地質(zhì)災(zāi)害安全監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)實(shí)踐性的系統(tǒng)工程，需要結(jié)合災(zāi)害類(lèi)型、地質(zhì)條件和技術(shù)能力，制定科學(xué)規(guī)范的操作流程。從監(jiān)測(cè)點(diǎn)選址到預(yù)警發(fā)布的每個(gè)環(huán)節(jié)都需遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)的可靠性與決策的有效性。本文系統(tǒng)介紹地質(zhì)災(zāi)害安全監(jiān)測(cè)的具體實(shí)施方法，為一線(xiàn)監(jiān)測(cè)工作提供技術(shù)指引。

前期勘查與方案設(shè)計(jì)

地質(zhì)條件調(diào)查是監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作。需采用 1:2000 比例尺地形圖進(jìn)行野外地質(zhì)填圖，圈定災(zāi)害體范圍、邊界及影響區(qū)域，重點(diǎn)標(biāo)注斷層、軟弱夾層等控災(zāi)地質(zhì)構(gòu)造。對(duì)于滑坡體，需查明滑床傾角（測(cè)量精度 ±1°）、滑帶物質(zhì)組成及厚度（誤差≤5cm）；針對(duì)泥石流溝谷，應(yīng)測(cè)定流域面積、主溝長(zhǎng)度、縱坡降（精度 0.1%）等形態(tài)參數(shù)。采用鉆探與物探相結(jié)合的方法獲取地下信息，鉆孔間距根據(jù)災(zāi)害規(guī)模確定，小型災(zāi)害體控制在 50m 以?xún)?nèi)，大型災(zāi)害體加密至 20-30m，鉆孔巖芯采取率需≥80%。

監(jiān)測(cè)參數(shù)確定需依據(jù)災(zāi)害類(lèi)型差異化設(shè)置?；卤O(jiān)測(cè)應(yīng)包含：地表位移（平面精度 3mm，高程精度 5mm）、深部位移（每 10m 深度誤差≤2mm）、裂縫開(kāi)合度（分辨率 0.01mm）、地下水位（精度 ±2cm）及孔隙水壓力（量程 0-1MPa，精度 0.5% F?S）。崩塌監(jiān)測(cè)重點(diǎn)關(guān)注危巖體位移（采樣頻率 1 次 / 小時(shí)）、基座應(yīng)力（量程 0-50MPa）及振動(dòng)加速度（0-10g）。泥石流監(jiān)測(cè)需布設(shè)降雨量（分辨率 0.2mm）、泥位（量程 0-15m，精度 ±1cm）、沖擊力（0-100kPa）等參數(shù)傳感器，其中雨量監(jiān)測(cè)點(diǎn)需覆蓋流域上、中、下游。

監(jiān)測(cè)方案編制應(yīng)包含布點(diǎn)圖、設(shè)備清單與技術(shù)參數(shù)表。布點(diǎn)原則為 "關(guān)鍵部位加密，次要區(qū)域控制"，滑坡后緣與剪出部位的監(jiān)測(cè)點(diǎn)密度不低于 2 個(gè) / 100㎡，滑坡體中部可放寬至 1 個(gè) / 200㎡。方案需明確數(shù)據(jù)采集頻率：日常監(jiān)測(cè) 1 次 / 天，降雨期間（日雨量≥50mm）加密至 1 次 / 10 分鐘，地震后 1 小時(shí)內(nèi)完成首輪數(shù)據(jù)采集。同時(shí)制定設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)，如 GNSS 接收機(jī)需滿(mǎn)足靜態(tài)平面精度 5mm+1ppm，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間≤1 秒，確保適應(yīng)野外復(fù)雜環(huán)境。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)與設(shè)備安裝

地表監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布設(shè)需形成閉合控制體系?；碌乇砦灰票O(jiān)測(cè)采用 "基準(zhǔn)站 - 監(jiān)測(cè)站" 模式，基準(zhǔn)站應(yīng)選在穩(wěn)定區(qū)域（距災(zāi)害體邊界≥500m），視野開(kāi)闊度≥15°，避開(kāi)強(qiáng)電磁干擾源；監(jiān)測(cè)站沿滑坡主滑方向布設(shè)，在后緣、中部及前緣分別設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面，斷面間距≤30m，每個(gè)斷面布設(shè) 3-5 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，形成三維監(jiān)測(cè)網(wǎng)。裂縫監(jiān)測(cè)點(diǎn)需跨縫布設(shè)，傳感器兩端固定點(diǎn)間距≥50cm，確保裂縫變形能被有效捕捉，對(duì)于活動(dòng)性裂縫，應(yīng)同步安裝視頻監(jiān)控設(shè)備（分辨率 1080P，幀率 25fps）。

