地质灾害监测_地质灾害预报预警系统

1.地质灾害防治三查

2.怎样监测地质灾害中的山体滑坡？

3.地质灾害应急监测方案

4.矿井灾害的监测与预警

5.地质灾害调查监测

6.地质灾害的遥感监测与研究

7.我国地质灾害监测预警工作现状

地质灾害监测方法地质灾害的监测方法可用简易监测和仪器监测。重要危险隐患点应采用仪器监测。

地质灾害监测方法主要有卫星与遥感监测；地面、地下、水面、水下直接观测与仪器台网监测。矿山之星地质灾害监测仪器包含传感器、接收机等。

地质灾害防治三查

全国地质灾害监测预警体系建设的总体规划如图7.1所示。

7.3.1 国家、省、市、县级地质灾害监测预警站网建设

县级以上国土资源行政主管部门建立地质灾害监测预警体系，会同建设、水利、交通等部门承担地质灾害监测任务，负责业务技术管理，并可受政府委托行使部分地质灾害监测管理职能，发布地质灾害监测预警信息。地质灾害监测机构是公益性事业单位。

（1）国家级地质灾害监测站

国家级地质灾害监测站负责全国性地质灾害专业监测网、信息网的建设与运行工作，并承担国家级地质环境监测任务；承担全国地质灾害预警预报和相关的调查研究工作；拟编全国地质灾害监测规划、计划、工作规范和技术标准；开展科技交流与合作，研究和推广新技术、新方法；承担全国地质灾害监测数据、成果报告的汇总、分析、处理和综合研究，为政府决策部门和社会公众提供信息服务；负责对省（区、市）级地质灾害监测业务的指导、协调和技术服务。

图7.1 全国地质灾害监测预警网格规划图

图7.1 全国地质灾害监测预警网格规划图

（2）省级地质灾害监测站

省（区、市）级地质灾害监测站负责省级地质灾害专业监测网、信息网的建设与运行工作；承担省级地质灾害的预警预报和相关的调查研究工作；受国家监测机构委托承担国家级地质灾害监测任务；编制省级适用的技术要求、实施细则；承担省级地质灾害监测数据和报告的汇总、分析、处理和综合研究工作，为政府决策和公众提供信息服务；负责对市（地、州、盟）级地质环境监测机构进行业务指导。

（3）市（地、州、盟）级地质灾害监测站

市（地、州、盟）级地质灾害监测站负责市级地质灾害专业监测网和信息网的建设、运行和监测设施维护；承担地质灾害的预警预报和相关调查工作；承担省级地质灾害监测机构委托的地质灾害监测任务；承担地质灾害监测数据和报告的汇总、检查、分析研究，为当地政府和社会公众提供信息服务；负责对县级监测机构以及地质灾害群测群防的技术指导和实地培训。

（4）县（市、旗）级地质环境监测机构

地质灾害管理需要，特别是地质灾害严重的县（市、旗），必须建立地质灾害监测站（点），负责本县的地质灾害监测和组织群测群防工作；同时负责监测设施的维护；及时完成监测报告和监测数据的上传。

7.3.2 专业监测骨干网络建设

地质灾害专业监测骨干网络主要指由国家建立的地质灾害监测网络，包括区域性地面沉降和地裂缝监测网、山区城市和重大工程区地质灾害动态监测网、突发性地质灾害监测预警试验区和重大突发性地质灾害单体监测点。其选点原则如下：

1）全国突发性地质灾害易发区的灾害点；

2）威胁重要城市、国家重大基础设施以及可能造成大江大河堵塞的大型突发性地质灾害体；

3）威胁国家级名胜风景区或世界自然、文化遗产区的重要灾害隐患点；

4）贫困地区威胁人口1000人以上，潜在直接经济损失1000万元以上，规模为大型以上的突发性地质灾害。

（1）山区城市和重大工程区地质灾害监测网

对地质灾害发生较频繁、影响范围较大、具有国家级重大工程设施的地区，利用卫星遥感图像定期对地质灾害威胁较严重的城市和重大工程进行监控。

2010年之前，主要监测对象如下：

1）大江大河：对中俄界河、黄河上游主干流、长江上游主干流、雅鲁藏布江等利用卫星遥感图像定期实施灾情监测。

2）南水北调工程：以南水北调西线和中线为主。

3）交通干线：川藏公路、青藏公路、宝成铁路、成昆铁路、南昆铁路、青藏铁路等。

4）管线：西气东输管线、涩宁兰天然气管线、宝成输油管线、汉川天然气管线、中俄输油管线等。

5）城市：重庆市、兰州市、抚顺市、鞍山市、铜川市、大冶市等。

6）矿山：辽宁抚顺煤矿、辽宁抚顺红透山铜矿、黑龙江七台河煤矿、山西太原市西山煤矿、贵州开阳磷矿等具有代表性的自然地理地质条件和环境地质问题比较突出的国有老矿山。

（2）重大突发性地质灾害单体监测工程

1）监测及选点原则：对重大突发性地质灾害的监测，视不同情况区别对待。从防灾减灾角度一般可分为两类：①通过一定的工程措施可以消除灾害隐患，并且具有明显治理效益（治理费用与潜在损失相比）。对这类灾害应及早进行勘查治理，在消除灾害隐患之前必须采取可靠的监测手段对其动态变化进行实时监测，及时发布预警信息，避免造成重大人员伤亡和经济损失。②灾害体特征复杂、灾害征兆不十分突出、难以采取有效措施进行避让或治理的突发性地质灾害隐患点，由国家和地方政府等出资建立专业监测点。也可接受其他部门的委托，对重大工程区（沿线）的突发性地质灾害建立专业监测点。

