地质灾害自动化监测中存在问题探讨

地质灾害自动化监测中存在问题探讨

李彬,李立锋,李丽华

湖北省地质局第八地质大队，湖北 襄阳 441002

摘要：近些年来，伴随着地质灾害的频发，有关地质灾害的监测工作逐渐受到了更多关注与重视。在科学技术快速发展的今天，自动化技术已经被广泛应用到了更多领域当中，在地质灾害工作当中也不例外，合理的应用自动化技术，促进自动化监测的实现，能够有效提高地质灾害监测效率与监测质量。为此，本文将着重分析地质灾害自动化监测中存在的问题以及具体的监测方法。希望能够借此进一步提高地质灾害监测水平，让自动化监测更好的服务于地质工作。

关键词：地质灾害；自动化监测；存在问题；监测方法

现阶段，在应用自动化监测技术开展地质灾害监测工作过程中，依旧存在数据异常与跳跃、数据不连续、数据相关性差、阈值确定复杂、数据含义不明等明显问题。为此，要求相关部门与工作人员必须结合实际情况，善于抓住主要问题，采取科学的地质灾害自动化监测方法来提升地质灾害监测精度，比如滑坡、崩塌与不稳定斜坡监测、泥石流监测、采空塌陷监测、建立山区地质灾害监测体系等。

一、地质灾害自动化监测中存在的问题分析

（一）数据异常与跳跃

利用危岩压力监测设备、地表裂缝监测设备以及深部位移监测系统等，借助于对终端观测得到的数据进行监测或者由技术人员分析与处理数据信息，来判断位移的大小以及地质是否稳定。通常情况下，监测数据需要保持正常的稳定状态，上下进行小范围的波动，在下雨天气或者探头下方位置出现物体之后，数据的差异性会明显变大；人为的工程活动将会对监测数据造成更明显的影响。比如受隧道施工、工程维护等影响，导致监测数据经常出现明显波动。

（二）数据不连续

在雨量计最初设计过程中，考虑用电与采集精度等问题，正常情况下返回数据需要2h或者半天，在下雨天气下则应当进一步加大采集密度、加快采集频率，平均10分钟就能够返回数据。因为在下雨天气时太阳能板无法进行充足的供电，无线传输也会受到影响而信号变弱，因此此时雨量计往往无法根据设计标准继续运行，经常导致数据延迟、不连续以及丢失等问题出现。

（三）数据相关性差

理论上讲，在发生降雨天气之后，土壤当中的泥位值与含水率都会出现相应改变，但是从整体上来看并不会出现较大的数据显示相关性。监测数据当中表明，降雨与土壤含水率之间并不存在较大的相关性。

（四）阈值确定复杂

借助于对比以往出现灾害事件时的实际雨量监测数值不难发现，在雨量监测值较小时容易发生灾害，反之在监测值较大时反而没有灾害发生，所以单纯的借助于雨量监测数值来预判地质灾害是远远不够的，还应当分别计算10分钟、30分钟、1小时、24小时、累计、小时最大等几种类型的降雨量，从而共同模拟在不同降雨量状态下的灾害情况，做好灾害预警工作。

（五）数据含义不明

在泥石流灾害孕育或者发生之后，岩石层往往会由于出现断裂、挤压以及摩擦等问题而出现一种次生信号，并且在该信号当中包括重要的地质条件信息。这种泥石流次生信号具有波长较长、容易衍射、频率较低、无法被障碍物阻挡以及穿透力极强等特征。从理论上来看，泥石流在刚刚开始阶段，具有最强的次生信号；泥石流在后续停歇阶段，则信号会逐渐消失，但是数据库当中的监测数值相对来说具有复杂的格式，不能够绘制更加合理的图像曲线进行模拟[1]。

二、地质灾害自动化监测方法分析

（一）滑坡、崩塌与不稳定斜坡监测

1. 地表位移监测。这部分监测工作主要就是借助于对滑坡体、不稳定斜坡以及崩塌体的水平位移、裂缝以及垂直位移等进行测量监测。主要监测方法为大地测量、GNSS监测、InSAR监测、裂缝计监测、水准监测、标桩监测以及三维激光扫描等等。标桩或者裂缝计监测可以对裂缝发展趋势与实际情况进行有效观测，其他方法可以更加直观的观测地表位移与变形发展趋势；2.深部位移监测。这种监测方法主要包括测缝法、钻孔倾斜测量法以及钻孔位移计监测法这三种方法。具有较强的专业性，通常应用在一些大型的滑坡监测工作当中，可以对滑动面的实际位置与滑动变形速率进行测量，判断滑坡是否具有稳定性。

（二）泥石流监测

在山区废渣场以及矿石堆放场等存在大量的松散类型岩土区域内，沿着沟谷或者坡面堆积岩土物质时，就会导致泥石流源的出现，当雨量条件满足具体需求时，则会导致泥石流发生。泥石流监测工作具有极强的专业性，通常需要安装较为专业的设备完成监测工作[2]。常见的泥石流监测方法包括雨量监测法、泥位监测法、流速监测法、视频监测法以及倾斜监测法等。

（三）采空塌陷监测

在山区开采过程中，如果选择地下开采方式，则会在地下形成一个采空区，导致采空区上部位置的岩土体出现应力失衡、失稳从而引发严重的地面塌陷问题，伴随着还会出现地面裂缝，甚至导致崩塌或者滑坡等严重的地质灾害。采空塌陷与地裂问题主要可以采取以下监测方法：大地测量、GNSS监测、裂缝计监测、水准监测以及InSAR监测等。

（四）建立山区地质灾害监测体系

因为监测方法种类十分丰富，山区内需要结合山区当中的地址灾害实践评估结果，根据山区等地区的地质环境保护以及土地垦荒等方案，制定专业化、标准化的监测方案，选择更具有经济性、高效性以及易操作性等方法与技术，完成监测，对山区内的地质灾害专业监测机制进行有效完善，逐步实现群防群测以及监测预警等工作目的。现如今，我国监测技术越来越成熟，针对不同类型的自动化监测技术与设备建立一个完善的自动化监测预警体系，解决传统监测工作中存在的各种缺点，促进各个县、市地区的高效信息互通与信息的实时共享。建立完善的地质灾害自动化监测体系[3]。借助于监测预警平台负责接收与安装地质灾害发生区域内的监测站内负责将返回部分的数据信息传输回来，满足专家以及相关技术人员所设定的自动预警以及限值，同时及时发布地质灾害监测预警信息，交由地质灾害监测负责人员，从而达成地质灾害快速响应以及群测群防等目的。

结束语

综上所述，在地质灾害自动化监测过程中，必须要针对主要监测方面，选择正确的监测方式，同时注重山区等特殊区域内地质灾害监测体系的建立与完善，只有这样才能够从根本上提高地质灾害自动化监测水平，降低地质灾害发生后带来的损失。

参考文献：

[1]黄加旭.地质灾害自动化监测中存在问题以及措施[J].西部探矿工程,2022,34(05):9-11.

[2]孙泽信,段举举,张安银.基于物联网的自动化监测系统在地质灾害监测中的应用[J].地质学刊,2022,46(01):60-66.

[3]张娟,王信,李瑞冬.地质灾害自动化监测中存在问题探讨[J].地下水,2020,42(05):158-160.