地下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝需精準(zhǔn)定位。深部位移監(jiān)測(cè)采用鉆孔測(cè)斜儀，鉆孔直徑 110mm，垂直度偏差≤1°，測(cè)斜管底部嵌入穩(wěn)定巖層≥5m，管節(jié)連接需保證同心度（誤差≤2mm），管內(nèi)注滿(mǎn)清水以減少環(huán)境干擾?？紫端畨毫τ?jì)應(yīng)埋設(shè)在滑帶以下 1-2m 處，采用雙管法埋設(shè)確保傳感器與地層緊密接觸，埋設(shè)后需靜置 72 小時(shí)待讀數(shù)穩(wěn)定。對(duì)于泥石流溝谷，地下水位監(jiān)測(cè)井應(yīng)布置在物源區(qū)與流通區(qū)交界處，井深需達(dá)到穩(wěn)定地下水位以下 5m，井管濾網(wǎng)段長(zhǎng)度不小于 3m。

氣象與環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝需考慮代表性。雨量站應(yīng)設(shè)在流域中心區(qū)，距地面高度 1.2m，周?chē)?20m 內(nèi)無(wú)遮擋物，避免濺水影響；風(fēng)速風(fēng)向儀安裝在開(kāi)闊處，高度≥2m，采樣頻率 1 次 / 分鐘。視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)需覆蓋災(zāi)害體全貌及主要運(yùn)動(dòng)路徑，攝像頭應(yīng)具備 360° 旋轉(zhuǎn)功能（定位精度 ±0.5°），夜視距離≥100m，在暴雨、大霧等惡劣天氣下仍能保持清晰成像（照度 0.01lux）。

數(shù)據(jù)采集與處理方法

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集需建立自動(dòng)化流程。采用定時(shí)喚醒機(jī)制控制設(shè)備功耗，靜態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)段（無(wú)預(yù)警時(shí)）設(shè)置為 1 次 / 小時(shí)采集，動(dòng)態(tài)預(yù)警時(shí)段自動(dòng)切換為 1 次 / 10 秒高頻采集。數(shù)據(jù)采集終端應(yīng)具備本地存儲(chǔ)功能（容量≥16GB），支持掉電后數(shù)據(jù)不丟失，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)能緩存至少 7 天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。采集系統(tǒng)需具備數(shù)據(jù)質(zhì)量自檢功能，自動(dòng)識(shí)別超出量程、跳變異常的數(shù)據(jù)（偏差超過(guò) 3 倍標(biāo)準(zhǔn)差），并標(biāo)記可疑數(shù)據(jù)供人工復(fù)核。

數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)需保障穩(wěn)定可靠。近距離（≤5km）監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用 LoRa 無(wú)線(xiàn)傳輸，設(shè)置擴(kuò)頻因子 12 以提高抗干擾能力，傳輸速率控制在 0.3-5kbps；遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用 4G/5G 模塊，選擇工業(yè)級(jí)芯片（工作溫度 - 40~85℃）確保惡劣環(huán)境適應(yīng)性，重要監(jiān)測(cè)點(diǎn)需配置雙 SIM 卡冗余備份，當(dāng)主卡信號(hào)中斷時(shí) 5 秒內(nèi)切換至備用卡。所有傳輸數(shù)據(jù)需進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換（采用 JSON 格式）與加密處理（SHA-256 算法），確保符合《信息安全技術(shù) 數(shù)據(jù)傳輸安全規(guī)范》。

數(shù)據(jù)預(yù)處理需消除誤差干擾。采用滑動(dòng)平均法（窗口大小 5-10 個(gè)點(diǎn)）過(guò)濾高頻噪聲，對(duì) GNSS 數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理（基線(xiàn)解算精度 5mm+1ppm），消除大氣延遲影響。深部位移數(shù)據(jù)需進(jìn)行溫度補(bǔ)償，根據(jù)測(cè)斜管材質(zhì)膨脹系數(shù)（如 PVC 管 0.07mm/m?℃）修正測(cè)量值。建立數(shù)據(jù)時(shí)間同步機(jī)制，所有傳感器采用 NTP 協(xié)議校準(zhǔn)時(shí)鐘，時(shí)間偏差控制在 1 秒以?xún)?nèi)，確保多源數(shù)據(jù)的時(shí)空一致性。

數(shù)據(jù)分析模型應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理。開(kāi)發(fā)趨勢(shì)分析算法，自動(dòng)計(jì)算位移速率（mm/d）、加速度（mm/d2）等衍生參數(shù)，當(dāng)連續(xù) 3 次測(cè)量值超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)觸發(fā)預(yù)警。采用累計(jì)降雨量與前期影響雨量（API）模型預(yù)測(cè)泥石流發(fā)生概率，當(dāng) API 值≥50mm 且 1 小時(shí)雨強(qiáng)≥20mm 時(shí)，自動(dòng)提升預(yù)警等級(jí)。建立災(zāi)害演化階段識(shí)別模型，通過(guò)變形曲線(xiàn)斜率變化判斷滑坡是否進(jìn)入加速階段（速率≥5mm/d）。