2）单体监测方案：建立以GPS测量法、钻孔倾斜仪法、地下水动态监测法等监测技术方法为主体的综合监测技术组合体系。包括滑坡地面绝对位移监测系统，滑坡深部位移监测系统，滑坡地下水动态监测系统，滑坡相对位移监测系统，滑坡诱发因素监测系统等监测体系。

2010年之前，完成全国重大突发性地质灾害单体监测网的建设，同时重点做好已发现的分布在13个省（区、市）的50处重大突发性地质灾害隐患点（表7.4）。其中，重庆市滑坡4处，浙江省滑坡4处，云南省滑坡及滑坡泥石流群7处，西藏自治区滑坡3处，四川省滑坡5处、泥石流3处，陕西省滑坡7处，青海省滑坡3处，湖南省滑坡1处，湖北省滑坡1处，贵州省滑坡1处，广东省滑坡3处，甘肃省滑坡6处、泥石流2处的单体监测工程。

表7.4 突发性地质灾害监测点概况

续表

（3）地质灾害监测预警研究试验区

针对我国突发性地质灾害具有区域性、同时性、突然性、暴发性和危害大等特点，结合国土整治规划和资源能源开发，在代表性地区开展地质灾害监测预警示范。在试验区建立自动遥测雨量观测站网，逐步建立试验区滑坡、崩塌和泥石流区域爆发的降雨临界值，为突发性灾害的区域预警提供依据。同时，在试验区开展降雨期斜坡岩土体渗流观测，研究降雨诱发滑坡、崩塌和泥石流的机理。

2010年前，进一步完善和建设三峡库区立体式监测预警示范区。完成三峡库区滑坡、崩塌、泥石流灾害的立体监测网建设，在库区60处地质灾害点实现监测数据的自动采集、实时传输和自动分析；完善库区20个县级监测点建设；完成1∶1万航摄飞行；建立全库区的遥感（RS）监测系统，完成全球定位系统（GPS）控制网、基准网建设。

2010年以前重点在重庆市区、北京市、甘肃兰州市、陕西安康市、四川雅安、云南新平、云南东川、浙江金华市、江西宜春市等地区开展突发性地质灾害监测预警试验研究。

（4）地面沉降和地裂缝监测网

1）国家级地面沉降监测网选址原则：①跨省区的地面沉降灾害区域；②有一定的监测工作和设施基础；③地方政府有积极性，并提供配套资金；④具有较为完善的法规和管理体系。

2）工作部署：2010年之前，重点开展长江三角洲、华北平原、关中平原、淮北平原和松嫩平原地面沉降和地裂缝监测网的建设；2010年以后逐步开展汾河谷地、辽河盆地、珠江三角洲以及全国其他主要城市地面沉降和地裂缝的调查及监测网的建设。

长江三角洲地面沉降和地裂缝监测网包括上海市全部，江苏的苏锡常地区、南通地区和盐城地区南部的三个县（市），浙江的杭嘉湖平原，控制面积近5万km2。

华北平原地面沉降和地裂缝监测网包括北京、天津市的平原区，河北省的环渤海平原区和山东的鲁西北平原，控制面积5万多km2。

关中平原和汾河谷地地面沉降和地裂缝监测网的覆盖范围自六盘山南麓的宝鸡，沿渭河向东，经西安到风陵渡转向北东，沿汾河经临汾、太原到大同，宽近100km，长近1000km，包括渭河盆地、运城盆地、临汾盆地、太原盆地、大同盆地等，涉及近50个（县）市。

7.3.3 群测群防体系建设

突发性地质灾害群测群防网主要针对地质灾害较严重的山区农村，以县为单位，在专业队伍指导下，建立由当地政府领导下的县、乡、村三级群测群防体系。在各级地方政府的组织和领导下，充分发挥各级监测站的技术优势，提高群众的防灾意识和参与程度，完善监测预报制度，到2010年，建成1400个县（市）突发性地质灾害易发区的群测群防网络体系。

（1）群众监测网络建设

1）监测点选定原则：①危险性大、稳定性差、成灾概率高，会造成严重灾情的地质灾害隐患体；②对集镇、村庄、工矿及重要居民点人民生命安全构成威胁的地质灾害隐患体；③一旦发生将会造成严重经济损失的地质灾害隐患体；④威胁公路、铁路、航道等重要生命线工程的地质灾害隐患体；⑤威胁重大基础建设工程的地质灾害隐患体。

2）监测点的建设：根据上述原则确定需要监测的地质灾害隐患点后，由专业调查组及时向当地政府提出监测方案，同时协助搞好监测点的建设工作。①监测范围的确定：除对地质灾害隐患点和不稳定斜坡本身的变形迹象进行监测外，还应把该灾害点威胁的对象和可能成灾的范围，纳入监测范围。②监测方法与要求：对当前不宜进行治理或暂时不能进行治理的隐患点，危害大的应建立简易监测点，同时要对宏观地面变形、滑坡体内的微地貌、地表植物和建筑物标志等进行观察。以定期巡测和汛期强化监测相结合的方式进行。定期巡测一般为半月或每月一次，汛期强化监测将根据降雨强度，每天或24小时值班监测。③监测点的设置：简易监测点一般采用设桩、设砂浆贴片和固定标尺，对滑坡体地面裂缝相对位移进行监测，对危害大的隐患点，如有条件也可用视准线法测量监测点的位移。

