區(qū)域地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性大地測(cè)量監(jiān)測(cè)方法及應(yīng)用

廖云 毛金明

【摘要】進(jìn)入世界經(jīng)濟(jì)一體化后，我國(guó)的科技力量得到了巨大發(fā)展。大地測(cè)量，是一項(xiàng)利國(guó)利民的資源檢測(cè)技術(shù)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，我們必須形成系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)體系，完善國(guó)家三維空間大地網(wǎng)，積極開展有利于區(qū)域地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性的大地測(cè)量，為資源、環(huán)境的管理以及防災(zāi)做出貢獻(xiàn)。本文對(duì)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性進(jìn)行了概述，再探討了相應(yīng)的一些監(jiān)測(cè)方法和應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】大地測(cè)量;區(qū)域地質(zhì)環(huán)境;監(jiān)測(cè)

科技的發(fā)展造就了新的時(shí)代，并加快了社會(huì)進(jìn)步的速度，新時(shí)代要有新氣象，一切工作都應(yīng)跟隨社會(huì)的需求、人民的福利來(lái)展開。作為有利于保護(hù)環(huán)境資源的測(cè)量技術(shù)，大地測(cè)量也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，在學(xué)科和技術(shù)上大力發(fā)展。從陸地到海洋，再到地球內(nèi)部，各種地形，大地測(cè)量都在發(fā)揮積極作用。從數(shù)據(jù)收集到數(shù)據(jù)處理，再到數(shù)據(jù)分析，大地測(cè)量已經(jīng)朝著綜合性在發(fā)展，并與其它測(cè)量技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)我國(guó)各種地質(zhì)環(huán)境的測(cè)量體系。

1、區(qū)域地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性概述

區(qū)域地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性的概念最早在防震減災(zāi)的工作中提出來(lái)，主要用于地震地質(zhì)研究，通過(guò)對(duì)地質(zhì)活動(dòng)、構(gòu)造的分析，來(lái)判定該區(qū)域的穩(wěn)定性。? 對(duì)于不同地區(qū)的實(shí)際情況，展開區(qū)域地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，有利于布局該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，保證地區(qū)建設(shè)的穩(wěn)定持續(xù)。穩(wěn)定性主要針對(duì)地殼結(jié)構(gòu)而言，但導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，所以，對(duì)于地表監(jiān)測(cè)成果及其產(chǎn)生機(jī)理往往無(wú)法嚴(yán)格區(qū)分。為此，目前發(fā)展的遙感技術(shù)，對(duì)于監(jiān)測(cè)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的精確性有積極作用。目前，大地監(jiān)測(cè)主要采取CNSS、水準(zhǔn)、重力、衛(wèi)星測(cè)高等技術(shù)，在結(jié)合地質(zhì)、水文、環(huán)境等情況，進(jìn)行數(shù)據(jù)的綜合分析，最后得出地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果。

2、大地監(jiān)測(cè)的方法與應(yīng)用

2.1區(qū)域地表變化監(jiān)測(cè)

對(duì)于地表環(huán)境的變化，主要采用CNSS、水準(zhǔn)、INSAR等方法。從準(zhǔn)確度和精度來(lái)看，CNSS的精度最高，對(duì)于監(jiān)測(cè)地殼變化和實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)有積極作用，完整的數(shù)據(jù)整理和分析手段，為地質(zhì)監(jiān)測(cè)帶來(lái)了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)說(shuō)明，為下一步實(shí)施環(huán)境監(jiān)控奠定了基礎(chǔ)。地殼運(yùn)動(dòng)的方式是多樣化的，為了達(dá)到高質(zhì)量的監(jiān)測(cè)目標(biāo)，我國(guó)在某些特定的地殼運(yùn)動(dòng)中，使用水準(zhǔn)測(cè)量，它是測(cè)量地殼垂直形變最可靠的辦法。近年來(lái)，我國(guó)發(fā)生了多起地質(zhì)災(zāi)害，一些重大工程也在遭受了地質(zhì)災(zāi)害后損失巨大。為了加強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)管理，加強(qiáng)監(jiān)控很有必要。

合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量及差分干涉測(cè)量技術(shù)是兩種精度較高的監(jiān)測(cè)方法，兩種技術(shù)的覆蓋面積大，應(yīng)用范圍廣，還有極高的精確度，能及時(shí)監(jiān)測(cè)到一些地區(qū)的地質(zhì)連續(xù)性變化，在空間和時(shí)間上都具備優(yōu)勢(shì)，且能在細(xì)微的空間里獲得數(shù)據(jù)，在監(jiān)測(cè)地震災(zāi)害、滑坡和沉降中都具有可靠性。

2.2重力場(chǎng)變化監(jiān)測(cè)

