隨著GPS測量的精度提高以及互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用，利用現(xiàn)有技術(shù)建立地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測及預(yù)報網(wǎng)絡(luò)，目的是為有關(guān)部門提供準(zhǔn)確的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時采取有效措施，做好防范工作，保障人民群眾生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

　　《地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)》創(chuàng)刊于1990年9月，為自然科學(xué)學(xué)術(shù)性期刊。1994年6月15日，原國家科委函[1994]118號文批準(zhǔn)為國內(nèi)外公開發(fā)行期刊。國際標(biāo)準(zhǔn)刊號為：ISSN1006-4362，國內(nèi)統(tǒng)一刊號為：CN51-1467。本刊為季刊，主辦單位為成都理工大學(xué)、地質(zhì)災(zāi)害防治與工程地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家專業(yè)實驗室，主管機(jī)關(guān)為四川省教育廳。從2000年起，本刊開始郵局發(fā)行，郵發(fā)代號:62-140。

　　0 引言

　　由于我國人口密度大，幅員遼闊，加之氣候變化的因素，使我國防治地質(zhì)災(zāi)害的任務(wù)十分艱巨，許多地質(zhì)災(zāi)害隱患點、危險點都集中在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)、交通不便的地區(qū)，更增加了依靠專業(yè)隊伍防治各類地質(zhì)災(zāi)害的難度。日趨嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，直接危害著人民群眾的生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為科學(xué)有效地做好地質(zhì)災(zāi)害防治工作，保障經(jīng)濟(jì)社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，今年年初，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，國土資源部發(fā)布并實施《全國地質(zhì)災(zāi)害防治"十一五"規(guī)劃》。這是我國第一部關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害防治工作的規(guī)劃。要求在"十一五"期間全面完成山區(qū)丘陵區(qū)地災(zāi)調(diào)查，在地質(zhì)災(zāi)害重點防治區(qū)建立相對完善的群測群防體系，將地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警工作推進(jìn)到市、縣。初步建立起與全面建設(shè)小康社會相適應(yīng)的基礎(chǔ)調(diào)查、群專監(jiān)測、預(yù)報預(yù)警、應(yīng)急處置、適時治理的地質(zhì)災(zāi)害防治體系，使目前查明的受地災(zāi)威脅的人數(shù)減少30%。

　　《規(guī)劃》科學(xué)劃分了若干地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)和重點防治區(qū)。滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，主要分布在川東渝南秦巴鄂西湘西山地、青藏高原東緣、云貴高原、黃土高原、汾渭盆地周緣、東南丘陵山地、天山、燕山等地區(qū)。

　　地面沉降和地裂縫地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，主要分布在長江三角洲、華北平原、汾渭盆地、松遼平原。

　　《規(guī)劃》提出實施地質(zhì)災(zāi)害防治科技4個專項。即：地災(zāi)調(diào)查與監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究、重大地災(zāi)應(yīng)急救災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)研究、地災(zāi)防治的標(biāo)準(zhǔn)體系研究以及滑坡泥石流治理試驗研究。通過科技專項，建立以3S技術(shù)、自動監(jiān)測技術(shù)和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸為一體的地災(zāi)調(diào)查評價和監(jiān)測預(yù)報技術(shù)平臺，建立完善的地災(zāi)防治標(biāo)準(zhǔn)體系，開發(fā)針對我國地災(zāi)發(fā)育特點的地災(zāi)防治方法和技術(shù)裝備，全面提升我國地災(zāi)調(diào)查、監(jiān)測、預(yù)警預(yù)報、治理工作水平。

　　《全國地質(zhì)災(zāi)害防治"十一五"規(guī)劃》出臺和實施是地質(zhì)災(zāi)害防治工作法制化的重要里程碑，也向我們地質(zhì)測繪工作者提出了新的挑戰(zhàn)。

　　1、GPS、GIS、INTERNET相互關(guān)系

　　全球定位系統(tǒng)(GPS)是以人造衛(wèi)星組網(wǎng)為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，是指利用衛(wèi)星技術(shù)，實時提供全球地理坐標(biāo)的系統(tǒng)，用于靜態(tài)對地定位時，定位精度可達(dá)mm級，可應(yīng)用于大地測量、板塊運動監(jiān)測等;GPS定位系統(tǒng)由于定位的高度靈活性和實時性，成為測量學(xué)科中的革命性變化。GPS的本質(zhì)是利用空間三角測量的原理通過空中衛(wèi)星和地面接收機(jī)獲取經(jīng)緯度坐標(biāo)，高程和時間之間的關(guān)系，從而為測量、導(dǎo)航等服務(wù)。

