袁正強
摘要:近幾年來我國地質災害問題持續(xù)加重,大部分都為突發(fā)性的災害,不僅會影響社會的和諧與穩(wěn)定,還會威脅廣大人民的生命財產安全。隨著測繪學的快速發(fā)展,研發(fā)出多種現(xiàn)代化的新型測量技術,能實時高效地對地質災害進行準確預測,從而加快搶險救災的速度,因此使用測量技術對地質災害進行調查十分重要。本文將對地質災害監(jiān)測中測量技術的應用進行分析,希望加強測量技術的應用效果,增強我國地質災害預判準確性。
關鍵詞:測量技術;地質災害;監(jiān)測;應用
前言:
運用各種技術和方法,通過直接觀察和儀器測量記錄地質災害發(fā)生前各種前兆現(xiàn)象的變化過程和地質災害發(fā)生后的活動過程,對地質災害形成有效監(jiān)測與預警,從而制定相應的防范措施,為人們的生命財產安全提供保障,避免地質災害造成的各方面損失與危害。
一、地質災害及其造成的主要危害
地質災害,通常指由于地質作用引起的人民生命財產損失的災害。是指由于自然或人為作用(多數(shù)情況下是二者協(xié)同作用引起的),在地球表層比較強烈地破壞人類生命財產和生存環(huán)境的巖土體移動事件。地質災害在成因上具備自然演化和人為誘發(fā)的雙重性,它既是自然災害的組成部分,同時也屬于人為災害的范疇。由降雨、融雪、地震等因素誘發(fā)的稱為自然地質災害,由工程開挖、堆載、爆破、棄土等引發(fā)的稱為人為地質災害[1]。
常見的地質災害主要指危害人民生命和財產安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等六種與地質作用有關的災害。
我國的經濟水平快速提升,工業(yè)、交通、建筑等相關行業(yè)獲得了快速發(fā)展,但對自然環(huán)境產生了嚴重的危害,尤其是工業(yè)生產過程,最終造成我國地質災害情況日益加重,對人民的生命財產安全形成嚴重威脅。
二、地質災害監(jiān)測的目的
1、及時掌握災害體變形動態(tài),分析其穩(wěn)定性,超前做出預測預報,防止災難發(fā)生。
2、為災害治理工程等提供可靠資料和科學依據(jù)。
3、為政府部門對在地質災害易發(fā)區(qū)的經濟建設、環(huán)境治理等方面的規(guī)劃和決策提供基礎依據(jù)。
4、向全社會提供崩塌、滑坡監(jiān)測信息服務。
三、地質災害監(jiān)測方法
地質災害的監(jiān)測方法有簡易監(jiān)測和儀器監(jiān)測。
簡易監(jiān)測方法:變形位移監(jiān)測法、裂縫相對位移監(jiān)測法、目視檢查監(jiān)測法等。
(1)變形監(jiān)測法:通過監(jiān)測點的相對位移量測,了解掌握地質災害的演變過程。
(2)裂縫相對位移監(jiān)測法:通過監(jiān)測災體中拉裂兩側相對張開、閉合變化,了解地質災害體的動態(tài)變化和發(fā)展趨勢。
(3)目視檢查法:通過定期目視監(jiān)測地質災害隱患點有無異常變化,了解地質災害演變特征,及時發(fā)現(xiàn)斜坡地面開裂,剝脫落,地面鼓脹,泉水突然渾濁,流量增減變化,樹木歪斜,墻體開裂等微觀變化,及時捕捉地質災害前兆信息。
儀器監(jiān)測:重要危險隱患點應采用儀器監(jiān)測。
四、傳統(tǒng)測量技術的應用現(xiàn)狀
測量技術的應用在地質災害監(jiān)測的過程中,主要采用各類專業(yè)儀器對災害產生與發(fā)展過程進行測量,同時記錄相關數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)筋A警中心,將數(shù)據(jù)分析與研究后找尋災害的發(fā)展規(guī)律,同時判斷是否要進行災害的預警信號發(fā)布。使用傳統(tǒng)測量技術進行地質災害監(jiān)測過程中,地質形變作為主要的監(jiān)測對象,還可以將監(jiān)測形變劃分成內部形變監(jiān)測、外部形變監(jiān)測。監(jiān)測的對象會采用測量技術當作主要的監(jiān)測方式,即外部形變的監(jiān)測[2]。開展外部形變監(jiān)測過程中,經常使用的測量方式為在平面上利用經緯儀與三角測量法完成監(jiān)測,對高程進行測量的過程中會使用全站儀、三角高程法、水準測量法進行測量。之后會構建小型平面控制網絡與高程控制網絡,其誤差單位為毫米級別,之后將其作為基礎對監(jiān)測樣本中每個控制點的垂直、水平方向發(fā)生微小位移情況與形變方式進行測量,最終獲取相應的形變數(shù)據(jù),可達成地質災害的防治效果。
