滑坡體質地質災害自動監測系統

A. 近十年國外主要的地質災害監測系統有那些

四信地質災害抄監測預警系統，通過野外監測站對降雨量、表面位移、泥水位、地聲、次聲、孔隙水壓力、視頻、深部位移、土壓力等要素進行實時監測，使用GPRS/LoRa/3G/4G等通信方式將數據傳輸到管理及監測預警雲平台，為防災減災提供實時信息服務。。
四信地質災害監測預警系統，廣泛應用於滑坡監測預警、泥石流監測預警、地面沉降監測預警、崩塌監測預警等，有效保障地質災害多發地區人民群眾的生命與財產安全。

系統由現場採集層、無線傳輸通信層、預警發布中心3部份組成。
實時監測地質災害多發區的各維度數據，為科技決策提供依據

系統可快速採集、傳輸、計算、分析、存儲各監測點的監測數據，包括雨量、泥水位、地聲、次聲、孔隙水壓力、土體沉降、地表裂縫、深部位移、地下水、土壓力、表面位移、土壤含水量、圖像視頻、電源電壓和環境溫度等，並對數據進行糾錯處理，減少數據誤碼率、提高數據完整率。

B. 滑坡泥石流\地質災害應急監測箱有銷售的嗎

你還別說，我們現在就開發一款TJEM999A-山體滑坡應急監測箱，通過北斗衛星內定位，應急監測系統是綜容合了微電子技術、無線通訊技術、GNSS厘米級高精度定位等現代化技術於一體的系統集成解決方案。針對滑坡地質災害顯性發生前或發生滑坡災害後的位移應急監測研發設計，在地震、山體滑坡等地質災害發生以後，救援人員進入現場進行救援活動，在現場布設監測點對大地活動進行監測，做到在發生二次災害之前能夠提前預警，以免對人員進行傷害以及對現場物資造成損失。系統監測范圍廣，穩定性強，監測人員只需在方圓一公里內即可，保障人員安全，硬體通信手段採用跳頻電台技術，不同設備預設不同數據頭，對設備進行區分，頻段比常用頻段高，頻率周期性變動，無懼同頻率干擾。採用靜態解算方式對點位數據進行分析，支持RTK和TrueMonitor兩種解算模式。

C. 愛立信山體滑坡監測及預警系統的重要組成部分是什麼

愛立信展示的這個山體滑坡監測及預警系統的重要組成部分是基於蜂窩物聯網的感測設備。蜂窩物聯網的廣覆蓋、低功耗、低成本的特點使得大量感測設備的部署成為可能。通過基於蜂窩物聯網的大量感測設備來監測山體的異常情況，實時接收處理感測器信息，及時預警可能被災害影響到的區域的人員採取防護和避險措施。該系統可以准確、實時地在指定區域進行報警，相對於目前的預警手段，具有更精確、迅速以及高效的特點。

2017中國國際通信展上，愛立信聯合中國移動展示了地質災害預警物聯網用例——山體滑坡監測及預警系統。該系統是愛立信與中國移動在"5G聯合創新項目"的一個合作案例。近期，愛立信將攜手中國移動研究院及中國地質環境監測院在災害頻發地區進行系統試點。基於中國移動全球最大的LTE網路和正在部署的蜂窩物聯網路，山體滑坡監測及預警系統可以成為國家公共安全預警系統中重要的組成部分，為保障人民生命財產安全做出積極貢獻。

中國是一個自然災害頻發的國家，在我國廣大山區，山體滑坡和泥石流是最為常見的災害。據中國國土資源公報，2011-2016年我國發生地質災害7萬余起，造成2400餘人死亡和失蹤，直接經濟損失超過300億元。目前山體滑坡災害的監測設備部署復雜、成本較高，且缺乏快速有效的報警提示方式。利用基於蜂窩物聯網技術的感測器，結合基於LTE的快速預警方式，我們可以實現對山體滑坡的監測和預警，有效地保障人員和財產的安全。

中國地質環境監測院地質災害調查監測室主任兼中國地質調查局"山地丘陵區地質災害調查工程"首席專家李媛表示："蜂窩物聯網 '廣覆蓋、低功耗'的特點特別契合地質災害監測的需求，可以一定程度上解決廣大山區通訊信號較弱和傳統監測設備需額外配備供電裝置的問題，如果相關設備成本能進一步降低，實現大面積部署，可以顯著提升我國的地質災害監測水平。將小區廣播引入地質災害監測預警，不僅使預警手段更加多樣化，也提高了預警效率。下一步我們將聯合愛立信、中國移動進一步完善本系統，並著手開展相關設備野外環境適用性研究，共同推進蜂窩物聯網技術在地質災害監測領域的應用。"

