水、地下排水)工程，其簡易防治方法是用粘土填充滑坡體上的裂縫或修地表排水渠。泥石流災害防治的基本方法是工程設計和施工中要設置完善的排水系統，避免地表水入滲，對已有塌陷坑進行填堵處理，防止地表水注入。

地質災害簡易監測，是指借助于簡單的測量工具、儀器裝置和測量方法，監測災害體、房屋或構筑物裂縫位移變化的監測方法。一般常用監測方法表現為以下幾種：

1.埋樁法。埋樁法適合對崩塌、滑坡體上發生的裂縫進行觀測。在斜坡上橫跨裂縫兩側埋樁，用鋼卷尺測量樁之間的距離，可以了解滑坡變形滑動過程。對于土體裂縫，埋樁不能離裂縫太近。

2.埋釘法。在建筑物裂縫兩側各釘一顆釘子，通過測量兩側兩顆釘子之間的距離變化來判斷滑坡的變形滑動。這種方法對于臨災前兆的判斷是非常有效的。

3.上漆法。在建筑物裂縫的兩側用油漆各畫上一道標記，與埋釘法原理是相同的，通過測量兩側標記之間的距離來判斷裂縫是否存在擴大。

4.貼片法。橫跨建筑物裂縫粘貼水泥砂漿片或紙片，如果砂漿片或紙片被拉斷，說明滑坡發生了明顯變形，須嚴加防范。與上面三種方法相比，這種方法不能獲得具體數據，但是，可以非常直接地判斷滑坡的突然變化情況。

地質災害群測群防監測方法除了采用埋樁法、貼片法和災害前兆觀查等簡單方法外，還可以借助簡易、快捷、實用、易于掌握的位移、地聲、雨量等群測群防預警裝置和簡單的聲、光、電警報信號發生裝置，來提高預警的準確性和臨災的快速反應能力。

三、地質災害的應急避險

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關鍵詞:

大數據;地質災害;監測;預警

滑坡是斜坡上部分巖土整體地向下方滑動［1］。滑坡等常見的地質災害，破壞工程設施，造成大量人員傷亡，可能發生滑坡的區域，道路和建筑等隨時受到巨大威脅［2－4］，很多城市都面臨著滑坡等地質災害的威脅。由于互聯網、物聯網、三網融合等等通信技術，云計算等IT技術的發展，社會已經進入了大數據時代［5］。網絡等工具的利用，使得人們獲取信息資源更加方便，也使得更好地進行地質災害的監測和預警成為可能。

1地質災害新特點

1.1原因新特點隨著城市建設規模的日益擴大，施工因素和人為因素造成的地質災害也越來越多。比如2015年12月20日，深圳光明新區發生滑坡，垮塌體就是堆積量過大、堆積坡度過陡的人工堆土，失穩垮塌后造成多棟樓房倒塌，原有山體并沒有滑動。人工開挖邊坡，在坡體上部加載(如丟棄礦渣和建筑垃圾等)，破壞自然斜坡的穩定性，更容易導致滑坡發生［6］。因此地質災害不僅限于自然災害。深圳滑坡的人工堆土垮塌的地點就屬于堆放渣土和建筑垃圾的受納場。為此，深圳公安已依法對企業負責人、滑坡事故相關責任人，共12人采取了強制措施。

1.2地點新特點地質災害越來越多的發生在城市內部和城市周邊。因此更值得注意，這種離人口稠密區更近的地質災害，容易造成更大的人員傷亡和財產損失。

2大數據時代的監測工作

2.1信息獲取大數據影響了人們的生活與工作方式、改變了企業的運作模式，也導致科研模式發生了根本改變［5］。大數據時代的突出特點是數據的共享和高效利用。一旦把調查數據輸入系統，就可以輸入任一調查點的模糊名稱，檢索該調查點的滑坡、崩塌、泥石流等地質災害和不穩定斜坡坡等潛在的地質災害的信息［7］。大數據思維從海量信息到便于人們理解的分析結論，用于地質災害監測系統中海量數據的分析，可以大幅度提高地質災害監測的準確度和實效性。在大數據時代，人們通過網絡等途徑可以獲得更加全面、更加專業、更加及時的信息。比如香港大學著名教授岳中琦，在科學網連續博客，第一時間深入而詳細地解析了12•20深圳滑坡，不但提供了科學嚴謹的分析，還提供了大量清晰準確的現場圖片。無論是“看門道”的專業人士，還是“看熱鬧”的公眾，都可以在其博客中獲得大量的有效信息，岳教授為科研及科普工作都做出了卓有成效的貢獻。