　　地理信息系統(tǒng)(GIS)是指在計算機(jī)硬件支持下，對具有空間元素的地理信息輸入、存貯、查詢、運算、分析、表達(dá)的軟件平臺技術(shù)系統(tǒng)，其本質(zhì)就是對不同類型的信息進(jìn)行分析、處理和加工。它可以用于地理信息系統(tǒng)的動態(tài)描述，通過時空構(gòu)模，分析地理系統(tǒng)的發(fā)展變化和深化過程，從而為咨詢、規(guī)劃和決策提供服務(wù)。應(yīng)用已遍及與地理空間有關(guān)的各個領(lǐng)域，從全球變化、持續(xù)發(fā)展到城市交通、環(huán)境監(jiān)測、公共設(shè)施規(guī)劃及建筑選址，地理信息系統(tǒng)技術(shù)正深刻地影響著甚至改變著這些領(lǐng)域。

　　國際互聯(lián)網(wǎng)(Internet)是隨著計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展而建立的新一代通信技術(shù)(包括有線和無線)，它將以往相互獨立在各個地方單獨的計算機(jī)或是相對獨立的計算機(jī)局域網(wǎng)，借助已經(jīng)發(fā)展得有相當(dāng)規(guī)模的電信網(wǎng)絡(luò)，通過一定的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(TCP/IP)而實現(xiàn)更高層次的互聯(lián)，使得Web技術(shù)成為高效的全球信息發(fā)布技術(shù)。如今,Internet飛速發(fā)展，它越來越成為人們生活中的一部分，是我們生活社會的信息高速公路，基于Internet技術(shù)的GIS，即Web-GIS已經(jīng)成為GIS技術(shù)發(fā)展的重要方向，使以往專業(yè)性很強(qiáng)GIS能通過Internet技術(shù)為大眾所用，利用Internet發(fā)布地理信息，通過計算機(jī)，普通用戶無須專業(yè)的軟件就能在WWW的任意一個節(jié)點瀏覽Web-GIS站點中的地理信息，并進(jìn)行各種信息的檢索和處理，這就為地理信息的開放和共享提供了一個平臺，從而可以實現(xiàn)測繪成果的共享。

　　綜合利用GPS和GIS技術(shù)的優(yōu)勢，還可以在工程測量上獲得廣泛的應(yīng)用，例如在抗震(地震)防災(zāi)(地質(zhì)災(zāi)害)、變形監(jiān)測(地鐵、高速公路及護(hù)坡、高層建筑、橋梁、水庫大壩、河堤、隧道等)、土地資源管理等方面。利用 Internet的可視性、交互性和廣泛性等特點可以實時將監(jiān)測結(jié)果(災(zāi)害預(yù)報)發(fā)布出去，給監(jiān)測地區(qū)的政府有關(guān)部門提供科學(xué)的依據(jù)，及時做好預(yù)防工作。

　　2、建立地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測GPS網(wǎng)的工作程序

　　目前我國的地質(zhì)災(zāi)害主要有山體滑坡、地面(地下溶洞)崩塌、地震等。當(dāng)對某一個具體的崩塌或滑坡實施監(jiān)測建立綜合單體監(jiān)測網(wǎng)時，必將面臨著如何針對其具體情況來選擇合適的監(jiān)測項目、監(jiān)測方法、監(jiān)測儀器，正確地布設(shè)監(jiān)測點和監(jiān)測剖面，制定理想的監(jiān)測方案等一系列的優(yōu)化選擇問題。

　　目前，國內(nèi)外崩塌滑坡監(jiān)測技術(shù)方法已發(fā)展到一個較高水平。由過去的人工用皮尺地表量測等簡易監(jiān)測，發(fā)展到儀器儀表監(jiān)測，現(xiàn)正逐步實現(xiàn)自動化、高精度的GPS監(jiān)測系統(tǒng)。

　　絕對位移監(jiān)測是基本的常規(guī)監(jiān)測方法，用以監(jiān)測崩坎、滑坡和地陷測點的三維坐標(biāo)，從而得出測點的三維變形位移量、位移方位與變形位移速率，地表是崩坎、滑坡和地陷監(jiān)測的主要內(nèi)容和重要內(nèi)容。相對位移監(jiān)測是設(shè)點量測崩坎、滑坡和地陷重點變形部位點與點之間相對位移變化(張開、閉合、下沉、抬升、錯動等)的一種常用的變形監(jiān)測方法。

　　傳統(tǒng)監(jiān)測測量方法主要有：兩方向(或三方向)前方交會法，雙邊距離交會法，[監(jiān)測二維水平位移(X，Y)];視準(zhǔn)線法、小角法、測距法(以上方法用以監(jiān)測單方向水平位移);幾何水準(zhǔn)測量、精密三角高程測量法(觀測垂直方向(Z向)位移)。

