丁辰[1]2004年在《地质灾害监测预警示范系统之滑坡远程监测子系统的研究》文中认为我国是世界上地质灾害最严重的国家之一,其中,滑坡、泥石流是导致人员伤亡的主要地质灾害类型。因此我国急需对典型地质灾害地区进行研究,建立地质灾害监测预警示范系统,并逐步向全国推广。滑坡远程监测系统是整个地质灾害监测预警示范大系统的基础及核心部分,可以大致分为“野外信息采集及发送系统”,“北斗卫星导航定位系统”和“地质灾害监测管理中心”叁大组成部分,其中“北斗卫星导航定位系统”为我国自主的第一代卫星定位系统,在监测系统中承担传输数据的任务;其余两部分为监测系统所独有,本课题即是研究该两部分的设计与实现。滑坡远程监测系统的工作流程是,由野外信息采集系统采集特征地质数据,目前包括水位、水温、裂缝位移及降雨量,由发送系统发送至北斗卫星,应用北斗卫星导航系统的通信功能将数据发送至地质灾害监测管理中心,由监测中心的监测系统控制软件对数据进行初步形式处理并存入数据库,并通过北斗系统向野外系统发送反馈信息及控制指令。由数据分析软件对数据进行实质的分析处理,实现滑坡灾害预警信息的及时发布。其中远程的数据通讯以发送北斗用户通信指令的方式进行,需依照北斗用户通信协议。滑坡远程监测系统目前已经调试成功,并通过了四川雅安峡口滑坡示范区现场测试,其成功为实现地质灾害监测预警示范大系统其它建设目标打下了坚实的基础。论文首先说明课题的背景和意义,并突出介绍对我国科技战略有重要意义的北斗卫星导航定位系统。在总体介绍滑坡远程监测系统的组成后,按照系统的功能分别说明系统各部分及其实现手段。
王东[2]2009年在《黄土地区滑坡地质灾害监测预警系统研究》文中研究指明我国西北黄土地区滑坡地质灾害频繁发生。西气东输工程中区段跨越我国大地形地貌单元第二阶梯东段的黄土高原,滑坡对管道带来十分严重影响。论文选取黄土地区西气东输重点地段为研究区域,着眼于滑坡区域、单体预报预警模型和基于地理信息系统的滑坡监测预警系统开发研究,对如何建立一个功能相对完善的黄土地区滑坡地质灾害监测预警系统进行了初步探讨。论文主要研究“西气东输滑坡地质灾害监测预警系统”的开发设计,以丰富的地质调查资料为基础,将研究区的基础空间数据、地质灾害专题数据、管线数据、监测数据等信息利用GIS平台整合到地质灾害监测预警系统中,结合地质灾害预警模型的研究,进行研究区地质灾害的区域和单体预报预警。论文的主要研究内容包括:①研究区环境地质条件和滑坡发育特征总结。②区域滑坡监测预警方法和模型研究,主要包括:研究区地质灾害危险性区划、降雨量临界值、地质-气象耦合模型等方面内容。③研究区滑坡的单体监测预警方法和模型研究,主要包括:单体滑坡监测、尖点突变模型及滑坡预警专家系统等方面内容。④基于GIS的西气东输研究区滑坡地质灾害预警系统开发,包括:系统总体设计、数据库建设、系统的功能实现等方面内容。
刘聪[3]2013年在《地质灾害监测预警示范系统中滑坡远程监控子系统的研究》文中认为在建筑工程施工过程中,人为及自然因素造成的地质灾害隐患越发增加,特别是一些露天边坡容易受到风化和水蚀的影响,因此在地质灾害突发或者预警阶段,需要采用地质灾害预警监控。文章结合工程实践情况,分析地质灾害监测预警示范系统中滑坡远程监控子系统在地质灾害治理中的应用,为广大地质技术人员提供参考。
韩冰[4]2016年在《雅安地区滑坡灾害监测预警研究》文中进行了进一步梳理我国地质构造复杂、地形起伏变化大,具有极易发生地质灾害的地质条件；在极端气候事件增多,地震活动加剧,人类工程加强大背景下,今后一段时期仍是地质灾害的高发、频发期。监测预警工作对于最大限度避免和减少地质灾害损失有重要作用,但由于对孕灾环境的调查和分析欠缺,以及调查、监测、预警工作之间融合不够,导致目前的地质灾害预警精度较低。本论文以四川雅安为研究对象,在总结有关调查工作基础上开展区域地质灾害分布发育与成灾规律研究。