2.2利用多方面資源做好地質災害監測傳統的資料管理手段和人工作業方式，在現時性、準確性、科學性和高效率等方面已經無法適應當前地質災害防治，尤其是災害應急工作的需要，更加無法滿足將來的需求［8］。利用網絡可以更好地做好地質災害的檢測工作。比如12•20深圳滑坡，衛星地圖能揭示事發地點十年變遷:2010年之前，事發地點是個礦場，地貌是山谷和深坑;2013－2014年因積水深坑變成了湖泊;2015年，因為填埋建筑垃圾湖泊逐漸消失，而山谷開口始終正對著滑坡體沖擊的工業園區，由于與水相比，建筑垃圾的密度更大，直接導致了滑坡的發生。還可以利用網友公布在論壇等媒體的無人機照片衛星地圖，研究地貌變化，對地質災害的實時、動態監測做出貢獻。尤其是在山區發生地震后，坡體植被的破壞，為泥石流和滑坡等地質災害的發生提供了條件。及時的公開和分析航拍照片，對專家和公眾共同做好地質災害預測工作有著積極意義。

3利用網絡做好地質災害預警

地質災害的預警比報道更加有積極意義。由于專業的地質人士數量有限，監控不可能全覆蓋。而通過網絡獲得地質災害的征兆和苗頭，通知有關部門，可以及時采取治理措施，把地質災害控制在萌芽狀態，減少人員傷亡和財產損失。比如成都理工大學黃潤秋教授等人獲取信息后，及時采取有效措施，通過打入錨桿等工程措施，消除了威脅丹巴縣城的滑坡風險，保住了丹巴縣城。同時，通過微博和微信等工具公布信息，可以及時疏散群眾，減少人員傷亡。2012年8月17日18時至18日凌晨，四川省彭州市銀廠溝景區12小時內降雨量達247mm，為50年來最大的暴雨，引發多處泥石流和滑坡，中斷了交通、通訊、電力、供水，嚴重威脅群眾和游客安全。彭州市準確預警、在災害發生前及時公布信息，6小時內組織群眾兩次主動避險，緊急疏散轉移了15000余人，成功避免了1200人因災傷亡。

4結語

針對人為因素造成地質災害的新特點，大數據時代的信息獲取更加方便，也有著大量地質災害的監測和預警成功的案例。因此，利用網絡和社交軟件等工具，可以更好地做好地質災害監測和預警。

參考文獻:

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［2］王文奇，劉保縣，李麗，等．中國西部山區交通設施震害分析［J］．四川理工學院學報，2015，28(1):41－45．

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篇（6）

一、概述

地質災害監測主要任務為監測地質災害時空域演變信息、誘發因素等最大程度獲取連續空間變形數據應用于地質災害穩定性評價、預測預報和防治工程效果評估地質災害監測是集地質災害形成機理、監測儀器、時空技術和預測預報技術為一體綜合技術當前地質災害監測技術方法研究與應用多是圍繞崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害進行。

二、地質災害監測方法技術現狀

（一）常規監測方法技術趨于成熟設備精度、設備性能都具有很高水平目前地質災害位移監測方法均可以進行毫米級監測高精度位移監測方法可以實現0.1mm精度

（二）監測方法多樣化、三維立體化。

由于采用了多種有效方法結合對比校核以及從空中、地面到災害體深部立體化監測網絡使得綜合判別能力促進了地質災害評價、預測能力提高。

三、新技術新方法

隨著現代科學技術發展和學科間相互滲透合成孔徑干涉雷達（InSAR）、激光掃描、光纖應變分析等技術相繼不同程度應用于地質災害調查與監測中而光纖應變分析技術之布里淵散射光時域反射技術（BOTDR）應用于地質災害監測處于剛剛起步階段BOTDR是目前國際上近幾年才發展成熟起來一項尖端技術起初應用于航天領域發達國家相繼應用于電力、通訊、工程等領域應變檢測和監控工程領域主要應用于橋梁、大壩、隧道等大型基礎工程安全監測和健康診斷并取得了很多成功應用經驗；在日本開始將BOTDR技術應用于邊坡工程變形監測中；我國工程領域引入BOTDR技術相對較晚目前主要應用于橋梁、隧道等構筑工程變形監測中并取得了一定成果；在三峽水庫區巫山開始將BOTDR應用于滑坡監測與常規地質災害監測技術相比BOTDR技術具有多路復用分布式、長距離、實時性、精度高和長期耐久等特點通過合理布設可以方便對目標體各個部位進行監測；由于其具有技術應用前景已經一些發達國家如日本、美國、加拿大、瑞士等國家競相研發課題。

四、地質災害監測技術方法發展趨勢

（一）高精度、自動化、實時化發展趨勢。

光學、電學、信息學、計算機技術和通信技術發展同時給地質災害監測儀器研究開發帶來勃勃生機；能夠監測信息種類和監測手段將越來越豐富同時某些監測方法監測精度、采集信息直觀性和操作簡便性有所提高；充分利用現代通訊技術提高遠距離監測數據信息傳輸速度、準確性、安全性和自動化程度；同時提高科技含量降低成本為地質災害經濟型監測打下基礎監測預測預報信息公眾化和政府化隨著互聯網技術發展普及以及國家政府地質災害管理職能災害信息將通過互聯網進行實時公眾可通過互聯網了解地質災害信息學習地質災害防災減災知識；各級政府職能部門可通過所信息了解災情發展及時做出決策。