　　隨著新一代測量型GPS接收機(jī)的廣泛使用，其重量輕、體積小、耗電少、智能化的快速靜態(tài)定位的特點給地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測測量方法有了質(zhì)的變化。最主要的特點是可以快速反應(yīng)，觀測點之間無需通視，測程大、選點方便、不受天氣影響，可全天候觀測，觀測點的三維坐標(biāo)可以同時測定，即時計算出結(jié)果。各方面都優(yōu)于精密光電測距儀，在控制網(wǎng)和監(jiān)測網(wǎng)的建設(shè)中具有相當(dāng)大的優(yōu)勢，適用于各種崩坎、滑坡和地陷三維位移快速應(yīng)急監(jiān)測。

　　3、GPS布網(wǎng)原則

　　GPS網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)視其目的、要求的精度、衛(wèi)星狀況、接收機(jī)類型和數(shù)量、測區(qū)已有的資料、測區(qū)地形和交通狀況以及作業(yè)效率綜合考慮，按照優(yōu)化設(shè)計的原則進(jìn)行。AA、A、B級GPS網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成連續(xù)網(wǎng)，除邊緣點外，每點的連接數(shù)應(yīng)不少于3點;A級及A級以下各級GPS網(wǎng)中，各級GPS網(wǎng)相鄰點間平間距離應(yīng)符合要求。相鄰點最小距離可為平均距離的1/3～1/2;最大距離可為平均距離的2～3倍。

　　監(jiān)測網(wǎng)是在充分的地質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，以掌握監(jiān)測對象的整體變形和主要影響因素的動態(tài)變化為目的設(shè)計的。監(jiān)測網(wǎng)由監(jiān)測點和監(jiān)測剖面組成，在空間上形成立體化，在監(jiān)測方法上形成多元化，以全面反映監(jiān)測對象的變形方位、變形量、變形速率及影響因素的時空動態(tài)。

　　GPS監(jiān)測標(biāo)考國家B級GPS網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。標(biāo)體地面以上橫截面呈正方形，縱截面呈梯形，頂面300mm×300mm，底面600mm×600mm，高1.2m;地面縱橫截面均基本呈正方形，高1m，深1m8。 標(biāo)體由鋼筋砼制作。以φ12螺紋鋼制作梯形骨架，地面上下作為一個整體澆筑砼制成，標(biāo)體外表抹面涂漆，雕刻編號。標(biāo)體頂面為一水平面，中心垂直嵌入強(qiáng)制對中螺栓，其直徑與GPS底座螺孔相符合，控制點密度根據(jù)監(jiān)測范圍區(qū)域的大小來確定，點位必須布設(shè)在監(jiān)測區(qū)域的外圍穩(wěn)固的地方。

　　4、建立GIS數(shù)據(jù)庫管理預(yù)報系統(tǒng)

　　GPS與GIS的結(jié)合可以用來實時監(jiān)測和處理空間數(shù)據(jù)，如實時準(zhǔn)確監(jiān)測危險巖坡的形變過程，它可在瞬間產(chǎn)生目標(biāo)定位坐標(biāo)，如滑坡原位監(jiān)測，其垂直變位精度可達(dá)5mm，水平變位精度可達(dá)2 mm。

　　GPS用于獲取點、面空間信息或監(jiān)測其變化，GIS用于空間數(shù)據(jù)的存貯、分析、處理和應(yīng)用，為監(jiān)測建立的網(wǎng)站用于監(jiān)測信息的查詢和發(fā)布，為監(jiān)測區(qū)域地方政府的有關(guān)部門和民眾提供及時準(zhǔn)確的預(yù)報信息，根據(jù)預(yù)報網(wǎng)站Internet提供的信息作出緊急避險措施。

　　對于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測來說，監(jiān)測本身不是目的，通過監(jiān)測對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行成功的預(yù)報才是目的，監(jiān)測的一切都是為了預(yù)報，因此，對于一個地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)來說，是如何對所監(jiān)測的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測和預(yù)報。

　　GPS定位儀的定位精度相當(dāng)高，特別是采用了差分定位技術(shù)，建立了適當(dāng)?shù)木�度控制網(wǎng)絡(luò)后，GPS定位儀的定位精度完全滿足土地管理中多種定位測量的需要。GPS精度高、采集數(shù)據(jù)量大、速度快與GIS結(jié)合使用能最大限度的發(fā)揮其優(yōu)點。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及衛(wèi)星通訊技術(shù)的發(fā)展，利用GPS實時快速定位能力，通過INTERNET支持的計算機(jī)通訊系統(tǒng)，實現(xiàn)GPS和GIS的聯(lián)合工作，獲得各種精確的實時數(shù)據(jù)信息，快速地進(jìn)入GIS數(shù)據(jù)庫迅速地進(jìn)行分析處理并得出結(jié)果，動態(tài)地分析地表某類現(xiàn)象的變化。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建成結(jié)合Internet傳播快覆蓋面廣的優(yōu)勢，還可以應(yīng)用于以下幾個方面：

