天津市地面沉降及地下水位监测自动化系统的设计与应用

地面沉降是天津市当前最为主要的环境地质问题之一,影响着各类城市基础设施的建设 和维护,不利于城市的快速发展.天津地面沉降研究结果业已表明地下水超采是导致沉降的主要原因,大范围、长时间监测地面沉降发展过程及地下水开采状况是进一步开展地面沉降机理分析、预测地面沉降趋势并采取合理防治措施地基础.本文将详细介绍天津市一项地面沉降和地下水位监测自动化系统的设计和应用情况,为我国地面沉降监测与防治工作摸索新方法.     

基于弱光栅技术的地面沉降自动化监测系统

光纤监测技术具有分布式、精度高等特点,在地面沉降监测中具有独特优势。但受限于监测成本较高与监测环境复杂,目前地面沉降光纤监测多通过人工采集数据,限制了在特殊环境变化情况下地面沉降的实时信息获取。文章在地面沉降钻孔全断面光纤监测技术的基础上,设计并建立了基于弱光栅技术的地面沉降自动化监测系统。该监测系统利用弱反射光栅、时分复用、物联网和数据库等技术,通过4G无线通信手段实现了地面沉降在线自动化监测和远程数据实时采集,并通过客户端系统软件实现数据的存储、查询和分析。将其应用到衡水地区地面沉降监测中,结果表明:钻孔内土层压缩变形主要发生在以黏性土为主的隔水层（Ad2、Ad3、Ad4）;受季节性地下水开采的影响,钻孔100～400 m深度范围内砂土含水层存在波动变化,在监测期内,冬季略回弹,随后春季地下水开采量增大,地下水位下降,土层呈现压缩趋势。监测结果验证了该系统的可行性与准确性,使得整个地面沉降监测流程趋于自动化、规范化和低成本化,具有广泛的应用前景。     

上海市地面沉降自动化监测及信息管理系统

根据联通管原理,多个测点连通,利用地面沉降分层标监测系统及应用压力传感、数码传换技术实施自动测量地面沉降和地下水水位,并联网实现同步监测、网络化管理,监测数据并入地面沉降信息管理系统,实现各种监测数据（水量、水位、水准点和分层沉降等）的信息处理,分析,为控制地面沉降研究提供了新的方法和手段。     

北京市地面沉降自动化监测系统软件设计

地面沉降是一种连续的、缓变的、累积的城市地质灾害,随着城市建设的飞速发展,地面沉降危害日益显著①,地面沉降监测网络建设就是控制地面沉降的一项基础性工作。为此,北京市建设了地面沉降监测网站预警预报系统。本文主要介绍该系统的软件设计。     

德州市临盘采油区地面沉降监测

济南市的鹊山上设立了3块岩层水准标石的原点组。使用美国Trimble DiNi 12电子水准仪和条码式铟钢水准标尺施测一等精密水准82．2km,二等精密水准30．8km,联测各类水准点35个。对观测结果进行统计与分析表明．在临盘采油区（以后仓西北采油四队LY18为中心）形成了一个较明显的沉降区域,年沉降量为54．3mm。建议在其周边增埋地面观测标石,进行加密观测．以掌握其变化规律。     

北京市地面沉降监测系统及技术方法

北京市地面沉降监测系统由地面沉降监测网、地面沉降专门监测网、GPS监测网、地下水位动态监测网及InSAR监测网构成.结合北京市近年来地面沉降监测工作,分析总结了标孔监测和质量控制方法,提出了将GPS监测分为控制网和监测网两级监测的方法,提高了监测精度,尝试采用InSAR测方法对部分重要轨道交通进行地面沉降专项监测研究.对地面沉降监测网络建设及优化有一定的指导意义.     

黄河三角洲（东营）油气资源开发区地面沉降监测成果分析

2002年8月在淄博市临淄区齐都镇设立了3块岩层水准标石的原点组。本次使用美国Trimblc DiNi12电子水准仪和条码式铟钢水准标尺施测一等精密水准35km,二等精密水准230km,联测各类水准点66个。对观测结果进行统计与分析表明,在黄河三角洲（东营）油气资源开发区（大王镇津青67号为中心,义和镇D65为中心、黄河路与西四路交叉D37为中心）形成了3个较明显的沉降区域,年沉降量分别为149.2mm、99mm和38.1mm。建议在城区内适当的位置埋设一组土层分层观测标,在人员、时间和观测次数上进行统一。通过分析各观测点的变化规律并结合水文地质资料,对沉降原因及规律做出较深入的解释。     

水准测量网监测在德州市地面沉降中的应用

山东地面沉降灾害以鲁北平原最为严重,在德州地区的地面沉降已对当地人民的正常生产和生活构成了威胁,并制约了当地经济的可持续发展。通过建立水准测量网络及监测运行,查明了德州市地面沉降的规模和范围,研究成果表明工作区均存在地面沉降现象,截至2010年,德城区由于地下水开采强度大,地面沉降幅度最大,目前地面累计沉降量为-1186．9～-636．9mm,多年平均沉降速率为59．35mm／a,形成了以市区西北部为中心的地面沉降盆地。超量开采深层地下水是造成大规模地面沉降的重要因素。     

