山體邊坡、堤壩路基、露天礦場(chǎng)及大型巖土工程區(qū)域,會(huì)隨著地質(zhì)運(yùn)動(dòng)、環(huán)境侵蝕和工程活動(dòng)產(chǎn)生緩慢的表面位移。這類細(xì)微形變?nèi)庋垭y以識(shí)別,長(zhǎng)期累積后容易誘發(fā)滑坡、坍塌等地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)周邊設(shè)施與人員安全造成威脅。GNSS表面位移監(jiān)測(cè)站依托衛(wèi)星定位技術(shù)搭建自動(dòng)化監(jiān)測(cè)體系,能夠持續(xù)捕捉地表點(diǎn)位的微小位移變化,記錄形變數(shù)據(jù),為地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、工程安全管控提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。
GNSS表面位移監(jiān)測(cè)站的核心工作基礎(chǔ)是衛(wèi)星差分定位技術(shù)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)終端、基準(zhǔn)站點(diǎn)、數(shù)據(jù)傳輸模塊與后臺(tái)分析平臺(tái)共同組成?;鶞?zhǔn)站布置在地質(zhì)狀態(tài)穩(wěn)定、無(wú)位移變化的區(qū)域,提供固定的坐標(biāo)參考數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)站安裝在需要觀測(cè)的邊坡、壩體等點(diǎn)位,持續(xù)接收多組衛(wèi)星信號(hào),實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)比基準(zhǔn)站與監(jiān)測(cè)站的坐標(biāo)差值,計(jì)算出地表水平、垂直方向的位移數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)地表形變的持續(xù)追蹤。
相較于傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)方式,GNSS監(jiān)測(cè)模式有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)地表形變監(jiān)測(cè)多依靠人工定點(diǎn)測(cè)量,作業(yè)效率偏低,測(cè)量結(jié)果容易受天氣、人為操作影響,數(shù)據(jù)更新間隔較長(zhǎng),難以捕捉短時(shí)、突發(fā)的形變趨勢(shì)。
GNSS表面位移監(jiān)測(cè)站可實(shí)現(xiàn)全天候不間斷采集數(shù)據(jù),不受陰雨、大霧等天氣條件干擾,數(shù)據(jù)采集頻次密集,能夠記錄細(xì)微、階段性的位移變化,讓形變規(guī)律的分析更具參考性。
整套監(jiān)測(cè)設(shè)施的戶外適配能力貼合野外長(zhǎng)期作業(yè)環(huán)境。設(shè)備終端采用耐候性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),能夠適應(yīng)高低溫交替、風(fēng)雨侵蝕等戶外環(huán)境,降低自然環(huán)境對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響。設(shè)備內(nèi)置高效信號(hào)接收模塊,可在復(fù)雜地形、輕度遮擋環(huán)境下穩(wěn)定接收衛(wèi)星信號(hào),減少信號(hào)中斷、數(shù)據(jù)缺失等情況。采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)無(wú)線傳輸方式實(shí)時(shí)上傳至后臺(tái)平臺(tái),無(wú)需人工現(xiàn)場(chǎng)抄錄,大幅降低野外作業(yè)強(qiáng)度。
該監(jiān)測(cè)站的應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋地質(zhì)防災(zāi)與工程建設(shè)多個(gè)領(lǐng)域。在地質(zhì)災(zāi)害防治區(qū)域,主要用于山區(qū)邊坡、危巖體的位移監(jiān)測(cè),輔助工作人員掌握山體形變動(dòng)態(tài),預(yù)判地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。在水利工程中,應(yīng)用于水庫(kù)大壩、河堤的形變觀測(cè),跟蹤水工結(jié)構(gòu)的位移變化,保障水利設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行。在交通基建領(lǐng)域,可監(jiān)測(cè)公路路基、鐵路邊坡的沉降與位移,為道路運(yùn)維養(yǎng)護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐,提升基建工程的安全管理水平。
合理的布設(shè)與常態(tài)化維護(hù),能夠保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性與穩(wěn)定性。設(shè)備安裝階段,需嚴(yán)格篩選基準(zhǔn)站與監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置,避開(kāi)信號(hào)強(qiáng)干擾區(qū)域,保證點(diǎn)位布設(shè)貼合監(jiān)測(cè)需求。日常運(yùn)維中,定期檢查設(shè)備天線、供電模塊與傳輸設(shè)備,清理遮擋物,保障衛(wèi)星信號(hào)正常接收。工作人員可通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)定期整理、比對(duì)形變數(shù)據(jù),梳理區(qū)域位移變化規(guī)律,為風(fēng)險(xiǎn)研判提供數(shù)據(jù)支撐。
地質(zhì)安全監(jiān)測(cè)正逐步向自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展,各類形變監(jiān)測(cè)技術(shù)持續(xù)迭代優(yōu)化。GNSS表面位移監(jiān)測(cè)站憑借持續(xù)穩(wěn)定的觀測(cè)能力、廣泛的環(huán)境適配性,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)的短板,成為地質(zhì)災(zāi)害防控、大型工程運(yùn)維的重要技術(shù)手段。通過(guò)長(zhǎng)期積累地表形變數(shù)據(jù),助力相關(guān)部門(mén)科學(xué)研判地質(zhì)狀態(tài),落實(shí)主動(dòng)防控措施,為區(qū)域地質(zhì)安全與工程穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。
