GNSS技术在滑坡稳定性监测中的应用研究与实例分析

发布时间：2017-09-17 05:11

  本文关键词：GNSS技术在滑坡稳定性监测中的应用研究与实例分析

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【摘要】：滑坡监测是滑坡灾害防治和预测预报的重要基础,通过滑坡监测,可掌握滑坡变形演化过程,也为滑坡稳定性判断和发展趋势预测提供依据。其中GNSS(Global Navigation Satellite System)技术可直接监测坡体的三维变形量等信息,且随着自动化技术不断发展,使滑坡GNSS自动化监测成为滑坡表面位移监测新的发展方向,因此对该方法在滑坡监测中的应用进行系统性的研究就十分必要。基于上述原因,本文在系统总结各种表面位移测量方法在滑坡监测中应用的基础上,通过查阅大量相关文献,并结合滑坡灾害实例,系统的对GNSS技术在滑坡灾害监测中的应用展开研究,具体成果如下:(1)结合滑坡监测特点,并考虑GNSS技术的要求,提出了GNSS滑坡监测基准网的网点布设原则;根据不同形状、规模及地形地貌特征,研究了GNSS滑坡监测网的布设,分析了不同发育机制的滑坡变形破坏特征,提出了基于不同发育机制关键部位的GNSS测点布设。(2)通过对GNSS两种测量模式特征的分析,结合滑坡各发育阶段特点,提出了测量模式选择原则;通过对GNSS测量精度的影响因素分析,并结合滑坡监测的实际情况,应用卫星信号质量测试,提出了针对多路径效应的误差减弱对策;为减弱(或消除)钟差、大气延迟误差、周跳等因素对测量精度的影响,从卫星定位技术原理出发,推导了差分改正模型。(3)结合相关规范及工程经验,对GNSS监测系统的配套监测项目、仪器及点位布设进行研究;根据滑坡所在区域的具体情况的不同,对监测系统的数据传输模式、野外供电方式、避雷措施进行设计,通过对现有的国内应用较为广泛的滑坡监测系统的对比,完成GNSS滑坡自动化监测系统的整体性设计;以贵州省大方县德兴煤矿滑坡为实例,对滑坡GNSS自动化监测系统的土建施工及安装调试过程进行详细阐述,并通过与全站仪观测成果的对比,验证了滑坡GNSS监测系统的可靠性。(4)以德兴煤矿滑坡GNSS监测数据为例,阐述了监测数据的整理过程,归纳了由所得监测数据可以反馈得到滑坡体变形的信息,对以上信息分别从时间特性、空间特征及影响因素三方面的分析方法进行了研究。此外,利用监测成果对滑坡变形趋势预测的方法进行了探讨。
【关键词】：GNSS技术 滑坡监测 实例分析 应用研究
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P642.22;P228.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 选题依据与研究意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-17
• 1.2.1 滑坡稳定性监测的发展与现状13-14
• 1.2.2 滑坡地表位移监测的发展与现状14-15
• 1.2.3 GNSS应用于变形监测的发展与现状15-17
• 1.2.4 滑坡自动化监测与预测预警技术的研究现状17
• 1.3 主要研究内容及技术路线17-20
• 第2章 滑坡变形的表面位移观测方法20-31
• 2.1 概述20-21
• 2.2 滑坡的大地测量方法21-25
• 2.2.1 测量仪器21-22
• 2.2.2 测量方法22-24
• 2.2.3 大地测量方法在滑坡监测中的应用概述24-25
• 2.3 滑坡的GNSS测量方法25-28
• 2.3.1 GNSS系统组成25-26
• 2.3.2 GNSS定位原理26-27
• 2.3.3 GNSS技术在滑坡监测中的应用概述27-28
• 2.4 大地测量技术与GNSS技术的比较28-29
• 2.5 小结29-31
• 第3章 滑坡GNSS监测网点布设研究31-50
• 3.1 滑坡GNSS监测基准网点布设原则31-33
• 3.2 基于滑坡形态的监测网型研究33-35
• 3.2.1 滑坡GNSS监测网形的确定33-35
• 3.2.2 滑坡监测断面的布设原则35
• 3.3 蠕滑-拉裂型滑坡GNSS测点布设研究35-37
• 3.4 滑移-弯曲型滑坡GNSS测点布设研究37-39
• 3.5 滑移-拉裂型滑坡GNSS测点布设研究39-41
• 3.6 贵州大方县德兴煤矿滑坡监测网点布设41-49
• 3.6.1 滑坡区工程地质条件分析41-44
• 3.6.2 滑坡特征及成因44-46
• 3.6.3 GNSS滑坡监测网点布设46-49
• 3.7 小结49-50
• 第4章 滑坡监测GNSS测量模式与精度提高对策50-69
• 4.1 滑坡不同发育阶段GNSS测量模式选择50-54
• 4.1.1 GNSS测量模式研究50-51
• 4.1.2 滑坡发育阶段分析51-52
• 4.1.3 滑坡测量模式选择原则研究与应用52-54
• 4.2 滑坡GNSS测量中的精度影响因素分析54-57
• 4.2.1 星历误差54-55
• 4.2.2 电离层延迟55
• 4.2.3 对流层延迟55
• 4.2.4 多路径效应55-56
• 4.2.5 周跳56
• 4.2.6 其他因素56-57
• 4.3 德兴煤矿滑坡GNSS信号测试与分析57-64
• 4.3.1 信号测试的必要性57
• 4.3.2 信号质量分析方法及评价指标研究57-64
• 4.3.3 GNSS观测量的精度提高对策64
• 4.4 差分改正模型推导64-68
• 4.4.1 单差模型推导65-67
• 4.4.2 双差模型推导67-68
• 4.4.3 三差模型推导68
• 4.5 小结68-69
• 第5章 滑坡GNSS自动化监测系统设计与建设69-92
• 5.1 概述69
• 5.2 滑坡GNSS自动化监测系统设计69-83
• 5.2.1 传感器子系统69-74
• 5.2.2 数据传输子系统74-77
• 5.2.3 数据处理和控制子系统77-79
• 5.2.4 辅助子系统79-83
• 5.3 滑坡GNSS自动化监测系统建设83-86
• 5.3.1 土建施工与设备安装84-85
• 5.3.2 设备配置与调试85-86
• 5.4 配套监测项目的实施86-88
• 5.5 GNSS与全站仪的对比观测88-90
• 5.6 小结90-92
• 第6章 滑坡GNSS监测成果分析研究92-108
• 6.1 GNSS监测数据的整理92-94
• 6.2 观测成果的时间特性分析94-98
• 6.2.1 时间特性分析方法研究94-96
• 6.2.2 基于德兴煤矿滑坡GNSS监测成果的时间特性分析96-98
• 6.3 观测成果的空间特征分析98-100
• 6.4 观测成果的影响因素分析100-103
• 6.5 滑坡变形趋势预测103-107
• 6.5.1 模型建立103-104
• 6.5.2 数据等间隔化处理104
• 6.5.3 滑坡位移数学模型参数计算及验证104-106
• 6.5.4 中期累计变形量预测106-107
• 6.6 小结107-108
• 结论108-110
• 致谢110-111
• 参考文献111-116
• 攻读学位期间取得的学术成果116

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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中国硕士学位论文全文数据库 前3条

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本文编号：867443