愛立信東北亞區執行副總裁方迎表示"物聯網技術在推動各行業數字化進程中扮演著重要角色。愛立信提供領先的物聯網解決方案，與各個垂直行業的合作夥伴展開廣泛合作。此次攜手中國移動及中國地質環境監測院在自然災害預警領域打造新型應用案例，推動國家公共安全預警系統智能化。愛立信期待三方在後續的合作中實現更多新突破。"

在推動物聯網發展的進程中，愛立信始終保持領先，從推動蜂窩物聯網主流國際標准形成，到打造領先的解決方案——全球化終端連接管理平台和物聯網加速引擎。從提供車聯網應用商店能力、物聯網大數據分析能力等，到打造廣泛的物聯網應用案例。此外，愛立信還推出了一體化物聯網服務。我們志在攜手客戶與合作夥伴，努力創建共贏的物聯網生態圈，加速物聯網的普及與大發展。

D. 地質災害數據監測系統分析軟體有哪些

青島海徠天創公司的4Dmos—pointcloud變形監測軟體，預測各種地表活動，滑坡、塌陷等，可以咨詢

E. 北斗監測系統提前預警到山體滑坡是怎麼回事

今年入汛以來，湖南省常德市石門縣連續遭遇幾輪強降雨過程。7月6日下午，石門縣南北鎮潘坪村雷家山發生大型山體滑坡，垮塌山體達300萬立方米。幸運的是，北斗衛星監測系統發現了這里的地質災害隱患，並提前發出了預警。當地及時組織人員疏散，這次災害並未造成人員傷亡。

7月6日下午5點左右，正在潘坪村雷家山監測巡查的交警和公路建設養護中心工作人員，在發現山體出現異常後，一邊緊急報告，一邊封閉道路實施交通管制。鎮村幹部在疏散完人員和車輛不久，山體突然出現滑坡。

(5)滑坡體質地質災害自動監測系統擴展閱讀

北斗衛星監測系統地質災害橙色預警

6月24日，石門縣接到上級通報的北斗衛星監測系統地質災害橙色預警，稱潘坪村雷家山地質災害隱患點監測數據出現異常。經智能地質災害風險預警評估模型分析，該處隱患點變形量偏大，且近期有加速下滑的趨勢，建議啟動應急調查，受威脅居民臨時撤離。

隨後，當地馬上轉移安置危險區6戶20名村民，並安排人員24小時巡查值守。7月6日下午山體滑坡發生前，在收到值守幹部的通報後，當地又及時轉移走了疑似危險區8戶13位村民。

目前，受災群眾都已得到妥善安置，嚴防次生災害發生及災後重建工作正有序開展。

F. 北斗監測系統提前預警到哪裡有山體滑坡

北斗監測系統提前預警到石門縣有山體滑坡。據央視新聞，7月6日下午，石門縣南北鎮發生了該縣自新中國成立以來最大的山體滑坡災害，300萬立方米土石方傾瀉而下，導致300米省道路面、1座小型電站和5間房屋被毀，萬幸的是，6月24日，石門縣就接到北斗衛星監測系統地質災害橙色預警，提前轉移村民，此次災害未造成人員傷亡。

系統預警稱潘坪村雷家山地質災害隱患點監測數據出現異常，經智能地質災害風險預警評估模型分析，該處隱患點變形量偏大，且近期有加速下滑的趨勢，建議啟動應急調查，受威脅居民臨時撤離。隨後，當地馬上轉移安置危險區6戶20名村民，並開展24小時巡查值守，在收到值守幹部的異常通報後，又及時轉移走疑似危險區8戶13位村民。

(6)滑坡體質地質災害自動監測系統擴展閱讀：

北斗系統的行業及區域應用

1、交通運輸方面，北斗系統廣泛應用於重點運輸過程監控、公路基礎設施安全監控、港口高精度實時定位調度監控等領域。

截至2018年12月，國內超過600萬輛營運車輛、3萬輛郵政和快遞車輛，36個中心城市約8萬輛公交車、3200餘座內河導航設施、2900餘座海上導航設施已應用北斗系統，建成全球最大的營運車輛動態監管系統，有效提升了監控管理效率和道路運輸安全水平。據統計，2011年至2017年間，中國道路運輸重特大事故發生起數和死亡失蹤人數均下降50%。

