基于物联网技术的滑坡监测数据自动采集系统研究∗

针对传统滑坡监测数据采集系统布线困难、自动化程度低、成本高等问题,设计了一种基于物联网技术的滑坡监测数据自动采集系统。该系统以 ZigBee 无线传感器网络、无线通信技术为核心,通过布置在滑坡体上的传感器节点采集数据。利用 ZigBee 协议和互联网将数据实时传输到监控中心,使相关工作人员及时掌握滑坡体信息。 以三峡库区八字门滑坡为例,分析了该滑坡当前监测手段的不足,建立了八字门滑坡的物联网监测系统,分别对系统的硬件组成和软件程序进行设计。针对节点能量供应和数据远程传输问题,提出将太阳能供电系统和北斗短报文模块应用到数据采集系统来弥补野外条件的不足。结合八字门滑坡的地形地质条件,优化了滑坡测点的布置方案,并开发了数据采集界面以实现监测数据的自动采集和直观显示。     

铜川铝厂滑坡动态特征及趋势预测

滑坡的监测预报是目前滑坡研究的重要课题之一,国内外虽有成功的预报,但大多以宏观预测为主。本文对铜川市铝厂滑坡监测结果进行了分析研究,初步对滑坡的滑动而、滑动方向、滑动速率等动态特征;深、浅部位移变化的关系;降水量与滑坡活动的关系等进行了论证。并据此提出了滑坡滑动破坏的趋势预测意见,为进一步监测研究和防治提供了依据。     

基于Geodatabase的滑坡灾害空间数据库设计

整个设计旨在建立滑坡灾害空间数据库,有效管理滑坡灾害数据,为滑坡灾害预测预报服务。基于Geodatabse数据模型,使用CASE工具,在分析滑坡灾害风险评价的数据需求和数据特点的基础上,得出了滑坡灾害空间数据概念模型图,建立了滑坡灾害空间数据库。在设计过程中,提出了空间数据和非空间数据的整合方式,以及滑坡监测时间序列数据格式化的示例。     

滑坡预报模型和预报判据

滑坡时间预报的核心是预报模型和预报判据的建立。本文通过查阅大量资料，总结了滑坡预报中的多种预报模型和预报判据，重点对其适用性进行了分析研究。为了提高滑坡的预报水平，本文认为滑坡预报必须建立在深入研究滑坡类型、滑坡特征、变形特点和形成机制的基础上，以监测资料为依据，将滑坡预报理论模型、预报判据以及根据斜坡的宏观变形破坏迹象和前兆信息等几者有机地结合起来，建立滑坡预报的综合信息预报方法。     

山区灾害滑坡风险非线性预测研究

传统山区灾害滑坡风险预测方法,对山区滑坡风险进行预测与分析同时,存在预测响应滞后以及预测准确率较低问题。提出山区灾害滑坡风险非线性预测研究方法。基于山区灾害滑坡影响因素,构建非线性斜坡系统,对斜坡单元进行量化分析,完成滑坡非线性动力学模型设计。利用该动力学模型与时间序列的研究,对滑坡形态与时间影响进行综合分析,判定危险滑坡源,对其进行空间相分析,完成山区灾害滑坡风险非线性预测。实验数据表明所提非线性预测方法相比于传统预测方法,响应时间提升96.18%,准确率提升48.95%。     

基于频率比与AHP模型的西藏东部地区滑坡易发性评价

滑坡是破坏性极强的自然灾害，因此，对我国高风险滑坡进行快速监测尤为必要。当前，遥感技术为滑坡监测提供了重要的支撑。文中通过选取数字高程数据(digital elevation model, DEM)及衍生数据(坡度、坡向)、断层、地层岩性、地震点等因子开展了西藏东部地区滑坡的评价与等级划分。文中通过对各因子进行归一化处理，运用频率比法和层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)对各评价因子进行分析，并获得各因子风险等级的权重系数，进而构建了一个滑坡易发性评价模型(landslide susceptibility assessment, LSA)。结论如下：1)LSA可以很好地表达滑坡空间分布情况；2)据实际滑坡点统计分析，可知西藏东部地区的滑坡主要分布在左贡县、墨脱县、察雅县、洛隆县和丁青县；3)西藏东部地区滑坡高易发区主要分布在道路沿线，中易发区主要分布在西藏东部地区的东北部和西南部，低易发区主要分布在唐古拉山山脉一带。     

韩城电厂滑坡深部监测及变形分析

韩城电厂滑坡于1990年和1995年先后经过了两次治理。为了检验综合治理效果,观测山体变形滑移、厂区变形活动规律,于1996年底建立了滑坡深部变形监测体系,采用激光准直系统、三向测缝计、钻孔测斜仪等多种方法对韩城电场滑坡进行了长期的深部变形监测,获得了滑坡多年的深部位移数据。监测成果表明:滑坡存在指向SW的蠕滑变形,但各监测点位移变化处于较低水平,山体和厂区无明显的异常变形现象。滑坡综合治理效果明显,保证了电厂的安全运营。     