华北平原地面沉降调查与监测综合研究

“华北平原地面沉降调查与监测”计划项目经过近五年的工作,共计完成了1：5万重点区域地面沉降调查13903km^2,1：10万区域地面沉降调查5100km^2,1：25万区域地面沉降调查68341km^2：地下水开采量调查10341km^2：水准测量5553．8km：分层标测量1290组．次,钻探总进尺4235m,地球物理综合勘探150km：建立了基岩标5座、分层标组7座、GPS基准站5座、     

苏锡常地区地面沉降监测方法体系建设

运用精密水准测量、自动化监测、GPS测量、In SAR监测、光纤监测等多种技术手段开展了苏锡常地区地面沉降监测工作。随着地面沉降时空动态的不断演变,不同监测技术手段的应用效果出现较大差异,需要探讨动态变化的地面沉降条件下不同监测方法的适用性,并以此建立更为高效、可靠的监测方法体系。笔者在总结以往工作基础上,对所使用的方法进行了梳理和总结,分析了不同方法的优缺点及其适用性,提出应根据工作程度实施各种监测技术方法搭配及集成应用的监测方法体系的结论。     

GPS-RTK监测大范围地面沉降的试验研究

在各种不同监测距离和监测时段,采用GPS-RTK测量模式对大范围地面沉降进行了现场监测。通过对试验结果的分析研究,获取了GPS-RTK监测大范围地面沉降时距离和时间的长短对监测结果影响的一些重要技术参数,这对GPS- RTK测量模式应用于实际地面沉降监测以及GPS-RTK的测量立法具有重要参考意义。     

D-InSAR技术在地面沉降监测中的应用

重复轨道差分干涉测量(D-InSAR)技术在监测地表形变方面得到了深入的研究和广泛的应用。本研究将时间序列分析方法引入到差分干涉测量技术中,并和永久散射体技术相结合,提出一种基于PS点的差分干涉时间序列分析方法。该方法以干涉图上两个较近PS点的相位差为研究对象,能够消除大气相位延迟对差分干涉处理的影响。并将该方法应用在天津地面沉降监测实验中,获得了天津地区地面沉降数据和沉降分布图,取得了比较满意的结果。     

大范围地面沉降的差分GPS监测法

详细介绍了差分GPS静态测量和动态测量两种测量模式应用于大范围地面沉降监测的工作原理,探讨了GPS测量与水准测量,这两种方法因测量基准面不同,而使得所测地面沉降量存在的差异。将差分GPS静态测量模式实际应用于天津市的地面沉降监测,通过对其4年的实际测量精度的分析表明,对于大范围地面沉降监测,采用差分GPS静态测量法取代长距离的一等精密水准测量是完全可行的。     

北京平原区地面沉降水准监测网点位优化

长期超量开采地下水所诱发的地面沉降已经成为北京平原区最主要的地质灾害。文中针对现有水准监测网点位布设存在的不足,分别选取水文地质单元分区、主要开采层地下水位下降速率、可压缩层总厚度3类影响要素图件,基于GIS空间分析平台,划分北京平原区地面沉降综合影响因素分区,共划分448个分区。在此基础上,进行地面沉降水准监测网点位优化设计,新增水准点220个。同时,采用地质统计学中克里金插值误差的方差作为精度评价指标,分别绘制监测网优化前后标准差分布等值线图,发现优化后的标准差明显小于优化之前,证明以地质环境背景为依托,利用地面沉降综合影响因素分区图进行水准监测网点位优化设计的方法是可行的,可以作为今后地面沉降监测点布设的基础依据。     

江苏沿海地区地面沉降监测网络建设与优化

地面沉降监测是地质灾害防治工作的基础,是维持经济社会可持续发展不可或缺的手段之一.介绍了江苏沿海地区地面沉降多手段融合立体监测网络的发展过程及应用现状,探讨在地面沉降时空演变的当下,各种监测方法的适用性及优缺点,提出了相应的优化建议.可为地面沉降监测网络建设和发展提供借鉴与指导.     

北京地面沉降InSAR监测效果分析

在分析北京地面沉降灾害现状、现有监测方法和技术手段基础上,对LglnSAR监测与传统分层动态监测、高精度水准测量、GPs测量等在区域地面沉降监测时效性、精确性和经济性等之间的差别,并以北京地铁13号线地面沉降InSAR监测为例,分析其优势与不足,为优化北京地面沉降监测资源、全面开展线性工程地面沉降灾害监测提供参考,以助于推进首都减灾防灾工作进程。     

基于自动化监测技术的地铁沉降数据一致性分析

沉降监测是地铁安全监护的重要内容,通常采用人工精密水准测量与自动化静力水准系统。随着城市轨道交通网的日益扩展,自动化监测技术的应用更趋普遍。因两种方式的监测点布设于不同的隧道结构位置上等原因,使沉降数据有时存在差异。结合工程实际,分析了人工和自动化监测数据不致的主要表现形式,并提出了相应的改进措施。     

宁波轨道交通规划区域地面沉降特征分析及监测

通过对沿线地形地貌、工程地质、水文地质的调查,利用宁波地面沉降漏斗扩展动态结果、沉降中心各土层变形量统计和各土层累计沉降量,分析了宁波轨道规划区域地面沉降特征。针对宁波区域地面沉降监测存在的问题,提出由地面沉降基岩标、地面沉降分层标、水准点、孔隙水压力孔和地下水监测井等组成的宁波轨道交通地面沉降监测网布设方案,探讨了地面沉降监测及预警对策。轨道交通地面沉降监测网的建立将减轻地面沉降对轨道交通造成的影响。