3）监测网点的管理与运行：①监测责任落实到具体的单位与个人。被监测的地质灾害隐患点所在的乡（镇）、村和有关单位为监测责任人，在其领导下，成立监测组，监测组由受危害、威胁的居民点或有关单位的群测人员组成。②建立岗位责任制，县、乡（镇）、村应逐级签订责任书。调查过程中，采取多种方式进行宣传与培训，教会监测责任人、监测组成员和群众，如何监测、如何判断灾害可能发生的各种迹象和灾情速报及有关应急防灾救灾的方法。③信息反馈与处理。县（市）国土资源主管行政部门负责监测资料与信息反馈的收集汇总，上报到市（地、州）国土资源行政部门（或地质环境监测站）进行综合整理与分析，省国土资源厅地质环境处（或省地质环境总站）将上报的资料与信息录入省地质灾害空间数据库，进行趋势分析，同时对下一步监测工作提出指导性意见。④预测有重大险情发生时，当地政府和有关单位应立即采取应急防灾减灾措施，同时应立即报告省、市、县政府和国土资源主管部门，派出专业人员赴现场协助监测和指导防灾救灾。⑤建立地质灾害速报制度，按国土资发[1998]15号文附件执行。

4）资料的收集与监测数据的整理：①监测数据包括地质灾害点基本资料、动态变化数据、灾情等。②所有监测数据均应以数字化形式储存在信息系统中，同时，必须以纸介质形式备份保存。③监测点必须进行简易定量监测，并须整理成有关曲线、图表等。应编制有关月报、季报和年报，同时，对今后灾害发展趋势进行预测。④监测数据应按有关程序逐级汇交。

（2）群专结合的预报预警系统建设

1）县（市）国土资源行政主管部门归口管理和指导群众监测网络，负责监测资料与信息反馈的收集汇总。

2）县（市）国土资源行政主管部门的地质环境职能部门应根据气象、水文预报和监测资料进行综合分析，预测地质灾害危险点，并及时向有关乡（镇）、村和矿山及负有对重要设施管理的有关部门发出预警通知。

3）县（市）国土资源行政主管部门负责组织各乡（镇）、矿山、重要设施主管部门编制汛期地质灾害防灾预案。编制全县（市）汛期地质灾害防灾预案，并负责组织实施。

4）县（市）国土资源行政主管部门负责组织地质灾害防治科普宣传活动和基层干部培训工作。

7.3.4 地质灾害监测预警信息网建设

地质灾害监测预警与防治数据是国家与地方进行地质灾害防治，保障社会与经济建设的重要信息，具有数量大、更新快、用途广等特点。通过信息网的建设，实现数据的采集、存储、分析和发布，切实做到为政府、研究人员和社会提供所需的地质灾害信息，为国家经济建设宏观决策提供基础的科学依据。

到2010年，在完善中国地质灾害信息网与各省地质灾害信息网及部分地（市）地质灾害信息网的同时，建成集地质灾害监测、地下水环境监测等为一体的全国地质灾害监测信息系统，实现地质灾害监测数据的自动采集、传输、存储、数据管理、查询、应用和信息实时发布系统。

到2020年，以科学技术为先导，不断完善全国地质灾害监测信息系统，结合气象、水文、地震等相关因素，建成多专业领域、多信息处理技术的信息系统；全面提升我国地质灾害监测信息水平，满足社会和民众对地质灾害信息的需求，实现远程会商、应急指挥等重要决策功能。

地质灾害监测预警信息系统建设依托于各级地质灾害监测机构，具有统一要求、统一流程、分级管理等特点，是一个与现代计算机技术紧密结合的系统工程。本书在第11章（全国地质灾害防治信息系统建设规划研究）全面讨论了包括地质灾害监测预警信息系统在内的整个地质灾害防治信息系统的建设问题，本节不再赘述。

7.3.5 突发性重大地质灾害应急反应机制建设与远程会商应急指挥系统建设

（1）应急反应机制建设

从现在（2004年）起，国家、各省（区、市）要组建以省国土资源行政主管部门为指挥中心，以地质环境监测总站（院、中心）为主体，地（市、州）、县（市、区）国土资源行政主管部门和地方专业队伍协同作战的地质灾害监测预警应急反应系统。

1）应急反应系统要配置必备的应急设备，每年汛前对防灾预案中地质灾害隐患点的主要县（市）进行险情巡查，重点检查防灾减灾措施、群测群防网络、监测责任制是否落实到位，并对主要灾害隐患点进行险情巡查，汛中加强监测，汛后进行复查。

2）发现险情和接到险情报告能在最短的时间内赶到现场，进行险情鉴定，同时能够及时对灾害进行动态监测、分析，预测灾害发展趋势，根据灾害成因、类型、规模、影响范围和发展趋势，划定灾害危险区，设置危险区警示标志，确定预警信号和撤离路线，组织危险区内人员和重要财产撤离，情况危急时，强制组织避灾疏散。

3）接到特大型和大型地质灾害隐患临灾报告，指挥部办公室会同相关部门，迅速组织应急调查组赶赴现场，调查、核实险情，提出应急抢险措施建议。

（2）突发性重大地质灾害远程会商与应急指挥系统建设

随着国家经济建设规模的日益扩大和人民生活水平的不断提高，地质灾害造成的损失日趋突出，地质灾害的防治工作必须针对重大地质灾害及时作出反应，提出科学的决策意见，及时指挥应急处理工作。

突发性重大地质灾害远程会商及应急指挥系统，是针对突发重大地质灾害的预报和应急指挥，在建立地质灾害综合数据库的基础上，构建连接国务院国土资源主管部门、地质灾害数据中心与重点地质灾害发生区的远程会商和应急指挥网络化多媒体环境及地质灾害应急数据传输环境，形成一套信息化的地质灾害远程会商和应急指挥工作流程。