（二）新技術方法開發與應用。

調查與監測技術方法融合：隨著計算機高速發展地球物理勘探方法數據采集、信號處理和資料處理能力大幅度提高可以實現高分辨率、高采樣技術應用；地球物理技術將向二維、三維采集系統發展；通過加大測試頻次實現序列地質災害監測智能傳感器發展：集多種功能于一體、低造價地質災害監測智能傳感技術研究與開發將逐漸改變傳統點線式空間布設模式；由于可以采用網式布設模式且每個單元均可以采集多種信息最終可以實現近似連續三維地質災害信息采集。

五、地質災害監測技術優化

（一）問題提出。

監測方法適應性：對于各種監測方法所使用監測儀器設施均有各自應用方向和使用技術要求；針對不同地質災害災種、類型其使用技術要求（包括測點布設模式、安裝使用技術要求等）不同地質災害發展階段：對于崩塌、滑坡等突發性地質災害不同發展階段所適用監測方法和儀器設施各異監測數據采集周期頻度不同監測參數與監測部位：實踐證明一、不同監測參數（地表位移、深部位移、應力、地下水動態、地聲等）在不同類型災害體監測中具有不同程度表現優勢；另一、同一災害體不同部位監測參數隨變化趨勢特點并不相同即存在反映災害體關鍵部位特征監測點又存在僅反映局部單元（不具有明顯代表性甚至是孤立）特征監測點因此監測參數和監測部位優化選擇是整個監測設計工作基礎自動化程度：決定于設備集成度、控制模式、數據標準化程度和信息方式經濟效益：決定于地質災害規模、危害程度、監測技術組合、設備選型等因素。

（二）優化原則。

監測技術優化原則：針對某一類型地質災害確定優勢監測參數和監測部位進行監測內容、監測方法優化組合使監測工作高效、實用經濟優化原則：首先不過于追求高、精、尖監測技術而應選擇發展最為成熟、應用程度較高監測技術；其次對于危害程度較大大型地質災害體可選擇專業化程度較高監測技術方法由專業人員進行操作、維護對于危害程度低規模小災害體可選擇操作簡單、結果直觀宏觀監測技術由群測群防級人員進行操作

六、結束語

地質災害監測是集多種學科為一體綜合技術體系只有充分把握地質災害形成發展規律才能正確把握技術開發方向只有充分掌握地質災害物質組成、動力成因類型、變形破壞特征、外形特征、發育階段等因素依據不同監測技術方法應用特點做好監測技術優化工作才能保證監測效果同時應以科學發展觀實施地質災害監測和技術開發

參考文獻：

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地質災害作為自然災害之一，對人類的生存與生活有著極嚴重的影響，其產生的原因除了自然的地質活動外，人類的活動對其也有一定的影響作用。地質災害可以分為多種類型，包括突發性災害和緩變性災害，前者常見的有泥石流、地震、崩塌、滑坡、地表塌陷、地裂縫等，后者有地面沉降、土地荒漠化、水土流失及海水入侵等。為了預防地質災害的發生，更好的獲取災害信息，相關技術人員利用測量技術對災害進行監測、防治工作。特別是通過現代測量技術，我們所獲取的信息更加豐富準確，操作也更為簡便，例如應用遙感技術我們不需要進行實地采樣，也不用安排人員留守觀測，通過計算機的控制就可以完成工作。如今，采用這些技術進行地質災害的監測，在實現突發與緩變等各種類型地質災害的災前預警、災情實時監控以及災后評估方面都有著良好的效果。同時，在很大程度上減少了災害帶來的經濟損失，對我國的社會經濟建設也有一定的貢獻。本文結合測量技術在常見地質災害里的作用，對測量技術地質災害監測中的應用進行分析。

1 傳統測量技術的應用

這里所說的傳統測量技術地質災害監測，就是通過各種專業儀器測量災害的產生及發展過程，記錄數據并傳輸到預報中心，進行分析研究后找出災害的發展規律，并判斷是否需要發出災難預警。地質災害的主要監測對象是地質形變，對形變的監測又可細分為內部形變監測與外部形變監測。其監測對象是將測量技術作為主要監測手段的外部形變。這類監測通常采取的測量方法是在平面上用經緯儀和三角測量法監測，高程測量采用全站儀測量或三角高程法和水準測量法。然后，建立誤差單位為毫米級的小型平面控制網及高程控制網，以此測量出監測樣本上各控制點在垂直與水平方向上的微小位移量及其形變形式，從而獲得有用的形變數據，并最終達到有效防治地質災害的作用。傳統的測量技術缺陷在于，監測時需要安排人員進行實地觀測，并且要記錄大量的測量數據、進行大量的計算，加上工作周期長、經費偏高等各種問題，造成其工作效率不高。此外，在環境惡劣的荒野、深山、原始森林等地區，實時、實地測量是無法實現的。

