地下厂房监测信息管理、预测系统的设计与应用

介绍了水电站地下厂房监测信息管理、预测系统软件的设计思想和功能。该软件能够全面存储、分析处理、检索与监测有关的测试数据、地质、地物和施工设计信息等资料,并且具有图形可视化、报表制作、监测数据建模及预测等功能;系统功能齐全,具有自主版权,其总体设计、数据库设计以及系统架构设计合理,有助于实现地下厂房的信息化施工和反馈。     

GIS支持的斜坡地质灾害空间预测系统框架设计

根据斜坡地质灾害研究特点和GIS软件的特点，提出了GIS支持下的斜坡地质灾害空间预测的技术路线，建立了具有不同功能的4个子系统组成的基于GIS的斜坡地质灾害空间预测系统；提出了数据库信息的标准和斜坡地质灾害区域空间预测评价指标体系；讨论了斜坡地质灾害预测及动态监测预测的建模、空间尺度和方法；并利用面向对象的高级编程语言研制开发了该系统，开发了与MAPGIS集成的常用的单体斜坡和区域斜坡稳定性预测模型及斜坡地质灾害工程地质信息非空间数据库和空间图形库。该系统将斜坡工程地质信息数据库与图形库、方法库紧密结合，将斜坡地质灾害区域预测与灾害点稳定性预测评价有机地联成一体。它既可以用作大范围的宏观决策，又可以为单体灾害防治提供必要资料；该系统具有可视性强、传输功能和复制功能强及信息可加工的特点，可达到充分利用资料信息，缩短模拟、评价周期和降低成本的目的；而且结果的可视化便于改善和提高管理部门的管理决策质量，为滑坡治理和城市规划建设提供快速服务。     

斜坡变形综合评价系统研究

应用系统科学的基本思想,结合研究斜坡变形的各种方法,建立了针对斜坡变形和破坏的工程地质评价系统。该系统由基于人工神经网络法的稳定性计算子系统、可靠性评价子系统和以灰色系统理论为基础的预测子系统3部分组成,可完成对斜坡的稳定性计算、可靠性评价和变形及破坏的预测等功能,通过实例计算表明,该系统具有较好的适用性,可为斜坡灾害的防治提供重要的依据。      

基于RIA的WebGIS斜坡地质灾害气象预报预警信息系统的设计与实现——以怒江为例

斜坡地质灾害的频发常常造成严重的经济损失,而斜坡地质灾害预报预警无疑是减少经济损失的主要手段。本文介绍了国内地质灾害预报预警方法研究及WebGIS系统开发现状,引入先进的RIA技术,构建RIA下的WebGIS体系结构;针对系统需求分析,进行了系统总体设计及详细设计,且基于ArcSDE Geodatabase和SQL Server技术设计并建立了空间数据库;最后利用面向对象的可视化编程语言C#基于WebGIS平台开发出了具有集查询检索、统计分析、空间分析、专题图制作、预报预警及动态维护等功能于一体的斜坡地质灾害气象预报预警信息系统。该系统的设计与实现,有助于提高斜坡地质灾害防灾减灾工作的能动性、高效性和准确性,最大限度地减少气象因素(降雨)诱发的斜坡地质灾害所造成的人员伤亡和财产损失。以云南省怒江州为例对系统各个功能进行了具体应用,为怒江州斜坡地质灾害防治及预测预报提供强劲有力的技术支撑。     

基于GIS的城市地面沉降信息管理与预测系统研究

在分析3D GIS（地理处理系统）技术研究状况的基础上,详细讨论了基于GIS的城市地面沉降信息管理与预测系统的设计思路和功能、体系结构。提出了基于地下水抽汲的地面沉降计算模型的选择原则、基于混合数据模型的地面沉降信息三维建模、数据可视化流程及系统Web发布功能的3层体系结构等解决系统建设中难题的方案。     

位移监测在边坡治理工程中的应用

位移监测可为分析滑坡的结构和成因、评价预测滑坡的稳定性及发展趋势等提供重要信息。实例分析表明,将位移监测资料与斜坡变形破坏现象结合起来,能准确地判定斜坡的变形阶段,评价和预测边坡施工及其使用过程中边坡的稳定状况。     

基于GIS的巴东新县城滑坡灾害风险系统

本文提出了基于GIS的滑坡灾害风险预测系统流程。并将滑坡灾害风险评价模型与GIS技术先进的图形处理和空间分析功能相结合,建立了巴东县新县城区滑坡灾害风险预测系统。系统由信息管理子系统、危险性预测子系统、易损性预测子系统、风险预测子系统四大子系统构成。系统在对相关信息进行采集、存贮、检索和管理的基础上,结合物元模型、BP模型等专业预测模型,实现了滑坡灾害危险性、易损性评价,最终取得了滑坡灾害风险分布图,为三峡库区内各县的滑坡灾害信息管理和风险预测提供了新途径。预测成果可为研究区的国土规划和移民工程的顺利实施提供依据和保障。     