其主要工作内容如下：

1）对重大地质灾害预报和应急指挥相关的信息进行提取、加工、整理、集成与分析，建立地质灾害综合数据库。信息内容包括地理、地质背景数据；气象分析数据；地质灾害调查与监测数据；地质灾害情况资料；救灾条件信息等。

2）建立地质灾害信息发布平台。开发和建设重大地质灾害信息预报与应急指挥相关的动态信息发布系统、空间信息提取与发布系统、多媒体信息发布系统。

3）构建地质灾害远程会商和应急指挥的网络和多媒体运行环境。包括多点、多级视频会议系统、大屏幕显示系统及有关音像、电话系统；国家与重点地质灾害区域之间的网络信息传输系统；构建地质灾害重点区域应急调查数据快速传输环境。

4）研究与制定形成一套地质灾害远程会商和应急指挥系统工作规范。分析地质灾害远程会商和应急指挥工作的特点，提出地质灾害远程会商和应急指挥系统工作的模式，建立一套相关的工作规范。

怎样监测地质灾害中的山体滑坡？

法律分析：地质灾害防治三查是普查、详查和核查。普查主要通过星载光学遥感和INSAR卫星电磁波两种手段实现，可以观测到地质上发生形变的地方；详查则是通过直升机、无人机，搭载激光扫描仪，详细观察地质损伤点。激光的好处是可以穿透植被，直接观察历史上滑坡没有滑下来、地震震裂过的地表情况；核查是地质工作者到现场去看，实现地质情况的精准掌握。

法律依据：《地质灾害防治条例》

第十条 国家实行地质灾害调查制度。

国务院国土资源主管部门会同国务院建设、水利、铁路、交通等部门结合地质环境状况组织开展全国的地质灾害调查。

县级以上地方人民政府国土资源主管部门会同同级建设、水利、交通等部门结合地质环境状况组织开展本行政区域的地质灾害调查。

第十四条 国家建立地质灾害监测网络和预警信息系统。

县级以上人民政府国土资源主管部门应当会同建设、水利、交通等部门加强对地质灾害险情的动态监测。

因工程建设可能引发地质灾害的，建设单位应当加强地质灾害监测。

地质灾害应急监测方案

山体滑坡是地质灾害中的一种。

滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。

滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等，有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。

位于城镇的滑坡常常砸埋房屋，伤亡人畜，毁坏田地，摧毁工厂、学校、机关单位等，并毁坏各种设施，造成停电、停水、停工，有时甚至毁灭整个城镇。

发生在工矿区的滑坡，可摧毁矿山设施，伤亡职工，毁坏厂房，使矿山停工停产，常常造成重大损失。

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。运动的岩（土）体称为变位体或滑移体，未移动的下伏岩（土）体称为滑床。

滑坡的活动时间主要与诱发滑坡的各种外界因素有关，如地震、降温、冻融、海啸、风暴潮及人类活动等。

滑坡的防治要贯彻“及早发现，预防为主；查明情况，综合治理；力求根治，不留后患”的原则。结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件综合治理。

监测山体滑坡一般采用人工监测与信息化监测相结合的方法。受各种条件的限制，地质灾害监测一般采用遥感技术（威海晶合）。

矿井灾害的监测与预警

我国幅员辽阔，地质和地理环境复杂，气候条件时空差异大，同时也是由于复杂的地质地貌条件使得我国成为世界上地质灾害最严重的国家之一，我国地质灾害主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、沉降、地裂缝等，具有分布广泛、活动频繁、危害严重的特点。据国土资源部统计，崩塌、滑坡和泥石流，分布范围占国土陆地面积的44.8%，地质灾害对我国人民生命财产及国民经济的威胁极其严重，严重影响我国社会经济的可持续发展。那么地质灾害应该如何监测?让我给大家科普一下具体方法吧。

　地质灾害监测任务和监测目标

监测任务是在对地质灾害隐患点实地勘查的基础上，结合当地水文、地质情况，依照各项规范要求，在地质灾害的关键点、特殊点上，采用表面位移、雨量、视讯、地声/次声、泥水位等监测技术，对诱发灾害的各种物理引数进行远端自动实时监测，并与各级应急平台数据中心实时通讯，通过专业监测预警软体系统进行预警分析，采用远端报警技术，对灾害体附近受威胁人群及时释出预警资讯。

1实现对地质灾害相关监测资料的实时采集、传输、计算、分析，实时掌握整体执行的安全状态;

2直观显示各项监测、监控资讯资料的历史变化过程及当前状态，为管理人员提供简单、明了、直观、有效的资讯参考;

3一旦出现紧急异常情况如位移量或位移速率超过警界值，系统能及时发出预警资讯;

4能实现安全监测系统的远端登入、远端访问、远端管理、远端控制和远端维护。

　地质灾害监测联动系统采用分层分散式结构

第一层，为监测地质环境的具体指标如：地表形变监测、土体含水率、裂缝位移、地下水水位、大气引数、水雨情等的前端采集器;

第二层，为资料通讯模组，支援上、下双向通讯，可选择采用GPRS/SMS/北斗卫星等通讯方式。采集器所获资料可通过监测预警平台的通讯模组，上行传送至监测控制中心后端接收器;

第三层，为监测控制系统平台。通过对各层装置和系统功能的整合，通过与GPRS/SMS/北斗卫星连线，在平台上实现对前端采集器的命令下发，上传监测资料的获取、处理、储存及管理，从而实现监测装置的实时联动。