2、農林漁業方面，基於北斗的農機作業監管平台實現農機遠程管理與精準作業，服務農機設備超過5萬台，精細農業產量提高5%，農機油耗節約10%。定位與短報文通信功能在森林防火等應用中發揮了突出作用。為漁業管理部門提供船位監控、緊急救援、信息發布、漁船出入港管理等服務，全國7萬余只漁船和執法船安裝北斗終端，累計救助1萬餘人。

3、水文監測方面，成功應用於多山地域水文測報信息的實時傳輸，提高災情預報的准確性，為制定防洪抗旱調度方案提供重要支持。

4、氣象測報方面，研製一系列氣象測報型北斗終端設備，形成系統應用解決方案，提高了國內高空氣象探空系統的觀測精度、自動化水平和應急觀測能力。

G. 開放式地質災害監測系統的研究

史彥新

（中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所，河北保定，071051）

【摘要】本文介紹了一種開放式地質災害監測系統的構建方案。首先簡要敘述了開放式監測系統的概念，隨後從監測系統的形成、硬體組成和軟體設計3個方面進行了闡述，突出了監測系統開放、靈活的特點。

【關鍵詞】開放式系統地質災害監測地質災害預警

1前言

地質災害監測預警是一項復雜的系統工程，具有多學科交叉、應用性強、不斷發展變化等諸多特點，隨著高新技術和計算機網路技術的迅速發展，地質災害監測預警技術也有了很大發展，系統化、網路化的開放式地質災害監測系統成為地質災害監測發展的必然趨勢。

所謂開放式監測系統，即採用開放的結構模式，採用統一標准或協議的一種軟體或硬體的平台。在硬體方面，只要符合統一標準的模塊，都可以接入該系統；在軟體方面，運用模塊化編程技術，結合模糊數學、專家系統、人工神經網路、小波分析等先進理論，根據不同的監測模型，採取不同的演算法，並制定統一的通訊協議，實現對各監測模塊的管理、監測數據的採集、監測信息的遠程傳輸、系統通訊等功能^[1]。

最近在地質災害預警關鍵技術方法研究與示範項目中，項目組在構建地質災害監測系統時進行了大膽的嘗試，在巫山地質災害監測預警示範站建立了基於鑽孔傾斜儀深部位移監測、GPS地表變形監測、TDR滑坡位移監測、孔隙水壓力監測等手段的開放式地質災害監測系統。該監測系統可實現一天24小時連續監測，監測數據可以從現場發送到數據處理中心，及時獲得監測結果，並實時發布^[2]。

2監測系統的形成

目前常用的地質災害（滑坡）預報方法，多為對位移監測數據序列進行數學方法處理，作趨勢性外推，這種處理方法受監測點選擇的隨機性和多種相關因素的綜合影響，准確性較低，在實際應用中往往不能達到預期效果。為了提高地質災害預測預報的准確性，必須對災害體進行多手段、全方位的監測，對監測信息進行綜合分析處理。

隨著科學技術的發展及對地質災害機理的深入研究，國內外地質災害監測技術方法已逐漸向系統化、智能化方向發展，監測內容、方法、設備日趨多樣化，不只局限於對位移的監測，且已涉及地質災害誘發因素的監測及地溫、地聲、射氣濃度等地質災害間接因素類的監測。只有對災害體進行全方位的監測，並對監測信息進行綜合分析，才能極大地提高監測的有效性與准確性，為地質災害的預警預報提供堅實的數據基礎。

因此，為了全面了解災害體的位移變化情況及其他特徵值，如孔隙水壓力等，在巫山監測預警示範站構建了一套開放式地質災害監測系統，該系統對幾種監測儀器進行集成，從地表位移、地下位移、孔隙水壓力3個方面對災害體進行監測，完成各監測模塊的管理、監測數據的採集、傳輸，為綜合分析處理及實時發布監測結果奠定了基礎。

3監測系統的硬體組成

該監測系統在巫山監測現場安裝有4種感測儀器，4個監測模塊分別是：

（1）固定式鑽孔傾斜儀，監測鑽孔內地下形變位移；

（2)TDR滑坡位移監測儀，該儀器由自行研製，監測鑽孔內形變位置與位移；

（3）孔隙水壓力監測儀，該儀器由自行研製，監測鑽孔內土體的孔隙水壓力；

（4）高精度GPS，監測地表相對位移。

用於數據存儲、儀器管理及信息傳輸的是我們自行研製的TDR滑坡位移監測儀。該儀器既完成本模塊的監測任務，又兼當整個監測系統的數據採集裝置。其採用開放式工業控制的設計思想，以Windows作為操作系統，採用RS-232進行數據通訊，對各監測模塊進行管理，完成數據的採集、存儲，最後利用GPRS無線傳輸技術，將監測信息遠距離傳送到數據處理中心，存入上位計算機中，在數據處理中心完成監測數據的綜合分析處理，並實時發布監測結果。