預(yù)警響應(yīng)與應(yīng)急處置

預(yù)警閾值體系需分級(jí)設(shè)定?；骂A(yù)警分四級(jí)：藍(lán)色預(yù)警（日位移 0.5-2mm）、黃色預(yù)警（2-5mm）、橙色預(yù)警（5-10mm）、紅色預(yù)警（＞10mm），對(duì)應(yīng)不同的響應(yīng)措施。泥石流預(yù)警結(jié)合雨量與泥位雙重指標(biāo)，當(dāng) 1 小時(shí)雨量達(dá) 30mm 或泥位上漲速率＞0.5m/h 時(shí)啟動(dòng)黃色預(yù)警，當(dāng) 30 分鐘雨量達(dá) 20mm 且泥位超警戒水位時(shí)發(fā)布紅色預(yù)警。閾值設(shè)定需經(jīng)專(zhuān)家論證，并每半年根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)重新校準(zhǔn)一次。

預(yù)警信息發(fā)布需多渠道協(xié)同。建立 "監(jiān)測(cè)平臺(tái) - 縣級(jí)應(yīng)急指揮中心 - 鄉(xiāng)鎮(zhèn) - 村社" 四級(jí)推送機(jī)制，預(yù)警信息應(yīng)包含災(zāi)害名稱(chēng)、預(yù)警等級(jí)、影響范圍、撤離建議及發(fā)布時(shí)間，通過(guò)短信（送達(dá)率≥99%）、應(yīng)急廣播（覆蓋半徑≥1km）、銅鑼等傳統(tǒng)方式組合發(fā)布。紅色預(yù)警發(fā)布后，系統(tǒng)需自動(dòng)責(zé)任人和監(jiān)測(cè)員電話(huà)（3 次重試機(jī)制），確保信息傳遞到位。

應(yīng)急處置流程應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化操作。藍(lán)色預(yù)警時(shí)，監(jiān)測(cè)員需增加現(xiàn)場(chǎng)巡查頻次（每日 2 次），檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；黃色預(yù)警啟動(dòng) 24 小時(shí)值班制度，每小時(shí)報(bào)送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；橙色預(yù)警時(shí)組織危險(xiǎn)區(qū)群眾做好撤離準(zhǔn)備，關(guān)閉受影響路段；紅色預(yù)警立即啟動(dòng)撤離方案，按照預(yù)先劃定的路線(xiàn)（疏散時(shí)間≤30 分鐘）轉(zhuǎn)移至安置點(diǎn)，并設(shè)置警戒標(biāo)志禁止人員返回。應(yīng)急處置結(jié)束后 72 小時(shí)內(nèi)，需完成災(zāi)害損失評(píng)估與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)復(fù)盤(pán)。

武漢中地恒達(dá)科技有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)中地恒達(dá)，英文縮寫(xiě)ZDHD)，是依托中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)所屬企業(yè)在科技創(chuàng)新方面取得的豐碩成果及技術(shù)力量組建設(shè)立，公司位于武漢市光谷芯中心，主要從事地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備，衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)及設(shè)備，工程監(jiān)測(cè)儀器，工程監(jiān)測(cè)軟件，自動(dòng)控制系統(tǒng)及設(shè)備的研發(fā)、制造、銷(xiāo)售及技術(shù)服務(wù)。公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)碩士及以上學(xué)歷占比45%(正教授2人，博士2人，碩士6人。

中地恒達(dá)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域包括地質(zhì)災(zāi)害、能源、電力、交通、水利、市政等。目前擁有自主研發(fā)硬件產(chǎn)品包括北斗GNSS接收機(jī)、導(dǎo)輪式固定測(cè)斜儀、雙軸傾角計(jì)、無(wú)線(xiàn)低功耗傾角計(jì)、無(wú)線(xiàn)傾角加速度計(jì)、危巖體崩塌計(jì)、無(wú)線(xiàn)裂縫監(jiān)測(cè)一體機(jī)、地下水位監(jiān)測(cè)一體機(jī)、降雨量監(jiān)測(cè)站、數(shù)字信號(hào)采集儀、振弦信號(hào)采集儀、輸油氣管道應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、防護(hù)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、高支模監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、基坑降水監(jiān)控系統(tǒng)等。軟件產(chǎn)品包括中地恒達(dá)監(jiān)測(cè)云、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)、大壩安全監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)、橋梁安全監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)、露天礦山安全監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)、監(jiān)測(cè)APP軟件、監(jiān)測(cè)小站(微信小程序)、垂直度檢測(cè)APP軟件等。