第四层，为资料展示释出端。建立高效、多样资讯释出通道，增强资讯实时性，预警资讯释出方式主要如下：

1、广播站释出，实现在系统内部向无线广播站传送文字资讯或语音资讯，广播站接收资讯后通过广播向公众播放。2、LED屏释出。3、简讯息传送

　地质灾害表面位移监测

为能在实际使用过程中达到相关技术要求，位移监测装置选用华星智控型号为HXZK-N71 GNSS接收机。全球卫星定位技术，自八十年代中期投入民用后，已广泛地在导航、定位等各领域应用，尤其在测量界的控制测量中起了划时代的作用。因为它在静态相对定位中的高精度、高效益、全天候、不需通视等优点，使人们普遍采用其来代替逐渐地常规的三角、三边、边角等方法，并在理论、实践中取得了可喜的成果。在精密工程变形监测中也逐步得到广泛的应用。

　地质灾害降雨量监测

地质灾害的发生与降雨量、降雨持续时间、降雨雨型有着密切的关系，不同雨型的降雨诱发地质灾害的机制具有明显的差异。台风降雨型、持续强降雨型、区域性暴雨型诱发地质灾害的规模、时间等有着各自的特点。加强对降雨量的实时监控，有利于分析地质灾害隐患点的安全情况，为地质灾害的预警提供可靠的引数。

　地质灾害土壤含水率监测

华星智控土壤含水率主要反映土体中的水分含量，土壤含水率变化会导致土体自重、土体粘结力和内摩擦角的变化，从而改变土体内部力学平衡结构，是滑坡监测的重要参考依据。采用在监测点土体内部埋设土壤含水率感测器的方法，通过与现场采集传输装置的配合实现土壤含水率的监测和资料传输。

　地质灾害泥水位监测

　地质灾害地声次声监测

华星智控一体化地声自动监测站装置，其通过捕捉泥石流地声振动 讯号，进行实时监测并及时预警。该装置具有报警、资料采集和分析等智慧化功能，且操作简便、各项技术指标符合相关的国家企业标准。 该装置具有资料智慧采集、长期固态储存和无线远距离传输功能。现场装置具有体积小、安装灵活方便、操作简单、技术先进、功能呢齐全、执行稳定可靠、成本低廉的特点。

一体化次声自动监测站，其通过捕捉泥石流源地的次声讯号，并利用空气为介质，以约344米/秒的速度，以极小衰减并可通过细小缝隙等特点而实现监测和报警。

　地质灾害视讯监测

华星智控一体化视讯自动监控站采用一体化设计，用于监测滑坡体、泥石流沟现场实时视讯影象，监控站通过3G/4G网路进行资料传输，将视讯影象实时传输到监控中心。 视讯监控站具有移动侦测技术，可实现无人值守监控录影和自动报警功能。移动侦测可在指定区域内识别影象的变化，检测运动物体的存在并避免由光线变化带来的干扰。可以降低人工监控成本，并且避免人员长期值守疲劳导致的监察失误，可以极大地提高监控效率和监控精度。

　地质灾害应用案例

甘肃省舟曲县地灾监测,甘肃省岷县地灾监测，甘肃省兰州市地灾监测，北京市门头沟区地灾监测，浙江省新昌县滑坡监测，贵州省大方县滑坡监测，贵州省马达岭滑坡监测，陕西省略阳县滑坡监测，湖北省秭归县滑坡监测，重庆市奉节县滑坡监测，重庆市开县滑坡监测

地质灾害调查监测

(1)煤层自燃的监测

煤层自燃是由于自燃物质在一定条件下发生物理化学变化，聚积热量而导致燃烧的。一般煤层发生自燃的基本条件为:①具有低温氧化特性(即自燃倾向性)的煤呈碎裂状态存在;②通风供氧使煤的氧化过程不断发展;③在煤的氧化过程中生成的热大量聚积，难以及时疏散。

影响煤自燃倾向性的因素主要为其变质程度、水分、硫分、煤岩成分及粒度。一般情况下，低变质、少水分、丝煤和镜煤多、含硫量大而粒度小的煤，自燃倾向就高。煤的自燃实际上是煤自身氧化加速的过程，其氧化速度快到使产生的热量来不及向外扩散的程度时，就会形成自燃。

一般原煤具有较高电导率，而自燃区上覆岩层长期受煤层自燃烘烤，含水量小，电导率低，巨大的电性差异可以区分出原煤层与围岩;煤层经过自燃成为部分氧化煤或完全氧化煤，其成分发生巨变，从而引起电性的明显改变。因此，也容易区分完全燃烧煤、部分氧化煤及原煤，从而圈定火区范围。目前，可用于煤田火区探测的地球物理方法有:探地雷达、自然电场法、重力法、磁法及氡气测量。

以宁夏某矿区为例，目的煤层厚约28m，其中含10m夹矸，煤质为致密无烟煤;其上覆盖30～35m厚的致密砂泥岩，不含水;其下为12m厚的泥岩、砂质泥岩。采用瑞典RAMAC雷达系统10MHz低频天线，天线间距为8m，时窗为2476.31ns。图11.5和图11.6是该矿区煤层自燃区的探地雷达探测图像，图中A区为原煤区，B区为部分氧化煤，C区为完全氧化煤。在图中可直观清晰地看到煤层和自燃区的分布情况。由于煤层自燃，上覆砂岩逐次塌落，在地面上形成许多垂直裂缝，造成剖面反射波相位的不连续。原煤层一般表现为反射波相位连续，煤层未受影响。局部有裂缝引起煤层断开;而部分氧化煤(残留煤)表现为串珠状，煤层变薄;完全氧化煤则经过较充分的自燃，剖面上显示仅剩很薄或不清晰的煤层层位。图中原煤层分层特征明显，而完全氧化煤无明显反射界面，残留煤则介于二者之间。