　　抗震防災(zāi)：工程地震的研究需要從地震學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)等眾多相關(guān)學(xué)科獲取足夠多的資料，涉及的數(shù)據(jù)類型復(fù)雜、數(shù)據(jù)量龐大，而且數(shù)據(jù)具有空間分布特征。如何利用計算機(jī)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)有效地組織、管理并應(yīng)用這些數(shù)據(jù)，成為工程地震研究中急需解決的一個重要問題。GIS為空間數(shù)據(jù)的處理提供了一種新的途徑，解決了常規(guī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和簡單計算機(jī)制圖系統(tǒng)中難以處理和無法解決的問題。

　　變形監(jiān)測：最先得到工程技術(shù)人員采用的是GPS在工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)上的應(yīng)用。GPS結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)就是在反映結(jié)構(gòu)形變的特征點和相對穩(wěn)定的參考點上安置高精度GPS接收機(jī)，觀測后內(nèi)業(yè)或?qū)崟r處理接收機(jī)的觀測數(shù)據(jù)，計算出監(jiān)測點相對于參考點的位置變化量，進(jìn)而分析其變形曲線。

　　5 、信息發(fā)布系統(tǒng)

　　信息發(fā)布系統(tǒng)通過國際互聯(lián)網(wǎng)，以 WEB 主頁的方式向目標(biāo)層人員(即用戶)提供各類監(jiān)測信息。監(jiān)測信息包括災(zāi)害體地質(zhì)條件、發(fā)育特征、監(jiān)測網(wǎng)布置方式、多元監(jiān)測數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)隨時間曲線、監(jiān)測信息公告及圖片、視頻等。

　　信息發(fā)布系統(tǒng)由底層數(shù)據(jù)庫和發(fā)布主頁兩部分構(gòu)成。前者用于管理各類基礎(chǔ)信息及監(jiān)測數(shù)據(jù)，為后者提供數(shù)據(jù)源，后者為用戶提供信息訪問平臺。二者之間通常采用 B/S等架構(gòu)交換數(shù)據(jù)。

　　信息發(fā)布系統(tǒng)一旦建立完成后，一些信息內(nèi)容，如災(zāi)害體地質(zhì)條件、發(fā)育特征、監(jiān)測網(wǎng)布置方式等說明性的文字便相對固定下來，在短時間內(nèi)不會做大的改動，這些信息通常稱為靜態(tài)信息。而監(jiān)測數(shù)據(jù)、曲線等信息隨著時間的推移不斷產(chǎn)生，并需在主頁上自動更新、顯示，這些信息稱為動態(tài)信息。要實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時發(fā)布，需建立動態(tài)主頁來顯示動態(tài)數(shù)據(jù)。

　　由于監(jiān)測數(shù)據(jù)是由底層數(shù)據(jù)庫管理的，故只要即時將監(jiān)測數(shù)據(jù)自動寫入數(shù)據(jù)庫中，為動態(tài)主頁提供隨時更新的數(shù)據(jù)源， 便可實現(xiàn)自動顯示， 即實時發(fā)布。 而這一點利用WebGIS是易于做到的。

　　6、發(fā)展及展望

　　網(wǎng)絡(luò)化和信息化是當(dāng)今社會發(fā)展的必由之路。今天的測繪工作可以通過Internet的聯(lián)接，在網(wǎng)上實現(xiàn)各類測繪數(shù)據(jù)與各機(jī)構(gòu)和公眾對各種資料不同程度的共享，加強(qiáng)部門內(nèi)部、部門之間及社會的聯(lián)系交流，降低管理工作的成本，提高效率。

　　智能化是信息化管理的未來發(fā)展趨勢，其主要內(nèi)容是要在數(shù)據(jù)采集、信息提取、制圖等方面提高智能程度，減少人工處理量以及出錯的幾率。

　　GPS、GIS、INTERNET在自然地質(zhì)災(zāi)害的模擬與預(yù)測以及城市抗震防災(zāi)規(guī)劃中的應(yīng)用日益廣泛。鑒于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的復(fù)雜性和系統(tǒng)性以及GIS在信息管理、空間分析、模型模擬方面的強(qiáng)大優(yōu)勢，建立基于GPS、GIS、INTERNET為平臺的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)是我們的當(dāng)務(wù)之急。

　　參 考 文 獻(xiàn)：

　　[1]劉大杰.全球定位系統(tǒng)(GPS)的原理與數(shù)據(jù)處理 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1996.

　　[2] GPS測量 人民交通出版社(2000-3-1)

　　[3] 徐紹銓等.長江三峽庫區(qū)崩滑地質(zhì)災(zāi)害GPS監(jiān)測研究報告，1999.