地震作用下黄土斜坡失稳及运动过程的离散元模拟

在山区,地震诱发滑坡造成的人员伤亡往往占到地震总伤亡人数的一半以上,尤其是在黄土地区,由于地震造成的黄土滑坡具有运动距离远等特征,其灾难性更严重。针对地震诱发黄土斜坡的失稳峰值加速度、临界位移和运动距离等问题,本文利用离散元（PFC）方法,通过对室内三轴实验的应力-应变曲线进行标定和高精度航拍三维地形数据进行转化,以宁夏海口村黄土斜坡为研究对象,开展三维地震作用下斜坡失稳破坏和运动过程的数值模拟研究。通过监测不同位置在地震作用下的应力分量,计算监测点的p、q值并与室内三轴实验所得到p-q破坏线进行比较,获得斜坡破坏过程中的应力路径。结合颗粒的监测位移,获得斜坡失稳破坏的临界位移,得出该黄土斜坡失稳峰值加速度为0.135 g,临界位移为50 cm。同时根据不同地面环境条件,预测了在不同摩擦系数下斜坡失稳后的危害范围,为黄土地区边坡工程的抗震设计及防震减灾工作提供一种新的可视化方法。     

斜坡地质灾害的空间预测问题

结合典型实例阐明斜坡地质灾害的空间预测是灾害防治工作的前提条件与成败关键。继而讨论了斜坡地质灾害空间预测的内涵与工作程序,以及与斜坡稳定性评价预测相关的斜坡破坏型式,斜坡结构类型,斜坡破坏的环境条件和人类活动的影响等问题。在斜坡地质灾害空间预测的定义中,笔者将预测时段仅限于工程年代之内,且前提是保持现有斜坡结构和环境条件,以及可预料的人类活动影响;预测程序是先进行斜坡稳定性预测,然后再对稳定性差或较差的坡段进行灾害危险性(度)预测。关于斜坡破坏型式的划分,一是从它的影响范围和量与质的关系看都需重视其单次规模;二是要与斜坡的成因结构类型相结合,才能对现场地质调查与研究具有指导意义。为了展示斜坡的成因结构类型对稳定性的控制意义,本文提供了长江三峡工程库区和西部大开发中总结出来的碎屑岩和副变质岩斜坡的新类型系统,并对三类土质斜坡的典型结构特征和稳定性进行了简要比较。关于环境条件对斜坡稳定性影响的量化研究,笔者更看重多个非自体(非本坡段)天然模型观测和滑坡反算的成果。同时建议在全面准确的现场调研的基础上建立确定性地质模型并应用基础学科的相关原理进行单要素的量化分析和单元分析,以便进一步揭示斜坡变形破坏机理。     

基于GIS技术的天津市地热资源实时监测与信息管理系统研究

为提高地热开发利用、管理的水平,实现远程监测地热资源数据,进行地热信息管理。本文从需求分析着手,从系统构成、数据传输、系统功能等方面,对系统的构建进行了探讨研究,利用MAPGIS软件,实现了集远程监测数据实时采集、管理与统计分析为一体的信息管理系统。     

岩土工程监测信息管理与数据分析网络系统开发及应用

针对目前水电边坡工程海量的监测信息和监测数据,为减轻监测信息管理与数据分析的劳动强度,提高劳动生产率,采用Microsoft Visual C++网络编程技术和SQL Server网络数据库开发出具有先进性、可靠性、通用性和可扩充性的岩土工程安全监测信息管理与数据分析远程可视化网络系统。将该系统应用于龙滩水电站大坝左、右岸边坡及导流洞监测资料的分析处理,实现了监测信息和数据的远程实时共享及网络化的管理和分析,使监测分析成果能够及时、准确地反馈给设计人员,对规避设计和施工风险、保证边坡施工和运行安全起到了重要的作用。     

基于无线通讯网络的GPS多天线监测系统及其应用

介绍了基于无线通讯网络的GPS多天线监测系统的构成情况,包括系统设计、数据传输与管理、数据处理、数据质量分析和控制等。在公路边坡变形监测中的实际应用结果表明,该系统1 h测量精度已达到3.0 mm左右,既能自动连续地对滑坡变形进行监测,又能大幅度降低整个监测系统的费用,是滑坡等地质灾害变形监测的理想技术之一。     

Complex system approach to interpretation of monitoring time series: two case histories from NW Bohemia

Ever wider implementation of information technologies is flooding us by monitoring data. To an efficient risk management, those data have to be processed and assessed in the same rate as they are recorded and transported. Paper demonstrates some methods dealing with intrinsic, nonlinear dynamics of slope system for computerized safety assessment of monitoring time series, their modeling and early warning launching. Analysis and modeling of phase changes – i.e. specific transient states between different developmental stages of dynamics of unstable slope systems, enabled to fix new types of precursors for rock fall warning and to enhance time prediction of rock fall occurrence. Mathematically well based, novel numerical and topological methods from the toolbox of complex system theory were successfully implemented to that challenge. Their pattern-recognition ability, i.e., diagnostic sensitivity, and more realistic results of modeling of time series relevant patterns have reached beyond ranges of regularly used—both the idea- and the data-driven—methods. Moreover, results yielded by phase space analyses are in good agreement with the ones by numerical fractal analyses. Obtained results have strengthened the primary, mainly theoretically based hypothesis; the dynamics of an unstable rock slope has to be considered as behavior of nonlinear, dissipative, non-equilibrium, self-organizing complex system. Correspondingly to the theoretical assumptions, two qualitatively different types of slope system dynamics—near to equilibrium and far from equilibrium states, were identified. All field monitoring data used originated in practice of highly automated, integrated IT system of monitoring assessment, and management of rock fall hazard at sandstone rock walls in the NW Bohemia.     