截至2014年,雅安地区有各类地质灾害2600余处,数量最多的是滑坡,其次是崩塌和泥石流,各类灾害呈条带状沿河谷集中分布,并与构造带、活动断裂带展布相一致。降雨是雅安地区诱发地质灾害最为重要的因素,“5.12”汶川特大地震和“4.20”芦山强烈地震也诱发或加剧了大量地质灾害,人类工程活动引发的地质灾害呈上升趋势。选择雨城区峡口滑坡、多营滑坡和汉源县红岩子滑坡,建立了多参数监测系统,开展地质灾害主控因素和变形特征的监测,掌握了灾害体的变形特征及与诱发因素之间的关系。基于调查和监测数据,构建了叁处滑坡的数学模型,分析了降雨、水库水位下降等诱发因素对滑坡稳定性的影响。对近年来雅安地区的地质灾害事件进行了统计分析,确定了有效降雨为前3日降雨量；综合考虑统计数据和典型灾害体监测、模拟数据,得出了地质灾害气象预警的雨量判据体系；结合雅安市地质灾害易发程度分区图,建立了气象预警模型,并在雅安地区开展了汛期地质灾害气象预警工作,取得了较好的效果。本文在以下3方面开展了较为创新性的研究：①对雅安市级尺度的地质灾害发育分布规律进行研究,并通过模拟建立了典型灾害体诱发因素与安全系数之间的定量关系；②尝试将单体滑坡的监测和模拟成果运用于区域气象预警判据体系的构建,并取得了较好的效果；③通过实践,建立了一套针对市、县尺度的操作性强的区域地质灾害监测预警工作流程。
王川[5]2012年在《贵州省开阳县龙井湾滑坡稳定性分析与自动化监测系统的建设》文中研究说明本文以龙井湾滑坡为研究对象，在充分收集资料和查明工程地质条件的基础上，分析滑坡的形成机制和变形破坏原因。运用极限平衡理论和数值模拟方法对滑坡稳定性进行了研究。结合龙井湾滑坡目前的变形阶段制定切实可行的监测方案和自动采集方案，完成龙井湾滑坡自动化监测系统的现场建设。具体内容分为如下几个方面：1通过实地调查，查明滑坡的工程地质条件，判明滑坡变形破坏机制及影响滑坡稳定性的主要因素，运用极限平衡理论对滑坡的稳定性进行分析评价；利用数值模拟分析滑坡的变形位移，结合极限平衡理论法分析滑坡稳定性状态。2针对龙井湾滑坡现阶段变形特征开展监测方案研究，设计了一套符合该滑坡实际情况的监测方案，详细描述了监测项目的选择、仪器选型、监测布置；对滑坡监测数据实施自动采集与远程传输，实现了对龙井湾滑坡24小时连续不断地监测。3运用多种方法对监测数据处理和分析，并结合理论进行分析，得出龙井湾滑坡目前处于基本稳定状态。4结合国内外滑坡滑动破坏前获得的信息和变形资料分析，初步制订了龙井湾滑坡综合预警指标。
何鹍[6]2013年在《道路参数监测预警系统中的数据传输技术研究》文中进行了进一步梳理道路灾害通常是指在自然和人为条件下，道路以及其附属结构的功能性丧失，从而导致道路结构无法发挥原有的功能，影响公路的正常运营。季节冰冻区道路灾害主要包括路基沉降引起的灾害、道路边坡滑坡灾害、冰雪灾害及桥梁病害等。随着科学技术的进步和发展，对于相关的影响参数进行实时监测并且进行实时的状态评估和发布具有重要的安全意义。本文的目的就是对于监测的道路参数数据进行实时的状态评估并且将得到的预报预警监测数据进行及时传送。道路参数监测预警系统在减少道路灾害损失、保护道路行驶人员人身安全方面起着重要作用。这一工作具有数据量大、数据结构不统一、传输速度要求高、实时性要求高、预警结果计算量大等特点，一般需要具有网络带宽高、计算速度快以及存储效率高的硬件系统支持，属于土木监测仪器、地质环境监测、现代通信技术、计算机网络技术和自动化技术等多学科交叉结合的应用性高新技术领域。我国大部分地区自然环境复杂，气象条件多变，台风、冰雪、地震等自然灾害频发，各种各样的地质灾害对居民日常生活以及国民经济产生了不利的影响。对于季冻区道路大范围灾害还没有形成快速、有效的动态监测成套技术。当冻土路段、软基路段和山区高边坡路段道路运营后，如何快速、高精度、大范围监测复杂地区的道路路基沉降、变形，边坡滑坡以及动态监测道路积雪、结冰灾害成为保障道路安全运行的关键问题。