图11.5煤层走向方向自燃区雷达探测图像及解释

图11.6煤层倾向方向自燃区雷达探测图像及解释

(2)陷落柱的探测

当煤系地层的底板为灰岩而且岩溶发育时，溶洞上方的煤系地层常常坍塌，形成煤层中的陷落洞，这些陷落洞随后又可能被其上方崩落的致密岩石充填，形成陷落柱。其规模有大有小，小者直径仅数米，大者可超过百米。陷落洞及随之形成的陷落柱常常是地下水的通道，有可能在采煤过程中导致突水，淹没矿井，造成巨大损失。陷落柱又是目前综合机械化采煤作业的主要障碍之一，往往导致综采作业的中断和采煤机械的损坏。目前尚缺乏探测陷落柱的有效手段，不同单位利用不同的地球物理方法进行试验，都取得一定效果。可以利用的地球物理方法有地震勘探、高密度电法和高精度磁测等。在实际应用中应采用综合地球物理方法进行探测。

目前已开展过三维地震探测陷落柱的可行性研究。结果表明，只要矿区具备地震勘探的施工条件，煤系地层能够产生足够强的反射波，就可以应用三维地震方法探明陷落柱的位置和形状。在陷落柱存在的地方，煤系地层同相轴发生明显变化，阻抗界面的凹陷导致同相轴的下凹，反射波的振幅也变低，振幅极小值与陷落柱中心相对应。为了提高探测的分辨率。北京西山矿务局科研所等单位还进行了利用地震层析成像探测陷落柱的物理模拟试验。试验结果表明，现有地震层析成像技术可以准确确定煤层中陷落柱的有无及其分布范围。

煤炭科学研究院西安分院曾利用槽波透射法探测陷落柱的位置。槽波是在煤层中激发，通过同一煤层传播、衰减或反射，并在同一煤层中被接收的地震波。由于煤的密度和波速基本上等于围岩的一半，因而在煤层内激发的弹性波大都集中在煤层内传播。槽波可以用来探测煤层的不连续性。槽波地震法根据其震源和接收点的相对位置不同而分为透射法和反射法。当震源和接收点位于工作面同一侧进行探测时为反射法，当震源和接收点位于不同侧，接收透射波时为透射法。例如在某煤矿的巷道－钻孔、巷道－巷道、钻孔－钻孔之间进行了槽波透射探测，发现了两块低速异常D和E，速度值仅1472m/s。其中D异常与工作面揭露的8号陷落柱位置对应。E异常为球形，也解释为陷落柱，并已用其他方法证实。由于水的波速是1400m/s，而陷落柱的波速是1472m/s，故推断陷落柱内的充填物胶结性不好，松散，富含水。将该资料提供给煤矿，避免了灾害的发生。

(3)突水的预测

突水又称灾害性涌水。当矿山巷道在施工过程中，穿过充水溶洞发育的地段、厚的含水砂砾石层、与地表水连通的较大断裂破碎带、积水老硐等时，会发生大量涌水的突发事件，使矿山被淹没。因此，为了预防突水，就需要事先查明含水地质体的位置。有时，矿山已经发生突水，需要查明突水位置，以便采取堵漏措施。

原郑州地质学校曾经利用天然电场选频法成功地发现了煤矿的充水坑道。天然电场选频法是音频大地电磁法的一种，它以天然大地电磁场作为工作场源，测量天然大地电磁场的几个不同频率在地面产生的电分量异常，来研究地下地电断面的电性变化。选频的目的在于:①提高抗干扰能力，压制工业电的干扰;②不同频率获得的异常曲线可以互相对比，增加资料解释的可靠程度;③不同频率的电磁波勘探深度不同，可以利用不同频率获得的异常曲线粗略估算异常激励体的埋深。

中国矿业大学对利用以巷道高密度电法为主的综合地球物理方法预测突水的理论和工作方法进行了系统研究。

(4)瓦斯突出的预测

煤矿瓦斯突出迄今仍然是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。通过地质勘探阶段的钻孔，可以了解煤层瓦斯的赋存状况，但由于钻孔孔距过大，一般为500～1000m，对指导煤矿日常安全生产缺乏实用意义。因此，近年来开始研究煤矿瓦斯富集带预测技术，就是在煤炭开采之前，在地面开展高密度、高精度的地球物理和地球化学探测，预测出瓦斯富集带。该项技术包括高分辨率地震、频谱激发极化、电导率成像和气体地球化学测量。

地震探测采用高密度高分辨率多道地震采集、高精度和高分辨率处理以及人机联作进行岩性剖面解释。利用地震纵波、横波和转换波取得有关煤层、煤层构造、煤层顶底板岩性、裂隙、孔隙度、瓦斯聚集带的一系列信息。这套地震探测系统不仅研究包括落差仅几米的断层在内的构造，更重要的是研究岩性、孔隙度变化和裂隙发育带等导致瓦斯富集的条件。

瓦斯垂直向上运移使上覆岩层的物理、化学性质发生变化，在近地表处形成次生的硫化矿物晕，因此可以采用谱激发极化方法预测瓦斯富集带。

电导率成像技术通过连续电导率剖面测量探测煤层顶底板岩性、裂隙发育程度，进而预测瓦斯富集带，瓦斯富集带在电性上表现为高阻。

瓦斯及存在于其中的其他气体(如汞)上移到近地表，或被土壤吸收，或逸散出地表，形成气晕异常。因此采用气体地球化学测量，在地面探测由地下逸出的微量烃类气体和汞蒸气等，可以预测煤矿的瓦斯富集带。

