地质灾害监测方法技术现状与发展趋势 　环境地质学与地质灾害学研究现状及发展趋势

【摘要】20世纪末期以来，监测理论和技术方法有长足发展，常规技术方法趋于成熟，设备精度、设备性能已具较高水平，并开发了部分高精度（微米级位移识别率）、自计、遥测、自动传输的监测设施。未来，将充分综合运用光学、电学、信息学、计算机和通信等技术（诸如光纤技术—BOTDR、时域反射技术—TDR、激光扫描技术、核磁共振技术、NUMIS、GPS技术、合成孔径干涉雷达技术—InSAR及互联网通讯技术等），进一步开发经济适用、有效可行的地质灾害监测新技术，提高精度、准确性和及时性，最大程度地减小地质灾害造成的损失。

【关键词】地质灾害　监测　技术方法　新技术　优化集成

20世纪80年代以来，我国地质灾害时空分布特点呈现新的变化。随着人类工程活动越来越强，人为地质灾害日趋严重，规模、数量和分布范围呈增加趋势；人口密集、经济发达地区地质灾害造成的损失越来越大。崩塌、滑坡和泥石流等突发性地质灾害发生频度和造成的损失不断加大，地面沉降、海水入侵等缓慢性地质灾害的范围逐渐增加。据相关统计资料显示，1995～2002年，地质灾害共造成9000多人失踪或死亡，突发性地质灾害共造成直接经济损失524亿元，缓慢性地质灾害造成直接经济损失590亿元，间接经济损失2700亿元。地质灾害已经成为严重制约我国经济发展的重要因素之一。

为了摸清我国地质灾害的分布情况，我国系统地开展了地质灾害调查工作，先后出台了《地质灾害防治管理办法》和《地质灾害防治条例》，明确指出：防治地质灾害，实行“以人为本，防治结合，统筹规划，突出重点，分期实施，逐步到位”的方针。并于2003年4月启动了全国性地质气象预报。对已经查明的地质灾害体，特别是对生产建设、人民生命财产安全构成严重威胁的地质灾害，若能运用适当、有效、经济可行的监测措施，作出科学的监测预报，则可最大程度地减小灾害损失。

滑坡监测在不同条件、不同时期其作用不同，总的来说有以下几个方面：

（1）通过综合分析多种监测方法的监测数据，确定地质灾害稳定状态及发展趋势，及时作出预测，防止或减轻灾害损失。

（2）研究导致灾害体变形破坏的主导因素、作用机理，为防治工程设计提供依据。

（3）在防治工程施工过程中，监测、分析灾害体变形发展趋势及工程施工的扰动，保障施工安全。

（4）施工结束后，进行工程效果监测。

（5）综合利用长观监测资料，分析灾害体变形破坏机制和规律，检验在防治工程设计中所采用的理论模型及岩土体性质指标值的准确性，对已有的监测预报理论及模型进行验证改进，改善、提高监测预测预报技术方法。

1　地质灾害监测技术综述

地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息（包括形变、地球物理场、化学场）、诱发因素等，最大程度获取连续的空间变形数据，应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。

地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。地质灾害的形成机理是开展地质灾害监测工作的基础；监测仪器是开展工作的手段；更为重要的是只有充分利用时空技术，才能有效发挥地质监测的作用；预测预报是开展地质灾害监测的最终目的。

崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害，具有爆发周期短、威胁性及破坏性显著、成因复杂等特点，因此，当前地质灾害的监测技术方法的研究和应用多是围绕突发性地质灾害进行的。1.1　监测方法

监测方法按监测参数的类型分为四大类：即变形、物理与化学场、地下水和诱发因素监测（见表1）。

表1　主要地质灾害监测方法一览表

1.1.1 变形监测

主要包括以测量位移形变信息为主的监测方法，如地表相对位移监测、地表绝对位移监测（大地测量、GPS测量等）、深部位移监测。该类技术目前较为成熟，精度较高，常作为常规监测技术用于地质灾害监测。由于获得的是灾害体位移形变的直观信息，特别是位移形变信息，往往成为预测预报的主要依据之一。

1.1.2　物理与化学场监测

监测灾害体物理场、化学场等场变化信息的监测技术方法主要有应力监测、地声监测、放射性元素（氡气、汞气）测量、地球化学方法以及地脉动测量等。目前多用于监测滑坡等地质灾害体所含放射性元素（铀、镭）衰变产物（如氡气）浓度、化学元素及其物理场的变化。地质灾害体的物理、化学场发生变化，往往同灾害体的变形破坏联系密切，相对于位移变形，具有超前性。

1.1.3　地下水监测

地下水监测主要是以监测地质灾害地下水活动、富含特征、水质特征为主的监测方法。如地下水位（或地下水压力）监测、孔隙水压力监测和地下水水质监测等。大部分地质灾害的形成、发展均与灾害体内部或周围的地下水活动关系密切，同时在灾害生成的过程中，地下水的本身特征也相应发生变化。