該監測系統的硬體結構如圖1所示。

圖1開放式地質災害監測系統硬體結構示意圖

4監測系統軟體設計

4.1各監測感測模塊自控軟體設計

各模塊自控軟體將控制模塊的定時工作和通訊協議的建立。各模塊自控軟體相對獨立，分頭設計，根據監測對象的不同，採用不同的演算法，完成監測、採集任務，同時負責本模塊通訊協議的建立。

4.2制定標準的通訊協議和特定的數據格式

通訊協議是現場監測感測儀與數據採集裝置及數據採集裝置與數據處理中心溝通的橋梁，當數據處理中心需要查看各模塊的監測數據及設定監測參數時，均需通過數據採集裝置，按照通訊協議上傳下達。

針對地質災害監測的實際情況，採用了主從機通訊方式，將數據處理中心計算機作為主機，監測系統的數據採集裝置作為從機，實現一發一收聯機通訊。在設定協議中，制定了4個位元組的控制狀態字，其中第一個位元組是前端站點呼叫控制字，保證每個站點上數據的獨立性；第二個位元組是設備號控制字，能准確地調用各個監測模塊的監測數據；第三個位元組是讀寫控制字；第四個位元組是握手應答控制字，呼叫並握手成功後，主從機之間即能相互傳送或接收數據。傳送數據過程中，設定一個表頭文件。在表頭文件中，首先用1個位元組表示儀器設備號，再用5個位元組表示數據時間，然後用3個位元組代表點號、孔號和孔深，最後用8個位元組存放監測數據。另外在修改各監測感測模塊的參數時，可以通過主機發送一個配置文件（*.dat）到從機，從機（數據採集裝置）接到這個配置文件，就會自動地去修改儀器參數，使各監測感測模塊按設定方式採集監測數據。

通訊協議簡述如下：

當監測系統啟動通訊程序後，接收數據處理中心的命令並按以下格式進行數據字頭文件的上傳。

地質災害調查與監測技術方法論文集

當數據處理中心下傳監測參數時，以配置文件的方式進行通訊，系統接收命令後，按數據字頭文件格式下傳給各監測感測模塊。其中的第2、3項改為下次監測的啟動時間，第7項改為時間間隔，各監測感測模塊接到指令後，其自控軟體會控制監測儀按設定方式進行工作。

5結束語

以上所述的開放式地質災害監測系統已在巫山地質災害監測預警示範站項目中得以實現，運行效果良好，並且隨著示範站的建設，基於其開放式的結構模式，會有更多的監測模塊接入到該監測系統中，使其技術更加成熟，功能更加完善。