2 現代測量技術的應用

2. 1 GPS 在地質災害監測中的應用

GPS 即全球定位系統，通過接收定位衛星的信號進行測時定位、導航，采用靜態差分定位技術，縮短觀測時間，減小誤差提高精確度。利用GPS 技術監測地質災害，監測站之間無須要求通視，大幅度削減了工作量。并且通過衛星通信技術能夠將監測到的數據傳送至數據處理中心，以此來實現遠距離的監測工作。目前，GPS 技術已在地震、地表塌陷、滑坡等突發性地質災害的監測中被廣泛應用。其優點在于它非常高效，且精準度已經達到百萬分之一甚至可能更高，同時它還有全天候、自動化、多功能而且操作簡便等特點。這些諸多優點讓它在工程測量中得到廣泛應用。GPS 技術在地表外部形變監測中的應用有很多，大致的操作過程以巖體的外部形變監測為例，先在距離巖體較遠的地方選取一個穩定點放置GPS 信號接收機，然后選取目標點并放置接收機，經過計算分析可以得出各目標點的位移。利用GPS 系統進行連續監測，就能實現對目標的實時自動監測。GPS 技術取代傳統水準測量法，可以降低勞動強度，縮短周期，準確及時地捕獲有效信息，在獲得高效率、高精度的數據同時，降低監測成本。

2. 2 GIS 在地質災害監測中的應用

GIS 技術全稱地理信息系統技術，它融合了地理學、地圖學以及計算機技術和測繪技術，是一項在計算機軟、硬件支持下，采集、記錄并儲存相關的地理信息實現數據庫的系統化，并將地理要素進行轉化，對計算得出的相關數據進行分析處理的空間信息系統。測量人員按照測量需求，可以使用GIS 技術很快的獲取數據，再將結果用數字或圖形的方式顯示出來。它的主要作用是對空間數據進行分析，對決策和預報有輔助作用。其地理信息擁有空間性、區域性、動態性的特征，其地理數據是用符號來表示地理特征與現象之間的關系，即用文字、數字圖像等來表示地理要素的質量、數量及其分布特征與規律。時域特征數據、空間位置數據及屬性數據三部分是地理數據的主要組成部分。GIS 技術的應用有效地解決了記錄和計算量過大的問題，通過標準的矢量化掃描、數字化攝影測量的方式來測量地球表面物體，可以給我們提供及時且準確的標準化數字信息。還可以應用系統中的有關功能做到空間定點分析，按不同比例尺編制專題圖像。

2. 3 RS 在地質災害監測中的應用

RS 技術全稱遙感系統技術，它可以實現同步觀測和實時數據信息的提供，并具有很高的綜合性，同時在地形觀測與資源勘查中RS 技術也是最有力、高效的手段。它可以全天候的獲取信息，且周期短、視域寬廣、信息量豐富，還能夠真實的展現地表物體的大小、形狀甚至顏色，立體直觀的影像有更好的觀察效果。目前RS 技術已廣泛的應用于地質、農林業、氣象、水文、軍事等領域。在地質災害的監測中，RS 技術可以對災害做出快速的應急反應，幾小時內系統便能獲取災情數據，并迅速對災情做出評估，其詳實評估不超過一周即可完成。

3 結束語

近些年來，由于地質災害變得日益嚴重，尤其是突發性的災害，給人們帶來了不可估量的損失。同時，與地質學密切相關的測繪學經過這些年的不斷發展，開發出許多現代化的測量技術，為了對地質災害做出預測并及時開展搶險救災工作，利用測量新技術對地質災害進行調查是非常必要的。例如： 被我們統稱“3S”技術的遙感技術、全球定位系統、地理信息系統，在災害的檢測及預防中發揮著卓越的作用，并取得了顯著的效益。現代測量技術獲取數據的速度快、范圍廣，若正確的對其加以應用，在地質災害的防治和救災等方面都有著至關重要的意義。

參考文獻

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中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A

一、引言

我國是一個地質災害多發的國家。隨著經濟建設的蓬勃發展，交通、水利、資源開發等大量工程項目的實施及自然環境變化的影響，滑坡等自然災害日趨嚴重，危脅著人民群眾的生命財產安全，阻礙我國社會經濟的可持續發展。大量滑坡的存在，迫切要求有一種成本低、易推廣和有效的監測手段對于這些潛在或是正在滑動的滑坡體進行監測和報警，以避免當大面積滑坡產生時所造成的難以預料的巨大損失。

二、GPS在滑坡地質災害監測中的應用

（一）滑坡地質災害

滑坡是指在一定環境下斜坡巖土體在中立的作用下，由于內、外因素的影響，使其沿著坡體內一個（或幾個）軟弱面（帶）發生的剪切下滑現象。滑坡按其自然類別或與工程的關系可分為自然邊坡滑坡、水庫庫岸滑坡、鐵路、公路邊坡滑坡等。發生滑坡的原因，既有斜坡的內部結構、土石性質等內部因素，也有斜坡邊界條件、地表與地下水影響、地震與工人開掘爆破等外部因素。