上述几项探测技术，形成煤矿瓦斯富集带预测的技术系列，在实际预测中可因地制宜选用两种或两种以上方法的组合，以减少多解性，提高预测的可靠程度。

(5)井喷的预防

地下流体压力超过静水压力20%或更高就属于过压，过压会导致井喷。对付过压可采用高密度泥浆或下套管。在未知地区，为了防止井喷，事先就可以采用高密度泥浆，但如果地下流体压力正常，这会导致泥浆大量渗入高渗透性层位，那里的油气就被挡在离钻孔一定的距离上，使试油的结果被歪曲。因此，预测过压带既有利于采取措施防止井喷，又有助于选用最佳工艺，避免重泥浆对正常压力和低压层位的不利影响。

根据测井结果，过压带的孔隙度高、密度降低，弹性波速尤其低。因此，可以采用共深度点法的地震反射测量来圈定过压带。工作中先通过统计处理求出正常压力地区波速与深度的关系曲线，然后将待研究区与正常压力区的波速－深度曲线加以对比，波速比正常值低可能是过压的反映。

(6)岩爆的预测

岩爆是一种极为常见的矿山地质灾害。深部岩体在高围压作用下变形所积聚的大量弹性能，在人工开挖巷道时，会急速释放出来，造成岩石突然爆裂和坍塌。

近年来为了进行岩爆预测，已做过大量研究，例如美国矿山局曾利用三维地震层析成像方法来了解矿山的异常应力状况，圈出应力集中区和应力释放区。

为了预报岩爆发生的位置和时间，苏联、美国和波兰等国还相继研制出试验性的声辐射监测系统，利用岩石破坏过程中产生的天然声辐射进行预测，以声脉冲能量的突然增大和脉冲时间间隔突然减小作为岩爆发生的前兆。

德国的鲁尔大学等单位还研究了利用重力法预测煤矿岩爆的可能性，因为岩体扩容作用的发展会引起随时间变化的异常重力场，不同时间测得的重力异常的差异及其随时间变化的趋势，可以作为岩石稳定性变化的前兆。根据异常差值的奇异点位置则可确定岩石密度变化带的中心。

地质灾害的遥感监测与研究

完成25个县（市）地质灾害详细调查，查明地质灾害隐患点3000多个，协助地方建立地质灾害群测群防网络和防灾预案。

对北京平谷、十三陵、西郊、密云和河北昌黎等地活动断裂带进行详细地质调查、勘探和微地震台网监测，揭示地应力环境，建立地应力实时监测网，填补了北京地区没有深孔地应力测量与监测的空白，增强了首都安全保障。

地震灾区地质灾害防治工程取得初步进展，其中，汶川地震科学钻探取得阶段性成果，确定了汶川地震主滑动面的位置，发现了地下流体异常与余震有关。

基本建立长江三角洲、华北平原和汾渭盆地等地面沉降立体综合监测体系。

我国地质灾害监测预警工作现状

地质灾害的种类很多,火山、地震、滑坡、泥石流、地面沉降、水土流失、沙漠化、盐碱化等。遥感资料尤其卫星图像能大面积、周期性具体而微地把地面实况记录下来,为地质灾害的定时定位监测、预报研究提供极为宝贵的资料。对地质灾害的实时监测更是地学遥感发展的一个新方向。

我国是地震较多的国家。地震灾害主要是由断裂的新构造活动引起,多波段多时相遥感资料对大断裂的新构造活动研究很有效。从遥感资料可以获得:①查明区域断裂格架基础上,把易诱发地震的活动断裂交切点、端点、拐点,这些都是地壳应力最集中的地段,为孕震及发震构造研究提供非常有用的基础资料。②对已经发生震灾地区的遥感图像(如唐山地区),为震灾调查与评估、地震地质研究提供其他技术方法无可取代的资料。③利用遥感某些特殊影像特征,进行地震预报与分析,如强祖基等(1991)用多时相NOAA卫星热红外图像对1990年中国与独联体边界斋桑泊两次强震研究(参阅第十一章有关部分)。④为研究板块活动及地震预报,美国在圣安德列斯断裂两盘各安装一台红宝石激光器,利用1972年发射的激光测地卫星反射回来的信号,长期、定位地监测断裂两盘精确位移。

滑坡泥石流是交通、水利建设重要自然灾害,对我国西北地区交通及长江中上游航行和水利工程危害大、损失重。长江三峡工程的环境地质工作就包括库区沿江地段滑坡的调查。R.Guillande等人(1991)对安第斯山滑坡灾害研究时,把构造、地震、地表径流以及用数字图像编制出边坡坡度大于30°的坡度图,作为诱发滑坡的因子来研究滑坡。铁道部遥感工作者通过具体调查,提出用遥感图像来判定泥石流沟的八条直接解译标志与统计判别的标准,并据此判定成昆线和普雄工务段的某沟为泥石流沟,采取措施,使1986年7月6日暴雨引发的泥石流的破坏损失减小到最低。

7.1.1 地质灾害防治与监测的法规建设

伴随我国国民经济建设的发展，各种类型的人类工程活动不断加剧，崩塌、滑坡、泥石流及其他多种地质灾害不断发生。为防治地质灾害的发生、发展，满足地方社会经济发展的需要，包括了对地质灾害监测工作进行管理在内的地方性地质灾害防治法规，自1995年开始出现。至1999年，已有18个省（区、市）颁布了21项法规条例，至2004年即已有29个省（区、市）颁布了40余项法规、条列（附录2）。