滑坡灾害短期临滑预报监测新途径研究

由于滑坡灾害的复杂性,迄今为止,尚未形成经得起大量实践验证的预报理论与方法,这仍然是地质灾害学中正在探索研究而未完全解决的难题。通过对滑坡灾害研究历史、预测预报、监测技术的分析,认为在滑坡进入加速变形至剧变形破坏阶段,地表及深部监测网点及其设施遭受破坏,无法继续采集监测数据的情况下,地面三维激光扫描仪可不受干扰独立进行滑坡的“面“式测量,为预测预报滑坡的发生时间提供第一手连续可靠的数据资料,可进一步提高滑坡灾害预测预报的精度。     

秦巴山区浅表层滑坡灾害监测预警平台设计与实现

针对秦巴山区滑坡灾害监测预警难以满足动态性与实时性等难题,该文基于大数据与云计算等相关技术,采用GIS软件二次开发技术,构建了适用于秦巴山区的滑坡灾害监测预警平台。平台融合TypeScript、Java、Python等编程语言,集成ArcGIS API for JavaScript、ArcPy等组件,在Spring Cloud技术框架下采用基于微服务的B/S架构模式搭建而成,实现了对滑坡监测数据的统一管理,并基于预警模型对区域-流域-灾害点等不同尺度的滑坡进行快速预警预报。最后以秦巴山区某日降雨条件下滑坡发生概率验证平台的可行性。结果表明：秦巴山区滑坡灾害监测预警平台技术路线合理,实现了滑坡灾害风险的快速预警预报,且准确率较高。该平台将有助于提高秦巴山区滑坡监测预警信息化水平,为防灾减灾工作提供技术支撑。     

失稳路堑边坡监测系统设计及其应用

通过对边坡的监测,不仅可以掌握滑坡体的变形特征和滑移规律,同时在滑坡治理期间还可以实现信息反馈,这对滑坡治理优化设计、信息化施工和保证工程质量具有重要的意义。结合向家坡路堑边坡的具体地形地貌以及滑坡等情况,进行了综合研究,设计出了以地表监测为主、辅以深部位移监测及地下水监测的多层次综合监测系统,使监测结果能为滑坡预报预警和防灾决策提供依据;经现场1年多的测试,效果很好。     

三峡库区谭家河滑坡变形监测成果分析

水库滑坡是三峡库区多发性的地质灾害,其主要诱发因素是库水位升降和降雨,三峡库区重大危险性滑坡专业监测已实施多年,积累了丰富的监测数据。谭家河滑坡是长江干流上重大涉水滑坡,自2006年实施专业监测以来该滑坡持续变形。结合专业监测、库水位和降雨等资料,分别提取了降雨和库水位变化因子,深入细致地分析了滑坡变形特性,给出了该滑坡的变形演化模式,获得了一些新的认识:库水位抬升所产生的付托减重效应对该滑坡变形有一定影响,但影响有限,滑坡变形的主要诱发因素是降雨,雨型、雨强和年降雨量对滑坡变形都有较大的影响。分析成果可为水库型滑坡分类、专业监测系统优化和减灾防灾技术选择提供参考。     

陕西省滑坡数据库结构及软件设计

陕西省滑坡数据库由多个库文件组成。使用了DbaseⅡ程序语言、结构化程序设计技术,能对整个陕西省的大量滑坡数据进行便利的编辑、检索、打印及统计。     

GPS在山区滑坡变形监测中的应用

山区滑坡的稳定性一直是倍受关注的一个重要安全问题。本文讨论了滑坡位移传统监测方法的缺陷和新型的基于GPS的自动监测技术所具有的独特优势,介绍了适用于山区公路滑坡位移监测的高精度的GPS技术。实践表明,采用GPS技术进行山区滑坡的稳定性监测,具有可操作性更强、精度更高、不受气候条件约束以及高度自动化等优点,能够为预测边坡可能出现失稳破坏的部位和变形破坏时间提供更可靠的监测资料,因而GPS监测技术值得在山区滑坡的变形监测领域中推广使用。     

易贡巨型高速滑坡卫星遥感动态监测

多期卫星遥感数据与图像清晰地反映了易贡滑坡的演变及其地貌形态特征,通过专题对比解译与滑坡时程分析,重点监测和评价了滑坡堰塞湖溃决后汹涌水对下游两岸产生的重大生态破坏,结果显示,下游又新增了25个不同规模的浅层滑坡或滑落,新河床两侧新增的大面积滩地覆盖了两则的森林、草地;个别河段出现了移位改道。     