（二）滑坡的變形監測

滑坡監測包括滑坡體整體變形監測，滑坡體內應力應變監測，外部環境監測如降雨量、地下水位監測等等。其中，變形監測是滑坡監測的重要內容，也是判斷滑坡的重要依據。

常規的滑坡變形監測方法是用大地測量方法，即：平面位移采用經緯儀導線或三角測量方法，高程用水準測量方法。20世紀80年代中期出現全站儀以后，利用全站儀導線和電磁波測距三角高程方法進行變形監測。但上述方法都需要人到現場觀測，工作量大，特別在南方山區，樹木雜草叢生，作業十分困難，也很難實現無人值守監測。

GPS衛星定位系統出現以后，由于GPS定位是利用接收空中衛星信號測距進行定位，國內外專家學者研究表明應用IGS精密星歷和最新版本的GAMIT高精度GPS數據處理軟件處理數據，中短邊相對中誤差優于1.4×10-7，長邊相對中誤差優于1.8×10-9，最弱點點位中誤差水平分量優于2mm，可以滿足測量控制及滑坡監測精度的要求，而高程監測可直接使用通過網平差獲得地高精度的大地高差。監測站點之間不用通視，大大減少了工作量。而且利用無線通信技術可以將觀測數據傳到數據處理中心，以實現遠距離監測。

（三）GPS滑坡監測網的布設、觀測與數據處理

應用GPS定位技術監測滑坡體的水平與垂直位移，通常包括布設監測網，數據采集，數據處理與分析等3個作業階段。

布設滑坡監測網通常可以采用自定義的滑坡監測坐標系。在實際工作中，通常假定一個基準點坐標作為位置基準。基準點應埋設在滑坡體外的基巖上，基準點的個數不應少于2個。基準點之間的邊長，通常可采用高精度的全站儀精確測定，并以此作為監測網的尺度基準。為了檢驗基準點的穩定性，還應定期復測邊長。監測網的方向基準，通常可選用滑坡體主軸線的方位，這樣使坐標系統X軸方向與滑坡位移方向大體一致，為分析、研究滑坡變形帶來了方便。

變形監測點應沿著滑坡體的主軸線與其兩側均勻布設。在選埋基準點與監測點觀測墩時，應注意選擇具有良好的天空觀測環境的地點。通常處在蠕變階段的滑坡體，其位移量是比較小的。在觀測設備上最好選用雙頻GPS接收機，并配備扼流圈天線。

由于滑坡體面積一般不大，所以不論是基準點還是檢測點，相鄰點間的邊長一般在數十米到數百米之間，因此數據處理可采用隨機配備的GPS商用軟件包和廣播星歷。但要求軟件具有設置自定義坐標系的功能，并且有進行二維坐標變換的功能。

三、GPS滑坡地質災害監測的優點分析

根據前面的理論分析與實例研究，可以得出，利用GPS定位技術進行滑坡地質災害監測時具有下列優點：

（一）測站間無需保持通視

由于GPS定位時測站間不需要保持通視，因而可使變形監測網的布設更為自由、方便。可省略許多中間過渡點，且不必建標，從而可節省大量的人力物力。

（二）可同時測定點的三維位移

采用傳統的大地測量方法進行變形監測時，平面位移通常是用方向交匯，距離交匯，全站儀極坐標法等手段來測定；而垂直位移一般采用精密水準測量的方法來測定。利用GPS定位技術來進行變形時則可同時測定點的三維位移。

（三）全天候觀測

GPS測量不受氣候條件的限制，在風雪雨霧中仍能進行觀測。這一點對于汛期的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害監測是非常有利的。

（四）易于實現全系統的自動化

由于GPS接收機的數據采集工作是自動進行的，而且接收機又為用戶預備了必要的入口，故用戶可以較為方便地把GPS變形監測系統建成無人值守的全自動化的監測系統。這種系統不但可保證長期連續運行，而且可大幅度降低變形監測成本，提高監測資料的可靠性。

（五）可獲得高精度（mm級）

mm級的精度已可滿足一般崩滑體變形監測的精度要求。需要更高的監測精度時應增加觀測時間和時段數。

四、結束語

據不完全統計，全國受到滑坡危害和可能受到滑坡危害的地區約占陸地面積的1/5~1/4。平均每年至少造成15~20億元的經濟損失，使大約1500~2000人喪失。利用GPS技術進行滑坡地質災害的監測，具有常規測量方法無法比擬的特殊優勢，因而在滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的監測中已經得到了很廣泛的應用，成為一種新的更有效的監測手段。

篇（9）

二、實時監測

1、監測內容

街道指揮機構負責監測、收集本轄區內降雨、水位、泥石流等信息，接受傳遞上報。按照“政府負責、站點預警、群策群防”和“誰受威脅、誰負責監測”的原則，對本轄區內主要隱患點建立山洪災害防御的群測群防體系和日常監測制度。