地球外部和內(nèi)部是不斷變化和運(yùn)動(dòng)的，這種特殊的結(jié)構(gòu)會(huì)在一定外部因素影響下發(fā)生不正常運(yùn)動(dòng)或變化。通過(guò)重力場(chǎng)變化的監(jiān)測(cè)，可推算出地球系統(tǒng)物質(zhì)運(yùn)移和交換過(guò)程，從而獲得地質(zhì)數(shù)據(jù)。這種監(jiān)測(cè)而技術(shù)對(duì)水體變化有積極的監(jiān)測(cè)作用。重力場(chǎng)測(cè)量的方法很多，從陸地到海洋，從地表到地下，精度高，數(shù)據(jù)詳細(xì)，精度高。雖然數(shù)據(jù)詳細(xì)，但可供測(cè)量的數(shù)據(jù)范圍較小，在不同的測(cè)量區(qū)域所得到的精度也是不同的。

衛(wèi)星重力測(cè)量是常見的重力場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)，這種方法有利于監(jiān)測(cè)陸地的變化，并形成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)陸地的各個(gè)方面，地質(zhì)環(huán)境、結(jié)構(gòu)、地殼運(yùn)動(dòng)等完善監(jiān)控，達(dá)到詳細(xì)的監(jiān)測(cè)目標(biāo)。從監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求來(lái)看，衛(wèi)星重力監(jiān)測(cè)有利于補(bǔ)充地面重力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

目前，我國(guó)大地水準(zhǔn)面的絕對(duì)精度大體在1m水平，東部地區(qū)好于1m，在局部地區(qū)達(dá)到0.5m以內(nèi)。西部在1-2m之間，個(gè)別地區(qū)2-3m。相對(duì)精度，除高精度天文重力水準(zhǔn)路線上及有GPS/水準(zhǔn)點(diǎn)局部地區(qū)外，一般估計(jì)在10-15ppm或更大。實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍厘米級(jí)大地水準(zhǔn)面的目標(biāo)還很遙遠(yuǎn)。我國(guó)重力點(diǎn)據(jù)說(shuō)在80年代有260000多，測(cè)繪部門僅有160000多，以后增加的數(shù)量不詳。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1°×1°格網(wǎng)中少于10點(diǎn)者占11%，30×30格網(wǎng)中無(wú)重力點(diǎn)者有185個(gè)。全國(guó)有460000km2為重力空白區(qū)。在1°×1°格網(wǎng)中滿足每5′×5′至少有一個(gè)重力點(diǎn)者，在全國(guó)僅占四分之一左右。無(wú)論如何 ， 我們對(duì)重力測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量 （包括高程基限 ）需要有新的思考，對(duì) GPS測(cè)量特別是大地高測(cè)量也必須有新的思路。

2.3地質(zhì)地震水文變化監(jiān)測(cè)

區(qū)域地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害之間存在密切聯(lián)系，如果不穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境得不到及時(shí)監(jiān)測(cè)，會(huì)嚴(yán)重影響到國(guó)家對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和救援，不能及時(shí)做出補(bǔ)救措施。所以，分析地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)地區(qū)的地形分布，研究其地形情況將會(huì)帶來(lái)的地質(zhì)問(wèn)題，對(duì)提升地質(zhì)穩(wěn)定性，及時(shí)處理災(zāi)害問(wèn)題有積極作用。收集和處理區(qū)域地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)的重要地質(zhì)資料，掌握詳細(xì)數(shù)據(jù)。地質(zhì)地震水文監(jiān)測(cè)，是我國(guó)在經(jīng)歷5.12等大地震后，重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目。地震水文監(jiān)測(cè)主要表現(xiàn)出繼承性和新生性，它與地震之間有著密切聯(lián)系。因此，區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，一定要注意地質(zhì)活動(dòng)斷裂帶和斷層的問(wèn)題。

對(duì)歷史上出現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害進(jìn)行分析，有利于尋找震源和地震原因，也為將來(lái)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。水文監(jiān)測(cè)是地震監(jiān)測(cè)中必不可少的部分，在區(qū)域環(huán)境穩(wěn)定性的研究中，要根據(jù)本地的實(shí)際情況，找出地質(zhì)災(zāi)害存在的主要原因，以及不穩(wěn)定因素，為將來(lái)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)信息。

結(jié)語(yǔ)：

地質(zhì)災(zāi)害對(duì)國(guó)家、人民來(lái)說(shuō)，都是非常大的危害。為了減少危害，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能會(huì)發(fā)生的災(zāi)害，對(duì)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性進(jìn)行研究，采取科學(xué)的方法，利用大地測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有精度、準(zhǔn)確度的測(cè)量，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性監(jiān)控和降低危害，積極發(fā)展大地監(jiān)測(cè)技術(shù)，提升區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性。

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作者簡(jiǎn)介：

廖云，江西省國(guó)土資源勘測(cè)規(guī)劃院，江西南昌;

毛金明，江西省國(guó)土資源勘測(cè)規(guī)劃院，江西南昌。