1.1.4　诱发因素监测

诱发因素类主要包括以监测地质灾害诱发因素为主的监测技术方法，如气象监测、地下水动态监测、地震监测、人类工程活动等。降水、地下水活动是地质灾害的主要诱发因素；降雨量的大小、时空分布特征是评价区域性地质灾害（特别是崩、滑、流三大地质灾害的判别）的主要判别指标之一；人类工程活动是现代地质灾害的主要诱发因素之一，因此地质灾害诱发因素监测是地质灾害监测技术的重要组成部分。

1.2　监测仪器

1.2.1　按从监测仪器同灾害体的相对空间关系分为接触类和非接触类

（1）接触类：是指必须安装于灾害体现场或进行现场施测的监测仪器系列。如滑坡地表或深部位移监测、物理和化学场监测等。该类仪器所获得的信息多为灾害体细部信息，信息量丰富。

（2）非接触类：是指于现场安装简易标志或直接于灾害体外围施测的监测仪器系列。该类监测方法多以获得灾害体地表的绝对变形信息为主，易采用网式施测；特别是突发性地质灾害的临灾前后，具有安全、快捷等特点。如激光微位移监测、测量机器人、遥感雷达监测等。

1.2.2　按监测组织方式分为简易监测、仪表监测、控制网监测、自动遥测

（1）简易监测：采用简易的量测工具（皮尺、钢尺、卡尺）对灾害体地表的裂缝等部位进行监测。

（2）仪表监测：采用机测或电测仪表（安装、埋设传感器）对滑坡进行地表及深部的位移、应力、地声、水位、水压、含水量等信息监测。

（3）控制网监测：在滑坡变形破坏区及周边稳定地带，布设大地测量或GPS卫星定位测量控制点网，进行滑坡绝对位移三维监测。

（4）自动遥测：利用有线和无线传输技术，对仪表监测所得信息进行远距离遥控自动采集、传输，可实现全天候不间断监测。

2　地质灾害监测方法技术现状

地质灾害监测技术是集多门技术学科为一体的综合技术应用，主要发展于20世纪末期。伴随着电子技术、计算机技术、信息技术和空间技术发展，国内外地质灾害调查与监测方法和相关理论得到长足发展，主要表现在：

（1）常规监测方法技术趋于成熟，设备精度、设备性能都具有很高水平。目前地质灾害的位移监测方法均可以进行毫米级监测，高精度位移监测方法可以识别0.1mm的位移变形。

（2）监测方法多样化、三维立体化。由于采用了多种有效方法结合对比校核以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络，使得综合判别能力加强，促进了地质灾害评价、预测能力的提高。

（3）其他领域的先进技术逐渐向地质灾害监测领域进行渗透。随着高新技术的发展和应用的深入，卫星遥感、航空遥感等空间技术的精度逐渐提高，一些高精度物探（如电法、核磁共振等技术）的发展，使得地质灾害的勘查技术与监测技术趋于融合，通过技术上的处理、提升，该类技术逐渐适用于区域性的地质灾害和单体灾害的监测工作。

“八五”以来，我国在地质灾害监测技术研究方面取得了丰硕的成果，并积累了丰富的经验，使我国的地质灾害监测预警水平得到很大程度的提高；但是还存在一定的局限性，主要表现在：

（1）地质灾害监测技术、仪器设施多种多样，应用重复性高，受适用程度、精度、设施集成化程度、自动化程度和造价等因素的制约，常造成设备资源浪费，效果不明显。

（2）所取得的研究成果多侧重于某一工程或某一应用角度，在地质灾害成灾机理、诱发因素研究的基础上，对各种监测技术方法优化集成的研究程度较低。

（3）监测仪器设施的研究开发、数据分析理论同相关地质灾害目标参数定性、定量关系的研究程度不足，造成监测数据的解释、分析出现较大的误差。

因此，要提高地质灾害预警技术水平，必须在地质灾害研究同开发监测技术方法相结合的基础上，进行地质灾害监测优化集成方案的研究。

3　地质灾害监测技术方法发展趋势

3.1　高精度、自动化、实时化的发展趋势

光学、电学、信息学及计算机技术和通信技术的发展，给地质灾害监测仪器的研究开发带来勃勃生机；能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富，同时某些监测方法的监测精度、采集信息的直观性和操作简便性有所提高；充分利用现代通讯技术提高远距离监测数据信息传输的速度、准确性、安全性和自动化程度；同时提高科技含量，降低成本，为地质灾害的经济型监测打下基础。