辽宁海州露天矿边坡预应力锚索远程监测系统

随着海州露天矿的闭坑,岩体结构越来越弱化,围岩的支承能力越来越小,露天矿边坡处于不稳定状态,具有发生大规模滑坡的潜在危险。根据海州露天矿工程地质条件,边坡形态,稳定状态及监测目的,研发海州露天矿边坡预应力锚索远程监测系统。系统应用GPRS远距离无线传输技术远程主动监测边坡岩体内部应力变化来获取岩体变形特征和滑移信息,实现边坡锚索应力全天候连续自动监测,其采用太阳能进行供电,适用于边坡中、长期监测。通过对海州露天矿边坡监测与边坡稳定性分析的现场应用实践证明,该系统可以对边坡稳态进行实时监测,对边坡滑坡灾害防治具有重要意义。     

分布式基坑监测信息管理与预警系统的研制

针对基坑监测的信息化、集成化、共享化要求,开发了基于GIS的分布式基坑监测信息管理与预警系统。介绍了系统的结构框架,着重介绍了系统实现的功能。在GIS图形可视化技术基础上,系统地实现了区域内多个基坑地质勘察、设计、施工等资料及测点信息、监测仪器、监测数据、周边建筑物等相关资料的全面采集,并在此基础上实现了信息的存储、处理、分析、查询、预测、预警以及成果输出的自动化。系统采用C/S结构实现信息共享与多人协作,在网络环境下可高效运行,为基坑监测提供了一个功能强大的信息平台。     

基于Web-GIS的公路边坡安全管理系统研究

为实现公路边坡安全管理自动化,针对安徽省某高速公路边坡安全管理具体要求,研发安全管理和应急决策系统.利用网络地理信息系统技术,建立包括空间数据和属性数据的边坡综合地学信息数据库.该系统包括边坡信息管理、边坡安全监测、稳定性趋势判断和预警预报,可实现信息统一管理、信息查询、实时监测、可视化和预警的功能.     

基于GIS的滑坡监测信息管理与分析系统

滑坡监测的信息量非常庞大,而传统的滑坡监测信息管理系统都是基于关系型数据库的管理、查询和分析,处理空间信息就显得力不从心。采用MO（Map Objects）集成开发的基于GIS的滑坡监测信息管理与分析系统,把滑坡的空间信息和监测信息通过GIS技术联系起来,实现系统管理、快速查询和多种可视化分析。系统不依赖任何GIS平台,可独立运行,并可根据具体的滑坡和监测项目定制,保证了系统的通用性,为滑坡灾害研究提供了系统的工具。介绍了该系统的结构设计和实现方法,并以三峡库区泄滩滑坡为例,介绍了该系统的应用。     

基于广播RTK边缘计算的北斗高精度地质灾害监测系统及应用分析

为提供全天候、全自动化、高精度变形监测服务,并最大限度降低空间环境因素对实时高精度定位的影响,基于数字调频广播（CDRadio）RTK（载波相位差分技术）边缘计算技术融合GNSS（全球卫星导航系统）核心解析算法,开发了具有自主知识产权、结构开放的“基于广播RTK边缘计算的北斗高精度地质灾害监测系统”,该系统能长时间稳定运行,并能满足功能性需求和非功能性需求在内的所有用户需要。以广西梧州市长洲区宝石园8号地块不稳定斜坡为例,通过分析2020年5—11月的监测数据表明:整个坡体处于蠕变阶段,坡顶前缘有向外侧蠕动且下沉的趋势,整个坡体有向东南方向倾斜发育的趋势。系统通过建立良好的系统信息交互平台,将系统形成的统计分析信息高速便捷地传递给用户,提高用户系统管理、决策、应用能力;充分挖掘系统数据资源,提供实时预报服务,提高信息采集、传输、处理、分析、预报的准确性、可靠性,全面提高地质灾害监测预警预报管理能力,更好地为各级管理部门的决策和指挥抢险救灾提供科学依据。     

滑坡动态综合治理各阶段的监测信息反馈

滑坡监测是滑坡综合治理中一项必不可少的环节,不同阶段发挥着重要的作用。借助监测,能了解滑坡的实际状况,可以判断其稳定性及所处变形阶段,为滑坡治理初步决策提供科学依据。在治理过程中,实时监测反馈又为设计方案的修改和补充以及现场信息化施工提供可靠资料,为工程质量提供保障,施工结束后的监测数据又视为工程治理效果的直接指示 器。以某古滑坡路段高边坡综合治理中各阶段的监测为例,介绍了不同阶段的监测方法以及所获得的数据信息在滑坡治理中的作用。