雖然使用傳統(tǒng)測量技術可以對地質災害進行監(jiān)測,但還存在眾多問題與漏洞。主要表現(xiàn)為,監(jiān)測過程中需要設置專業(yè)工作人員完成實地的觀測工作,同時記錄生成的海量數(shù)據(jù),還要完成大量的計算工作。與此同時,還會消耗很長的工作時間,成本十分高,從而降低工作質量與效率。另外,如果監(jiān)測地點處于環(huán)境十分惡劣的荒野、深山等地點,無法采用實時與實地的測量方法。
五、現(xiàn)代測量技術在地質災害監(jiān)測中的應用
(一)GPS技術的應用
GPS的主要含義為全球定位系統(tǒng),主要負責接收衛(wèi)星傳輸?shù)男盘?,完成測試定位、導航等下感官工作,同時結合靜態(tài)差分定位技術,減少觀測工作時間,加強工作精確性,避免誤差的發(fā)生。在地質災害監(jiān)測過程中使用GPS技術,可以不受通視條件的影響,遠程不間斷、準確地傳輸回數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)分析來對評估各地質災害點的形變、位移情況及速度,以指導防災救災工作。通過采用GPS系統(tǒng)可以完成連續(xù)監(jiān)測,從而進行目標的實時自動監(jiān)測。相比于傳統(tǒng)的測量方法來說,應用GPS技術可以減少工作強度與難度,減少工作周期,加快獲取相關數(shù)據(jù)信息的速度與精確性,還可以節(jié)省大量的監(jiān)測成本。
(二)GIS技術的應用
GIS技術也稱之為地理信息系統(tǒng)技術,其中主要包含地理學、地圖學、計算機技術、測繪技術等方面技術,應用GIS技術的主要優(yōu)勢為,充分發(fā)揮計算機技術的作用,高效處理采集后的地理信息數(shù)據(jù),形成更加系統(tǒng)化的分析與處理,使各類地理要素形成快速轉換。工作人員可以將測量工作實際要求作為基礎,應用GIS技術快速獲取相關數(shù)據(jù)信息,之后利用數(shù)字、圖形等方式表達最終的計算結果。GIS技術應用過程中,還可以發(fā)揮綜合分析空間數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,加強決策、預警的及時性與準確性。應用GIS技術還可以使各項數(shù)據(jù)的處理更加動態(tài)性、空間性,由于地理數(shù)據(jù)主要以符號的形式存在,可以使工作人員明確地理特點與現(xiàn)象之間存在的關聯(lián)性,還可以使地理要素以文字、數(shù)字圖像等多種方式充分表達,明確其實際的分布規(guī)律。在地理數(shù)據(jù)中主要包含時域特點數(shù)據(jù)、空間位置數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)三種。應用GIS技術進行地質災害檢測可以避免發(fā)生記錄量與計算量較多的問題,通過采用標準矢量化掃描方式與數(shù)字化的攝影測量方式對地球表面物體形成有效測量,為工作人員提供迅速、精確、標準的數(shù)字信息數(shù)據(jù)。同時在使用過程中還可以結合相關功能完成空間的定點分析、基于不同比例尺繪制專題圖像等操作。
(三)RS技術的應用
RS技術還被稱之為遙感系統(tǒng)技術,應用這種技術的主要優(yōu)勢就是可以為工作人員提供同步觀測與實時數(shù)據(jù)信息的服務,具備很強的綜合性優(yōu)點。使用RS技術開展地形感測、資源勘查工作過程中,可以有效提高工作質量與效率。RS技術可以在全天候充分獲取相關數(shù)據(jù)信息,同時不會消耗過長時間,視域更加寬廣,信息量十分豐富,還可以使地表物體的實際大小、形狀與顏色更加真實地展現(xiàn)處理在,使立體直觀影像具備更強的觀察效果。目前在地質、農業(yè)、林業(yè)、軍事等相關領域已經開始廣泛使用RS技術。應用RS技術進行地質災害監(jiān)測過程中,RS技術可以對災害進行更快的應急范圍,在幾小時中就可以完成災情數(shù)據(jù)的獲取,對其進行準確評估,若想進行詳實評估時間也不會超過一個星期。
結語:
雖然我國已經掌握了多種測量技術,但由于各種因素的影響與制約,傳統(tǒng)的測量技術已經無法順應時代的發(fā)展,也無法對地質災害進行全面監(jiān)測與有效預判。因此應積極研發(fā)并使用新的測量技術,才能對地質災害形成正確評估、監(jiān)測、預警,為社會的和諧穩(wěn)定奠定基礎,促進我國地質災害監(jiān)測事業(yè)獲得進一步發(fā)展。
參考文獻
[1]楊紅生. GPS測量技術在地質災害治理及環(huán)保方面的應用研究[J]. 世界有色金屬,2018(05):200-201.
[2]翟代廷. 無人機遙感技術在地質災害監(jiān)測中的應用[J]. 世界有色金屬,2018(17):279+281.
(作者單位:昆明工程勘察公司)