滑坡变形突变异常的小波识别方法

准确地判别滑坡的变形演化阶段,特别是对进入加速变形阶段突变点的识别,对及时捕捉滑坡前兆,尽早开展滑坡预警报和进行工程处理都具有十分重要的意义。将小波的多分辨分析与突变点识别原理相结合,依据滑坡的累积位移监测资料,结合3类典型滑坡(光滑型、阶跃型和振荡型)实例对滑坡进入加速变形阶段的突变点进行了识别研究。研究结果发现,滑坡在进入加速变形阶段时,其累积位移监测信号在4个连续尺度上分解重构后的细节信号的幅值均存在着明显的突变特征,而且4个尺度的突变特征均具有较好的一致性。据此特征,即可较为准确地识别滑坡进入加速变形阶段的突变点。     

基于遥感与GIS的西藏帕里河滑坡动态监测分析

2004年6月下旬以来，中国西藏自治区的帕里河因暴雨导致山体滑坡，致使河道堵塞，最终形成了一个危湖。利用多时相、多平台的卫星遥感数据，确定了帕里河滑坡发生的具体位置，监测了滑坡发生后河道水体的变化情况，快速获取了各时相的积水面积；并结合DEM数据，计算各时相的蓄水量，模拟了各时相的遥感监测三维图像。     

证据权法在滑坡易发性分区中的应用——以贵州桐梓河流域为例

应用证据权法对研究区进行滑坡易发性分区。主要数据源有:历史滑坡灾害点编录数据、地质图、地形图、数字高程模型。首先对数据源进行处理,生成地层岩性、离断层距离、高程、坡度、坡向、离道路距离、离河流距离7个证据图层。应用Arc GIS平台,将各证据图层与滑坡灾害点图层进行叠加分析,利用累积权重法对连续数据进行分级,然后求取对连续数据及分类数据因子等级对滑坡灾害贡献的权重值,然后对各证据图层两两进行条件独立性检验,选择4组证据图层组合,参与最终易发性指数计算,得到4幅易发性结果图。应用成功率曲线法对计算结果进行验证,表明由因子组合1得出的计算结果,为最优的因子组合。根据易发性指数将研究区分为高易发性、中等易发性、低易发性三类,并将分区图与历史灾害点进行叠加分析,结果表明评价结果与灾害点分布较为吻合,说明证据权法应用与滑坡灾害易发性分区的可行性。     

岩溶区公路边坡监测TLS点云处理与3D场景构建研究

岩溶山区公路的工程地质条件极为脆弱,容易造成沿线边坡整体或局部滑坡,为保障岩溶山区公路的运营安全,对公路沿线易滑边坡进行定位监测分析是十分有必要的。选取云南九乡典型岩溶山区公路的一个易滑边坡作为实验监测对象,针对传统"点"式监测方法存在的不足,采用地面三维激光扫描(Terrestrial Laser Scanning,TLS)技术对该边坡实施了野外现场扫描并获得该易滑边坡现状的3D点云数据;基于I-Site Studio三维点云数据处理平台,开展了对该公路易滑边坡扫描获得的3D点云数据进行了配准、滤波去噪和空洞修复等预处理,以及精细化建模和三维场景构建等试验研究。整理得出了利用地面TLS技术进行岩溶山区公路易滑边坡3D点云数据采集、预处理和3D场景模拟分析等完整技术应用过程,并对TLS技术用于该实验区边坡监测的测量精度进行了评价。研究结果表明,相对于传统"点"式监测方法,地面TLS技术在岩溶山区公路沿线易滑边坡监测中能够获取更加丰富的空间三维数据,并构建出精细化的三维场景模型。     

陕西彬县百子沟滑坡预报的尝试

通过野外调查、形变监测,宏观前兆分析,对百子沟矿区滑坡蠕变规律和运动过程作了较全面的论述。为黄土高源滑坡、矿区滑坡临滑预报做出了范例。     

Stacking InSAR和IPTA技术应用于探测宁夏隆德县滑坡隐患

宁夏回族自治区隆德县是典型的黄土丘陵区,古滑坡分布广泛,坡体受河流切割作用强,属于地质灾害中易发区。本研究采用时间跨度17个月共43景Sentinel-1卫星影像,利用干涉叠加(Stacking)和相干点目标分析技术(Interferometry Point Target Analysis,IPTA)对隆德县全境滑坡隐患进行了探测,根据已有滑坡隐患记录,Stacking技术有效探测44处,有效探测率93.6%,IPTA技术有效探测37处,有效探测率78.7%。两种InSAR测量结果的最大形变速率线性相关性强(R²=0.56),测量结果相互吻合。所识别滑坡隐患主要集中在缓坡和斜坡,形变速率和坡向对2种InSAR技术的有效探测率影响较小。同时IPTA时序测量结果反映出隆德县滑坡隐患区存在4种典型形变特征。该研究结果表明联合2种InSAR方法能够更好的对隆德县滑坡隐患进行全面探测。后续将开展InSAR技术滑坡隐患测量精度验证和IPTA测量方法的改进工作。