监测预测预报信息的公众化和政府化。随着互联网技术的发展普及，以及国家政府的地质灾害管理职能的加强，灾害信息将通过互联网进行实时发布，公众可通过互联网了解地质灾害信息，学习地质灾害的防灾减灾知识；各级政府职能部门可通过所发布信息，了解灾情的发展，及时做出决策。

3.2　新技术方法的开发与应用

3.2.1　调查与监测技术方法的融合

随着计算机的高速发展，地球物理勘探方法的数据采集、信号处理和资料处理能力大幅度提高，可以实现高分辨率、高采样技术的应用；地球物理技术将向二维、三维采集系统发展；通过加大测试频次，实现时间序列的地质灾害监测。

3.2.2 智能传感器的发展

集多种功能于一体、低造价的地质灾害监测智能传感技术的研究与开发，将逐渐改变传统的点线式空间布设模式；由于可以采用网式布设模式，且每个单元均可以采集多种信息，最终可以实现近似连续的三维地质灾害信息采集。

3.3　新技术新方法

3.3.1　光纤技术（BOTDR）

光导纤维监测技术又称布里渊散射光时域光纤监测技术（BOTDR），是国际上20世纪70年代后期才迅速发展起来的一种现代化监测技术，在航空、航天领域中已显示了其有效性。在土木、交通、地质工程及地质灾害防治等领域的应用才刚刚开始，并受到各发达国家研究机构的普遍重视，发展前景十分广阔。

通过合理的光纤敷设，可以监测整个灾害体（特别是滑坡）的应变信息。

3.3.2　时间域反射技术（TDR）

时间域反射测试技术（Time Domain Reflectometry）是一种电子测量技术。许多年来，一直被用于各种物体形态特征的测量和空间定位。早在20世纪30年代，美国的研究人员开始运用时间域反射测试技术检测通讯电缆的通断情况。在80年代初期，国外的研究人员将时间域反射测试技术用于监测地下煤层和岩层的变形位移等。90年代中期，美国的研究人员将时间域反射测试技术开始用于滑坡等地质灾害变形监测的研究，针对岩石和土体滑坡曾经做过许多的试验研究，国内研究人员已经开始该方法的研究工作，并已经在三峡库区投入试验应用阶段，同时开展了与之相关的定量数据分析理论研究。

所埋设电缆即是传感器，又可传输测试信号；该方法相对于深部位移钻孔倾斜仪监测具有安装简单、使用安全和经济实用等特点。

3.3.3　激光扫描技术

该技术在欧美等发达国家应用较早，我国近期开始逐渐引进。主要是用于建筑工程变形监测以及实景再现，随着扫描距离的加大，逐渐向地质灾害调查和监测方向发展。

该技术通过激光束扫描目标体表面，获得含有三维空间坐标信息的点云数据，精度较高。应用于地质灾害监测，可以进行灾害体测图工作，其点云数据可以作为地质灾害建模、地质灾害监测的基础数据。

3.3.4　核磁共振技术（NUMIS）

核磁共振技术是国际上较为先进的一种用来直接找水的地球物理新方法。它应用核磁感应系统，通过从小到大地改变激发电流脉冲的幅值和持续时间，探测由浅到深的含水层的赋存状态。我国于近期开始引进和研究，目前已经在三峡库区的部分滑坡体进行了应用试验，效果较好。

应用于地质灾害监测，可以确定地下是否存在地下水、含水层位置以及每一含水层的含水量和平均孔隙度，进而可以获知如滑坡面的位置、深度、分布范围等信息，从而对滑坡体进行稳定性评价，并对滑坡体的治理提出科学依据。

3.3.5　合成孔径干涉雷达技术（InSAR）

运用合成孔径雷达干涉及其差分技术（InSAR及D-InSAR）进行地面微位移监测，是20世纪90年代逐渐发展起来的新方法。该技术主要用于地形测量（建立数字化高程）、地面形变监测（如地震形变、地面沉降、活动构造、滑坡和冰川运动监测）及火山活动等方面。

同传统地质灾害监测方法相比，具有如下特点：

（1）覆盖范围大；

（2）不需要建立监测网；

（3）空间分辨率高，可以获得某一地区连续的地表形变信息；

（4）可以监测或识别出潜在或未知的地面形变信息；

（5）全天候，不受云层及昼夜影响。

但由于系统本身因素以及地面植被、湿度及大气条件变化的影响，精度及其适用性还不能满足高精度地质灾害监测。

为了克服该技术在地面形变监测方面的不足，并提高其精度，国内外技术人员先后引入了永久散射点（PS）的技术和GPS定位技术，使InSAR技术在城市及岩石出露较好地区地面形变监测精度大大提高，在一定的条件下精度可达到毫米级。永久散射（PS）技术通过选取一定时期内表现出稳定干涉行为的孤立点，克服了许多妨碍传统雷达干涉技术的分辨率、空间及时间上基线限制等问题。