參考文獻

[1]張青，史彥新.三峽庫區地質災害監測儀器的前景展望.環境與工程地球物理國際學術會議，2004,6

[2]中國地質調查局水文地質工程地質技術方法研究所.地質災害預警關鍵技術方法研究與示範項目設計書，2002,11

H. 山體滑坡監測哪些方面以及各種監測方法，優缺點和難題

1 概述
滑坡是山區基本建設工程中最常遇到的一種災害。邊坡的變形破壞與其所造成的不良地質環境可對人類工程活動帶來嚴重的危害，造成生態環境的失調和破壞，並可能帶來更大范圍和更深遠的負面影響。本文通過對滑坡的機理及監測技術的比較分析，旨在尋找一種有效的滑坡治理方法。
2 山體滑坡機理
滑坡形成機理和誘發機理的研究一直是世界上公認的難題，21世紀初美國地質調查局的滑坡災害減災戰略規劃，將滑坡過程和誘發機理研究列為首要的任務，這不僅因為滑坡、泥石流形成機理和誘發機理研究是至今沒有突破的難題，更重要的是它成為制約地質災害預測預警和防災、減災研究的瓶頸問題。因此，長期以來，國內外許多地學專家、學者都將其作為攻克目標，潛心研究，取得了一些探索性的成果。
此外，還有學者提出滑坡產生於特定的工程地質與水文環境，是在以重力為主的自然營力作用下或在人類工程活動影響下發生發展的斜坡變形運動，是依附於其內在軟弱結構面(帶)的地表斜坡岩土體，在一定的地質力學機制下，失去原有平衡條件而產生以水平位移為主的順坡移動現象。也有學者認為滑坡形成的原因是多方面的，有其內在因素和外在影響。具體包括以下幾方面：1)滑坡區域岩石的岩性、結構及構造(岩石破碎，風化強烈，岩性軟弱)是古滑坡復活的內部原因；2)地下水的作用；3)人類工程活動。
縱觀各種不同的機理研究，工程滑坡的形成機理可概括為以下幾方面：
——滑體的力學性質。岩體力學性質主要取決於岩體的地質特徵及其所賦存的地質環境。研究結果表明，岩體力學參數主要與岩體結構特徵、尺寸效應、賦存的應力條件、所處的應變狀態以及賦存的滲流特徵密切相關，岩體的力學性能對山體滑坡有著決定性的影響。
——工程和水文地質條件。如潛在的古滑坡、地下水等也會造成滑坡的發生。
——外界誘發因素。大氣降雨、地表水和人類的各種工程活動等稱滑坡的外界誘發因素。
3 監測技術
監測滑坡是為了具體了解和掌握滑坡演變過程，為滑坡的正確評價、預測、預報及治理工程提供可靠的資料和科學依據，同時，監測結果也是檢驗滑坡分析評價及治理工程效果的尺度。通過監測滑坡的變形特徵與規律，預測、預報滑坡的邊界條件、規模、滑動方向、破壞方式、大體時間及其危害性，並及時採取措施盡量或減輕災害損失。
自20世紀60年代以來，以美國為代表開展了地質災害監測預報技術的一系列研究。通過對滑坡、泥石流等10種自然災害的研究，使減災工作提高到前所未有的程度。美國、西歐等國採用遙感、GPS衛星定位及氣象雷達及微震技術等監測手段對其地質災害進行監測，以實現地質災害的長期、中期和短期的預報。通過自動記錄、儲存、計算機處理和信息遠傳輸，實現滑坡、泥石流等地質災害的實時監測及預報。
3.1 滑坡監測原理和方法
在理論分析和實驗室研究工作中，國內外已應用了多種方法，如三重蠕變曲線地圖形分析方法、半對數曲線法和變形速度倒數法進行滑坡時間預測，測量地表破壞聲響反射方法檢測地表、地下水運動，這些方法都是離線式和非實時性的。在實地檢測工作中，國內外滑坡災害的監測主要採用了5種類型的監測技術與方法，即：宏觀地質觀測法、簡易觀測法、設站觀測法、儀表觀測法及自動遙測法。
3.2 滑坡監測技術的新進展
上述滑坡監測方法和儀器在實際應用中已十分成熟，但普遍存在的問題是數據的採集需要人工定期到現場進行，使得滑坡監測缺乏實時性。隨著三維激光掃描技術、GPS一機多天線系統、INSAR(合成孔徑雷達干涉測量)以及多感測器的集成等高新技術在滑坡監測與預測、預報領域的應用，將進一步提高滑坡災害變形監測預報的精度。
滑坡的失穩破壞，都有一個從漸變到突變的發展過程，一般單憑人們的直覺是難以發現的，必須依靠精密的監測儀器和適宜的技術方法進行周密監測。藉助監測來了解滑坡的實際狀況及其穩定性，既為工程安全提供了科學依據，又對修改設計、指導施工提供了可靠資料，能幫助人類規避風險，將滑坡災害損失降低到最小程度。滑坡監測技術的迅速發展，必將促進監測范圍不斷擴大、自動化系統、數據處理和資料分析系統、監測預報系統等技術方法日趨完善。
《礦業工程》2011，9（3）

I. 北斗監測系統提前預警到山體滑坡，是否避免了人員傷亡

幸好有你——北斗系統，多虧北斗檢測系統提前預警到山體滑坡，當地便迅速組織14戶人家33人提前撤離，當山體滑坡時沒有人員傷亡。在災情發生前，當地便已經接到北斗衛星檢測系統發布的橙色預警，當地的滑坡通過北斗衛星定位，監測到了滑坡點有發生位移的現象，再加上當地連續遭遇強降雨，所以提前進行了人員轉移，集中安置。據北斗監測系統初步勘測，當地有兩處地質災害隱患點，而且這2處都出現了山體滑坡，滑動面長度高達600米，滑坡土方將近300萬立方米，而且山體滑坡還造成了省道部分路段被破壞，一座小型電站毀壞，但幸運的時，沒有人員傷亡。