在全国各地地方性地质灾害防治法规的基础上，2001年5月国土资源部发布了《“十五”国土资源生态建设和环境保护规划》；2001年5月国务院办公厅转发了《关于加强地质灾害防治总体规划》；001年10月国土资源部完成了《三峡库区地质灾害防治总体规划》，并于2002年1月由国务院批复，2002年2月下发湖北省和重庆市国土资源部门落实。作为地质灾害防治方面的全国性法规，2003年11月国务院颁布了《地质灾害防治条例》（附录2）。在上述全国性法规、规划的指导下，目前“全国地质环境管理办法”等一系列的规程、规范正在编制之中。这些法规、条例的出台，有力地推进了全国地质灾害监测预警体系的建设和地质环境管理、保护工作。

7.1.2 监测网络与机构建设

（1）专业监测机构建设现状与存在的问题

截至2002年9月，全国地质灾害监测机构及队伍状况如表7.1所示。由该表可知，我国现有：国家级地质环境监测中心1个，省级地质环境监测总站（院、中心）31个，地（市）级地质环境监测站220个，其中直属分站138个，代管分站131个，县级地质环境监测站49个（重庆40个，四川7个，福建2个）。上述机构中，中国地质环境监测院在职职工126人（包括三峡中心），省地级地质环境监测队伍在职人数3349人。合计全国地质环境监测专业队伍在职人数3349人。这样一支队伍初步形成了地质灾害勘查、监测和预报预警的科研体系，为地质灾害的防治、地质环境的保护和依法行政提供了组织保障。

表7.1 全国地质灾害监测机构及队伍状况

续表

值得指出的是，目前地质灾害监测预警管理体制还不够健全。虽然省（区、市）级和地（市）级两级国土资源主管部门承担起了地质灾害监测预警职能，但多数地（市）级国土局没有专门的科室，县级以下机构很不健全，体制还没有理顺。与此同时，在水利、铁路、公路和城建等部门也还没有设立地质灾害监测预警预报指挥系统。国土资源部门原有各级地质环境监测站是在政事不分、事企不分的历史条件下建立的，部分省（区）的公益性监测工作仍由企业性质的地勘单位承担，与政府行政管理脱节，难以满足政府和社会的需要。

（2）地质灾害监测网络建设现状与存在的问题

1）突发性地质灾害监测。全国突发性地质灾害监测状况参见表7.2。截至2003年，全国完成地质灾害调查与区划的县（市）达到545个，面积200万km2，共调查出灾害隐患点7万余处，建立了群测群防点4万多处；湖南、广西、四川、宁夏、青海、新疆开展专业监测与巡测的灾害点120余处。

三峡库区20个市（区、县）已成立17个地质环境监测站，建立了秭归-巴东段（50km）地质灾害GPS监测网并投入监测运行。该网包括国家级控制网（A级）、基准网（B级）、滑坡监测（C级）三级GPS监测网，对12个单体滑坡进行监测，共建有59个GPS监测点。

黑龙江省七台河市地面塌陷监测网控制面积10km2，设地面塌陷监测点58个，为矿山地质灾害监测起到了示范作用。

2）缓变性地质灾害监测。缓变性地质灾害监测网在长江三角洲地区除上海市建立了覆盖全市的较为完善的、由基岩标、分层标、GPS观测点、地面水准点和地下水监测孔等构成的地面沉降监测网络外，江苏的苏锡常地区2002年也在个别地区建立了分层标，其他地区尚属空白。环渤海地区只有天津市在城区建立了7组分层标，而且多建于1985年以前。北京市的3组基岩标和分层标正在建设之中。西安设立了部分地裂缝监测点，宁波初步建成了地面沉降监测网。目前开始实施地面沉降和地裂缝监测的主要地区为华北平原和长江三角洲和部分大中城市。全国地面沉降监测现状参见表7.2的有关内容。

3）区域性群测群防体系尚未建成。群众对地质灾害缺乏预防知识，基层主管部门缺少专业技术人员，群专结合的地质灾害监测体系和群测群防的监测网络不健全，全国大部分县（市）还没有建立。目前仅是开展过地质灾害调查与区划的539个县（市）建立了群测群防监测网络。地质灾害监测尚未引起全社会足够的重视，资金保证程度差，缺乏完善的救灾防灾系统。因此，加大宣传和管理力度，加强立法工作，强化地质环境管理，编制地质灾害防治工作规划纲要，指导各县（市）编制本地区的地质灾害防治规划，积极有效地开展地质灾害防治工作，对防灾减灾是非常必要的。

4）监测工作经费严重不足。地方各级政府尚未建立地质灾害专项资金渠道，仅靠国家补助的部分地质灾害防治专项资金开展工作。每年的监测经费不足以维持正常的监测工作，监测工作日益萎缩，设备陈旧老化、设施破损严重，影响监测成果质量，难以满足准确快速实时监测的要求。

表7.2 全国地质灾害监测状况

7.1.3 监测预警信息系统建设

利用中国地质环境监测院提供的数据库软件，省级地质环境监测总站（院、中心）基本实现了991年以后地下水监测数据和地质灾害调查数据的入库管理，部分省（区）还建立了图形库、文档库、监测点档案库和信息管理系统等。四川省开展了地质灾害预报信息随同天气预报播出的试点工作。全国地质环境监测信息管理现状如表7.3所示。

表7.3 全国地质环境信息管理现状

在网络建设方面，只有少数省（区、市）实现了与Internet的专线连接（河北、青海、海南等）和内部局域网建设，多数省区通过拨号上网向中国地质环境监测院传输数据。目前，地质环境监测数据的分析和开发利用还很不够，地质环境监测数据基本上没有向社会和公众开放。这些情况表明，在地质灾害防治方面，信息传输与处理没有跟上时代步伐。