2、監測要求

結合街道具體情況，主要以雨量監測為主，群防群測為主，專業監測為輔。

三、通信

當災害來臨時，應立即采用電話及時進行報告。一旦通訊線路遭到破壞，應立即采取措施并派人向指揮部報告。一旦出現汛情，防汛指揮部指派專車、專人承擔信息的傳遞，以保證搶險物資、隊伍及時到位。

四、預報預警

1、預報內容

氣象預報（天氣、降雨量）、山洪—泥石流水（泥）位預報。

氣象預報按照氣象部門提供的預報進行預報；山洪—泥石流水（泥）位預報應按國土資源部門提供的預報信息進行預報。

2、預警內容

降雨是否達到臨界雨量值、可能出現大的暴雨等氣象監測和預報信息；山洪水雨情監測和預報信息；可能發生泥石流的監測和預報信息等。

3、預警啟用時機

（1）當接到暴雨天氣預報，防汛指揮部負責人和各工作組人員應引起高度注意和重視，值班、值勤和監測人員必須在崗。當預報或監測所發生的降雨接近或達到相應的臨界雨量值（臨界雨量值及

預警標準劃分表）時，應即時相應的暴雨預警信息。

（2）當洪道出山口水位接近或達到臨界水位時，應當即時預警信息，街道防指啟動預案將危險區人員向安全區轉移撤離。

4、預警信息處理辦法

（1）街道防汛辦：

A、在收到區防汛辦的信息后，處理辦法：

三級預警：將信息通知至街道防指全體成員和社區防御工作組，街道防指副指揮上崗指揮。街道防指監測組、信息組投入工作，其他各應急組集結待命。同時將防災組織及準備情況及時上報區防汛辦。

二級預警：將信息通知到街道防指全體成員和社區防御工作組，街道防指指揮長上崗指揮。街道防指成員全部在崗，監測組、信息組密切掌握情況，其他各應急組進入社區，與指定安全區所在街道防指及時溝通協調，并組織危險區居民隨時準備轉移撤離到指定的安全區，為轉移撤離和搶險救災做好一切準備工作。同時將防災組織及準備情況上報區防汛辦。

一級預警：將信息通知到社區、戶，街道防指各成員、各防汛工作組及各部門和單位負責人全部按崗就位，按指揮部統一指揮安排，以最快的速度開展防災救災行動。按既定的撤離路線和安全區安全轉移群眾，全面投入搶險救災工作。同時將防災救災組織及準備情況及時準確地上報區防汛辦。

B、與區信息中斷后，處理辦法：

街道根據當地的降雨情況，自行啟動預案，并設法從相鄰街道與區防汛指揮部取得聯系。

C、與社區信息中斷后，處理方法：

各責任人直接下到社區，組織指揮避災、救災。

（2）社區防御工作組：

A、在收到區、街道防汛辦信息后，處理辦法：

三級預警：將信息及時通知至社區主要干部。社區防御工作組指導員、組長及各成員上崗指揮；巡查信息員密切注意天氣變化，加強巡查和信息聯系；其他各應急隊人員進崗待命。同時將防災組織及準備情況及時準確地上報街道防汛辦。

二級預警：將信息及時通知到所有社區干部、各應急隊和危險區、警戒區內各住房，巡查信息隊加大巡查密度和信息聯系，做好人員轉移等各項準備工作。同時將防災組織及準備情況及時準確地上報區、街道防汛辦。

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1.地質災害監測中高分辨率遙感的研究現狀

我國的地質災害種類多、分布廣、危害大，成為世界上地質災害最為嚴重的國家之一。特別是崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害頻繁發生，給人們的生命財產造成了巨大的損失，引起社會的不穩，而其造成的間接損失更是無法估計[1]。地質災害是指在地球的發展演變過程中，由各種自然地質作用和人類活動所形成的災害性地質事件。隨著社會經濟的快速發展以及工業化的起飛，人類活動對地球的作用越發明顯，直接或間接地引起更多更嚴重的地質災害。

為了有效地預防對地質災害的發生，需要一種先進的技術對地球環境進行連續監測，而遙感技術的出現解決了這個問題。遙感技術通過對地質進行連續觀測，能及時發現并提前預報災情的發生。隨著現代航天技術和高分辨率遙感技術的飛速發展，衛星遙感圖像的獲取越來越容易，同一地區圖像獲取周期越來越短，圖像的精度越來越高[2]。高分辨率遙感技術的出現不僅為地球資源與環境監測研究開辟了廣闊的前景，而且為地質災害的調查和研究提供了嶄新的手段。高分辨率遙感影像在地質災害監測得到廣泛的應用。