目前，虽然在一些领域已经采用了一些对策，但由于监测范围大、危险点确定困难，没有实时监测和灾害分析，难以形成预警预报网络平台。在一些地区已经采用传感器和其他装置进行远距离监测，但在准确性及反应速度方面非常欠缺。因此，对道路灾害监测和预警的能力急需加强。现有的道路监测预警系统只能针对特定类型的道路灾害进行监测预警并且监测的参数类型固定，都采用基于IPv4协议的服务器/客户端模式构建，随着监测对象增多为所有监测点分配IPv4地址会越来越困难。为此本文依托863国家高技术研究发展计划项目《季节冰冻区大范围道路灾害参数监测与辨识预警系统研究》（2009AA11Z104），针对道路参数监测预警系统数据传输过程中的数据获取方法、数据传输发布方法、数据接收存储方法以及系统架构进行研究，主要开展了以下几个方面的工作：1、道路参数监测数据的获取。道路参数监测数据的类型和数据量是直接关系到数据传输技术的重要因素，也是预警计算模型的关键元素。目前参数信息来源主要包括气象资料、地质资料、设计资料、交通信息资料和现场监测数据。而有效的监测技术是准确获取大范围道路灾害参数的基本手段，为此本文研究了道路边坡稳定性参数监测数据的获取方法、路基变形与整体稳定性参数监测数据的获取方法、路面冰雪监测参数数据的获取方法和桥梁静动力参数监测数据的获取方法。2、道路参数监测数据发布传输技术研究。道路参数监测数据的发布传输是整个预警系统当中必不可少的重要环节。为此本文提出一种基于IPv6对等网络的道路参数监测预警数据传输方法，该方法网络层支持IPv6协议，应用层使用P2P对等网络。为解决P2P网络带宽消耗高的问题，使用小世界模型网络拓扑算法，快速建立对等网络，使用多中心节点代替服务器，网络中各节点是对等的，这样可以降低了中心服务器的性能依赖，保证预警数据的快速传输和预警的实时性。3、道路参数监测数据接收存储技术研究。道路参数监测数据的存储类型直接决定了预警系统的可扩展性。现有道路灾害监测预警系统无法扩展的原因是其数据存储格式固定并且其数据解析计算功能是基于此固定数据格式的。为解决道路灾害监测预警系统的监测指标和监测类型不能扩展的问题，本文提出一种基于半结构化数据的道路灾害监测预警数据存储方法，该方法使用半结构化数据模型存储监测预警数据，可在满足极少约束（或无约束）情况下动态改变自身结构，因此其格式可自由扩展。4、道路参数监测预警系统的构建。本文根据季节冰冻区的道路实际情况，开发了大范围灾害预报预警系统。该系统从使用功能上来说，分为评价系统和发布系统；从内容上来说，可划分为道路边坡状态预警子模块、道路路基状态预警子模块、道路冰雪状态预警子模块以及桥梁状态预警子模块。该预报预警系统的运行过程为：首先接收到监测数据进而启动相应的灾害评价子模块，依据评判标准对灾害进行定量评价，将评价结果通过发布平台发布。
胡凤燕[7]2014年在《G108秦岭灾害天气和地质灾害监测预警研究》文中提出陕西地区地质灾害发生频繁，造成了较多的人员伤亡和财产损失，给人民的生命和财产带来严重的威胁，从而制约区域的经济可持续发展。气象因素是诱发该类灾害发生的主要自然因素，且该类灾害发生具有突发性和不确定性。对地质灾害实施自动监测预警是防灾减灾的重要举措，可以极大地提高灾害防治水平。尽管经过多年的研究与实践，成功的避免了一些地质灾害的发生，但因此类灾害的突发性和复杂性，地质灾害预警仍然面临许多难题。本文选取G108陕西重点地段为研究区域，在充分总结归纳国内外已有的相关研究成果、参阅各地区监测预警成功经验的基础上，针对陕西地质灾害防治工作的实际需求，在陕西省地质灾害自动监测预警项目资助下开展研究工作，旨在建立陕西地质灾害监测预警系统，为公路灾害管理部门的工作提供科学参考，为在全省乃至全国范围内类似条件下的灾害监测预警提供技术服务和管理示范的作用。本文在综述国内外关于地质灾害监测预警研究现状的基础上，主要以崩塌、滑坡和泥石流灾害为主要研究对象，建立陕西省地质灾害监测预警系统，主要从地质灾害综合自动监测、预测预警模型、灾害数据库建设、开发监测预警平台四个方面开展研究。