地表沉降监测预警系统方案

　　近年来，随着城镇化的不断推进，我国城市发展迅速，城市基础设施建设、人口集聚也随之迅速增加，为保证城市的正常运行和发展，必须对城市进行合理的规划和管理。然而由于城市规划建设不当等原因导致的地面沉降也越来越受到人们的关注。

　　地面沉降是指由于人为活动(如爆破、建筑施工、工程开挖、不合理开采地下水等)而引起地表及邻近建筑物(如道路、桥梁、铁路)等发生不均匀沉降现象。由于地面沉降的发生具有突然性，且难以预测和防止，因此对其进行监测及预警尤为重要。

　　为了预防地面沉降灾害的发生，应当建立地面沉降监测预警系统。

　　一、系统构成

　　地面沉降监测预警系统由数据采集终端、数据传输系统、数据管理中心三部分组成，其中数据采集终端安装在地面沉降监测现场，通过多种传感器实时采集地表沉降监测区域的监测数据，通过网络传输至数据管理中心。系统通过对数据的分析与处理，实现对地面沉降的智能监测。

　　二、监测对象

　　地面沉降监测预警系统的主要监测对象是地表及邻近建筑物(如道路、桥梁、铁路)等发生的不均匀沉降现象。

　　三、监测内容

　　地面沉降监测的内容包括：地表形变、沉降量、地面沉降速率、孔隙水压力及地下水水位变化等，也可以根据需要进行其他监测项目，如地下水位变化、地层结构、地质灾害等。

　　地表形变监测是通过对地表进行定点观测，获得地表形变的空间分布特征，包括绝对形变和相对形变。绝对形变即为指在无外界影响的情况下，地表上一点的位移量，其数值大小反映了地面形状的变化;相对形变即为在一定的外界因素影响下，地表上一点的位移量，其数值大小反映了地面形状变化的快慢。当相对形变大于或等于零时，说明该地表正在发生形变;当相对形变小于零时，说明该地表正在发生形变。

　　四、监测原理

　　利用高精度 GPS定位技术，在监测点的周围架设 GPS基站，通过无线网络把观测数据传输到数据中心，由专业软件进行数据处理、分析。结合气象、水文、地质等信息，形成综合信息服务。

　　GPS基站可设置在监测点附近的固定区域，并由专业人员定期进行维护保养，保证其正常运行;

　　地面沉降监测系统通过使用传感器技术和数据处理技术来对监测点进行监测，从而获得监测点的垂直位移、水平位移以及形变速率等信息，通过综合分析后得到相应的沉降信息。系统在获得监测点的相关信息后，根据设定的预警阀值及发布平台要求的方式及时向工作人员发出警报。

　　五、系统功能

　　地表沉降监测预警系统功能主要包括：数据采集、数据管理、数据分析和预警预报。

　　1.采集：通过在地表埋设沉降监测点，可实时采集监测点的水位、气压、雨量、温度等环境参数。

　　2.管理：可对地表沉降监测点进行统一管理，包括设置监测站点，设置采集频率等。

　　3.数据分析：可对监测点的历史数据进行统计分析，包括平均水位变化，累计沉降量变化，累计降雨量变化等。

　　4.预警预报：在监测点的采集过程中，系统可通过对各监测点的数据进行实时监测，并将监测结果通过短信和微信公众号推送。当监测值达到预警阈值时，系统自动报警并发送短信提醒用户。