趙琪等通過分析高分辨率遙感影像來獲取建筑物的屬性信息，并結合現場調查數據，建立震害矩陣預測震害，最后通過計算綜合地震危險指數來評價該區域的綜合抗震能力[2]。2008年5月12日，四川省汶川縣發生Ms8.0級特大地震。汶川特大地震造成了滑坡、崩塌，并嚴重損毀了交通基礎設施，給全國人民帶來了極大的損害。陳世榮[3]等在應急期間缺乏地面調查的情況下，利用高分辨率遙感圖像對道路震害損毀進行了快速及較為準確的評估。長期以來，我國對礦山的開發利用管理不全，部分礦區開發秩序混亂，亂采亂挖現象常發生。礦山開發引發了一系列的問題，如水污染、環境破壞、塌礦等嚴重影響了周圍人們的生活及帶來了極大的安全隱患。為了對礦區進行有效地管理，保護礦區，高分辨率遙感技術能夠實時、高效地監測礦山開發的水土環境。通過利用高分辨率遙感影像提取礦山開發信息實現對礦區的直接的監測[4]。在建立礦山地質災害遙感標志的基礎上，對高分辨率數據進行空間分辨率融合和信息增強，對多種地質災害進行識別和提取。馬超，徐小波[5]等提出利用高分辨率星載SAR進行礦區災害的監測。唐川、張軍[6]等首先對美國高分辨率的“快鳥”影像進行土地覆蓋類型遙感解譯，然后根據泥石流危險程度和土地覆蓋類型特征，構建城市泥石流災害的損失評估模型，最后結合GIS計算完成泥石流災害損失計算和評價。滑坡遙感檢測對于災害調查有重要的意義，在對試驗區滑坡遙感圖像特征進行分析的基礎上，胡德勇等[7]提出了基于對象的高分辨率遙感圖像滑坡檢測方法，并將該方法用于高植被覆蓋的熱帶雨林地區。然而，傳統的光學影像容易受到天氣的影響，導致圖像不清晰，因此，基于單一遙感數據源提取信息非常有限。然而，多源遙感影像的融合能提供一個比較好的方法。薛東劍、何政偉等提出采用光學遙感和雷達數據進行地質災害區的滑坡監測。劉圣偉、郭大海[8]等提出利用精度更高的，受天氣影響很少的、穿透率很高的機載激光雷達技術進行滑坡災害調查和監測。結果表明機載激光雷達坡度和地表粗糙度圖像能夠提供精確的微地貌特征量；多期機載激光雷達數據進行滑坡動態監測，可以掌握一定時間段內滑坡體的變形趨勢。

2.高分辨率遙感技術監測礦山水土環境

大量實踐結果表明，利用高分辨率遙感技術對地質災害進行分析、識別、監測，建立地質災害動態監測系統，是預防減少災害的一個有效的途徑。其中高分辨率遙感技術在地質災害監測中的基本過程包括：

圖1 地質災害遙感監測基本過程

以高分辨率遙感技術監測礦山開發區的水土環境為例，概述利用高分辨率遙感技術反演礦山開發土壤重金屬的污染。多數學者認為土壤中的重金屬元素含量很低，對土壤光譜曲線影響很微弱，甚至沒有影響，那么通過直接分析重金屬元素的特征光譜來估計其含量比較困難。Kooistra等[9]通過研究發現萊茵河流域土壤中的Cd，Zn與有機質含量之間存在很好的正相關，并利用了可見光-近紅外發射光譜和偏最小二乘回歸法預測土壤鎘、鋅的含量。由于土壤組成成分復雜，而且每個組分對光譜的影響是非線性，使得土壤輻射過程很復雜，直接建立土壤組分與光譜特征之間的物理模型非常困難。因此，首先利用主成分分析找出影響最重要的幾個組分來代表土壤中所有的組分，而且選出的幾個組分之間互不相關。然后利用多元逐步回歸分析方法研究選取的多個自變量與一個因變量之間關系，通過回歸系數來確定自變量的影響程度。偏最小二乘回歸方法融合了多元回歸和主成分分析的特點，通過實施因變量Y對提取自變量X的主成分t進行逐步回歸，直至達到滿意的精度為止。偏最小二乘擬合能夠處理嚴重的共線性，適合于樣本個數小于變量個數的情形。同時相對于PCA，其進行波段變換時不僅考慮自變量本身，而且同時也考慮因變量。因此，偏最小二乘回歸比PCA更有效。然而，偏最小二乘在變量投影時，并沒有去除噪聲波段或者不相關變量。

3.結論

本文分析了高分辨率遙感影像在地質災害監測中的應用，并以礦區土壤重金屬污染遙感監測為例，利用光譜信息進行土壤重金屬污染的遙感反演，得到以下一些結論：

（1）高分辨率遙感技術能有效地、實時地、大范圍地監測地質災害及其過程。

（2）在土壤重金屬遙感反演過程中，大多數研究者都采用經驗統計算法，并沒有充分考慮土壤重金屬分量特征，精度偏低。

（3）由于土壤中重金屬元素含量很低，對土壤光譜曲線影響很微弱，因此需要借助于其他礦物之間的相關關系反演土壤重金屬含量。今后的發展應該是利用航天航空高光譜，從不同空間尺度討論利用遙感信息反演土壤重金屬含量。 [科]