首先，对研究区地质环境条件、地质灾害类型及发育特征进行阐述。其次，本文对地质气象灾害监测预警的主要方法及模型进行了探讨，并对各自的应用性进行简要分析，为气象地质灾害监测预警系统的研究与开发奠定了理论基础。然后，在以已调查路段的灾害数据结合监测预警的数据特点和系统功能需求的基础上，完成了系统的数据库框架结构和建库模式设计，实现了多种数据类型的一体化管理。最后，经过对系统用户详细调查与分析，进行合理的系统总体结构、详细功能及系统界面设计，实现了模块化主体结构，设计实现了数据采集、数据处理分析、预警预报、信息发布、应急指挥、地图展示、地质灾害工程管理等多个子系统功能，同时实现了系统的显示、查询、数据输出等功能。
何力杰[8]2017年在《北斗/GPS位移实时监测技术研究》文中研究表明近年来,各种原因引起的滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害的报道频频出现,造成了极大的人身及经济损失。这些地质灾害有一个共同的特点,灾害的发生伴随着位置的移动,并且一旦发生,瞬间摧毁道路、桥梁、村庄,人类基本没有机会逃生。为了保障国计民生,在修复生态环境的同时,设立预警机制十分必要。边坡的失稳,滑坡的发生通常会有一个缓慢的位移变化过程,所以可以通过对边坡进行监测,通过设定的位移阈值,实现对监测点位移变形数据的实时预警,以及利用监测数据分析边坡整体的位移变化趋势,并利用相关的理论对未来数据进行预测。这个预警机制需要通过对监测物进行位置的全天候监测,在灾害发生前及时对相关部门发布预警通知,做好人员及财产的撤离准备。本文研究的北斗/GPS实时监测系统是通过GPS接收机、传感器等设备对滑坡体、裂缝上的监测点进行必要的数据采集,比如降雨量、加速度、水平和垂直位移等,并将采集的位移数据实时回传,监测预警平台对数据进行处理分析,确认是否达到预警值,如已达到通过既定方式发布预警信息,以达到对滑坡体实时监控的目的。目前这一位移实时监测系统可以应用到公路、桥梁、山体等各类边坡的监测中。北斗/GPS位移实时监测系统集成了北斗/GPS定位技术、通信技术、传感器技术等现代技术,观测取得了水平、垂直位移数据、降雨量数据及地面应力等多方数据,通过对这些数据进行采集、处理,建立了一整套预警数值,实现预警红线的建立,并建立了及时呈现监测数据和播发预警信息的预警系统。北斗/GPS位移实时监测系统的建立及应用提高了桥梁、边坡等设施的安全系数,减少了人身及财产损失,降低了人员及财政投入,并且随着北斗/GPS位移监测设备应用推动了北斗/GPS相关领域产业的发展。居安思危,防患于未然,在严重危害人民生命财产安全的地质灾害面前,监测预警工作任重而道远。深入开展实时监测系统技术研究,对于推动边坡、桥梁实时监测技术的发展有着重要的意义。
冒建[9]2015年在《北京沙河流域泥石流监测预警研究》文中提出泥石流灾害是北京地区造成人员伤亡最大的地质灾害,建国以来北京地区泥石流共造成500多人死亡,直接经济损失达数亿元,北京政府和学者高度重视泥石流的防灾工作和预警研究。解决城市地质安全问题迫切需要针对北京市泥石流灾害监测预警系统开展相关理论和技术方面研究。本文以北京怀柔区和密云区交界的沙河流域为研究区,充分调研目前国内外最新的泥石流预警预报理论成果,系统总结北京沙河流域泥石流沟的发育现状,从泥石流区域监测预警模型建立和监测预警技术方法研究两个方面开展论述,完成研究区监测预警系统开发。泥石流预警模型建立是本文的理论核心,首先根据沙河流域泥石流特点,选取研究区内7个重要评价指标,运用可拓理论,建立适合研究区的多指标泥石流危险性区划评价模型；对每个风险区的历史泥石流事件和降雨过程的相关性进行统计分析,建立两者的相关关系,运用Logistic回归模型确定降雨预警等级,以泥石流事件在一定区域暴发的不同降雨过程临界值作为预警判据；最后将泥石流风险性区划结果与降雨预警等级结果确定的权重迭加,建立沙河流域泥石流灾害预警模型。