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篇（11）

1　應急監測特點

所謂應急監測從階段上講就是介于群測群防與專業監測之間的應急措施，它在地質災害剛發現或發生時，為專業人員提供應急狀態下災害體形變信息傳送，專業人員以此來判斷災害體變形特征、發展趨勢、破壞形式，有效地避免各種損失和傷亡。搶險救助的緊迫性與廣泛關注度的狀態，決定地質災害應急監測不能像專業監測那樣按部就班地展開，也不能像群測群防那樣簡易觀測，必須做到響應迅速、應急布設。面對突發的地質災害災情或險情，如何在工作區環境惡劣、安全風險高、災害體信息有限等情況下，通過憷速制定監測方案、快速部署監測設施、快速獲取監測數據，及時準確地為應急搶險決策提供數據支持，井做到布得精、留得住、便維護、測得準、可遙測，僅靠災害發生時制定切實可行的監測內容、方法、方案是不夠的，還需前瞻性地做好事前應急監測準備（預巢、裝備等）和事中快速響應。

2　應急監測技術

應急監測所處階段的特殊性和形式、狀態的獨特性決定，不是目前所有的地質災害監測方法、手段都適宜，應根據地質災害體特性和所處環境，選擇合理的內容、采取可行的方法、制定影善的方案開展應急監測。

2.1　監測內容

地質災害體的形變發展是一個空間多維復雜的過程，特殊階段決定應急監測內容不能像專業監測那樣面面俱到，只能利用應急調查短期所掌握的有限災害體特征，實現應急監測的快速部署、準確獲取、實時監控。應急監測多以地面監測為主、多方法并存為原則，內容上以便捷免維護的地面位移監測為主，兼顧深部和環境印證監測。因地表絕對位移監測即可獲得變形數量，又能測得位移方向，全而地反映了災體的位移矢量特性，在應急監測中優先考慮。而深部形變監測需進行開挖或鉆孔施工，周期長、安裝復雜，只在時間和安全有保障的條件下使用。其他監測內容則根據災體的具體特點，選擇性地采用（表1）。

2.2　監測方案

應急監測方案的制定，必須建立在對災害體全面調查分析基礎上，針對災害體性狀、特征準確預判其變形發展狀態和趨勢，是制定適宜的應急監測方案、有效開展應急監測的關鍵。依據地質災害的種類、規模、危害、變形等特性，如何從錯綜的形變行跡中選擇有代表性的部位和監測方法組成監測網，通過各類傳感器及時準確地感知災體的變化，實時獲取變形信息，分析預測災體發展趨勢，是應急監測的核心。不同種類、特性的地質災害采取的監測內容和方琺是不同的，必須兼顧考慮應急監測方案的有效性、實時性、系統性。而突發性、不可預見性致使對象不明確和監測的應急特性，要求應急監測工作不能“等米下鍋”，需通過對現有地質災害專業監測工作的統計分析，假定可能突發災害的種類、規模等，超前擬定應急監測方案庫，建立監測沒備庫。

通常對危害、規模特大的地質災害，一般布設3條縱貫災害體的監測剖面和適當的短輔助剖面；規模、危害重大的災害，多布設一條主縱剖面和必要的短輔助短剖而。并在地面有代表性部位、控制性主干裂縫上布置適量的裂縫和位移監測點；對降雨敏感型災害體布置雨量自動監測；有條件的在主監測剖面上設置地下深部位移和地下水監測，關鍵部俅設置遠程視頻監控系統，以此構成縱橫交織的綜合應急監測網，實時掌握災害體的變形發展狀況。

進行監測設備選型、組網時，需針對災害體所處環境、可能發生的最大形變量來選擇儀器適應性、量程和精度．并不是精度越高越好、沒備越尖端就越先進。如移動通訊網絡沒有覆蓋的地區，就只能采用北斗系統、星載雷達、全站儀等開展地面絕對位移監測；通常裂縫變形監測只需要達到毫米精度，對于細小墻體裂縫和地面、危巖體寬大裂縫所用監測儀器足不同的；對降雨沒有相關性的采空區地面塌陷、抽采型地面沉降等災害，無需進行降雨量監測；在施工安全沒有保障的災害體上進行鉆孔施工，開展深部位移監測是不現實的；現場遠程視頻監控的可視化、實時性，常被用于泥石流的應急監測和應急指揮系統的遠程監控等。所用設備還要能適應當地濕度、溫度等環境條件，便于維護保養、能實現全天候自動監測要求等。

2.3　信息采集與傳輸

監測信息采集與傳輸通常按照災害體的平面范圍和監測點的分布，有分布式和集中式兩種。對于監測點相對集中．便于電纜組網埋設的，常采用集中式信息采集和傳輸；而對于布線困難、監測點分散的災害點，則選擇分布式或與局部集中相結合的信息采集和傳輸方式。信息傳輸是應急監測網絡化、系統化、信息化的重要環節，是將采集的信息通過傳輸平臺傳遞到各個管理中心的過程，當前的傳輸方式有人工、網絡、通訊、衛星等。