泥石流监测预警技术方法是本文的技术亮点,通过野外安装监测仪实时获得泥石流发生前和发生后的数据并在已有研究成果分析基础上确定预警阈值来实现泥石流短临预报。降雨量、含水率监测泥石流发生的触发因素和物源土体饱和状态：次声监测用于捕捉泥石流形成后的次声信号,实现提前报警；泥水位计监测断面的泥石流流深以推断泥石流的规模。泥石流监测预警系统建设是本文的技术核心,将泥石流理论模型与技术方法统一集成到一个平台以实现泥石流预警的智能化。本文的预警系统由构建平台、系统的功能模块、数据库的建立以及泥石流预警模型的实现四方面构成,包含泥石流数据管理子系统等6大子系统,24个主要模块,各子模块相互独立地运行,实现了研究区泥石流监测预警预报整个过程。本文从泥石流监测预警模型、最新监测预警技术方法和系统开发叁方面建立一套完整的预测体系,为完善北京市泥石流监测预警打下良好的基础,提升了北京沙河流域泥石流灾害的自动化监测水平。
曹阳威[10]2016年在《基于北斗和物联网的滑坡监测系统关键技术研究》文中研究表明滑坡是我国时常发生的地质灾害之一,给人民的生命财产安全带来了严峻的威胁。作为地质灾害的重要组成,滑坡不仅可以直接带来伤害而且伴随着二次伤害,如滑坡体冲入堰塞湖使得湖水暴涨威胁下游居民,滑坡体可能阻断道路、阻塞河道、毁坏房屋和农田,因此滑坡监测极其重要。现有的滑坡监测技术各有优缺点难以推广,且滑坡监测系统存在各种不可靠因素亟待解决。本文提出了一种基于北斗和无线传感器网络相结合的滑坡监测技术,重点对滑坡监测系统关键技术做了进一步研究,具体如下:1.系统整体设计:在学习和研究滑坡、滑坡监测技术和滑坡监测系统的基础上从硬件和软件的角度对基于北斗和无线传感器网络的滑坡监测系统进行了分析和设计,并通过理论推理和实验证明该方案的可行性。2.数据采集子系统关键技术研究:从融合定位和系统可靠性的角度研究了基于BDS-WSN信标监测点和WSN监测点结合的滑坡监测系统的可靠性。3.数据传输子系统关键技术研究:采用北斗报文和GPRS双冗余传输模式提高传输的可靠性;采用要素压缩法提高北斗传输的有效性;采用队列管理和分组调度机制提高无线传感器网络传输的实时性和可靠性。4.数据处理子系统关键技术研究:提出基于北斗异构卫星的快速选星算法以提高北斗定位的精确性;采用双滑动窗口补充缺失数据的方式提高数据的可靠性。5.系统安全子系统关键技术研究:通过用户行为信任评估实现对系统的访问控制提高系统的安全性。综上,本文在研究滑坡基本知识的基础上提出了基于BDS和WSN的滑坡监测系统,重点对监测的可靠性、传输的可靠性、滑坡定位的精准定、监测数据的安全性进行了研究,创新之处是结合了我国自主研发的北斗卫星和物联网的定位与传输技术。
参考文献：
[1]. 地质灾害监测预警示范系统之滑坡远程监测子系统的研究[D]. 丁辰. 清华大学. 2004
[2]. 黄土地区滑坡地质灾害监测预警系统研究[D]. 王东. 北京交通大学. 2009
[3]. 地质灾害监测预警示范系统中滑坡远程监控子系统的研究[J]. 刘聪. 企业技术开发. 2013
[4]. 雅安地区滑坡灾害监测预警研究[D]. 韩冰. 中国地质大学(北京). 2016
[5]. 贵州省开阳县龙井湾滑坡稳定性分析与自动化监测系统的建设[D]. 王川. 成都理工大学. 2012
[6]. 道路参数监测预警系统中的数据传输技术研究[D]. 何鹍. 吉林大学. 2013
[7]. G108秦岭灾害天气和地质灾害监测预警研究[D]. 胡凤燕. 长安大学. 2014
[8]. 北斗/GPS位移实时监测技术研究[D]. 何力杰. 中国地质大学(北京). 2017
[9]. 北京沙河流域泥石流监测预警研究[D]. 冒建. 中国地质大学(北京). 2015
[10]. 基于北斗和物联网的滑坡监测系统关键技术研究[D]. 曹阳威. 华北科技学院. 2016