随着卫星雷达系统资源的改进和发展，以及相应数据处理软件的提高，该技术在地质灾害监测领域的应用将趋于成熟。

3.4　地质灾害监测技术的优化集成

3.4.1　问题的提出

（1）监测方法的适应性。对于各种监测方法所使用的监测仪器设施，均有各自的应用方向和使用技术要求；针对不同地质灾害灾种、类型，其使用技术要求（包括测点布设模式、安装使用技术要求等）不同。

（2）地质灾害不同的发展阶段。对于崩塌、滑坡等突发性地质灾害，不同发展阶段所适用的监测方法和仪器设施各异，监测数据采集周期频度不同。

（3）监测参数与监测部位。实践证明，一方面，不同的监测参数（地表位移、深部位移、应力、地下水动态、地声等）在不同类型的灾害体监测中具有不同程度的表现优势；另一方面，同一灾害体不同部位的监测参数随时间变化趋势特点并不相同，即存在反映灾害体关键部位特征的监测点，又存在仅反映局部单元（不具有明显的代表性，甚至是孤立的）特征的监测点。因此，监测要素（监测参数、监测部位）的优化选择，是整个监测设计工作的基础。

（4）自动化程度。决定于设备的集成度、控制模式、数据标准化程度和信息发布方式。

（5）经济效益。决定于地质灾害的规模、危害程度、监测技术组合、设备选型等因素。

3.4.2　设计原则

地质灾害监测技术优化集成方案遵循以下原则：

（1）监测技术优化原则：针对某一类型地质灾害，确定优势监测要素，进行监测内容、监测方法优化组合，使监测工作高效、实用。

（2）经济最优原则：首先，不过于追求高、精、尖的监测技术，而应选择发展最为成熟、应用程度较高的监测技术；其次，对于危害程度较大的大型地质灾害体，可选择专业化程度较高的监测技术方法，由专业人员进行操作、维护，对于危害程度低，规模小的灾害体，可选择操作简单、结果直观的宏观监测技术，由群测群防级人员进行操作。

3.4.3　最终目标

根据不同种类地质灾害和不同类型地质灾害的物质组成、动力成因类型、变形破坏特征、外形特征、发育阶段等因素，研究适用于不同类型地质灾害的监测要素（监测参数、监测点位的集合）、监测方法、监测点网的时空布置模式、监测技术要求，建立典型地质灾害监测的优化集成方案。

地质灾害防治工程中监测新技术的开发应用与展望~

季伟峰
（中国地质科学院探矿工艺研究所，四川成都，610081）
【摘要】地质灾害防治工程中对地质灾害体的监测十分必要。本文简要介绍了我国当前地质灾害监测的主要方法及新技术在工程实践中的应用，指出了地质灾害监测工程实践中存在的主要问题，展望了我国在本领域技术发展的趋势。
【关键词】地质灾害　监测技术　应用　展望
自然地质环境和人为活动是引发地质灾害的两大主要原因。在最近的20多年时间里，随着我国人口的增加，经济建设的快速发展，特别是基础设施建设规模的扩大，建设与用地的矛盾十分突出。植被的破坏严重，使山体滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害在全国许多地区频繁发生，严重阻碍了灾害发生地的经济建设和社会发展。
1　我国主要的地质灾害形式及危害
1.1　地质灾害及常见形式
地质灾害是指由自然地质作用和人为活动作用形成的，对人类生存和工程建设可能构成危害的各种特有的自然环境灾害的总称。
常见的地质灾害形式主要有6种，它们是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降，简称为崩、滑、流、塌、裂、沉。
1.2　三峡库区的主要地质灾害
三峡水利工程建成后将产生巨大的经济效益和社会效益。但它的建设对库区的自然环境也带来一定的直接或潜在影响。三峡工程的一期蓄水、二期蓄水和新城镇的建设已经给库区带来了不少地质灾害问题。在淹没区的新城镇建设中，由于在选址时考虑地质环境因素不够，使有些新城镇从建设一开始就与地质灾害结下了“不解之缘”。主要表现形式为人为高切坡和深基坑诱发的滑坡和崩塌。湖北的巴东、秭归，重庆的巫山、奉节、云阳、万县等地在新城镇的建设中都引发了大量的地质灾害，如何趋利避害是摆在我们面前的重大课题。
1.3　地质灾害的主要危害
地质灾害的危害是显而易见的。我国幅员辽阔，地质构造复杂，地貌千姿百态，山地和丘陵面积占国土总面积的2/3以上。全国34个省、直辖市、自治区以及特别行政区均存在着不同形式和不同程度的地质灾害，每年都要造成惨重的人员伤亡和财产损失。其中滑坡、泥石流和山洪等突发性地质灾害被定为国际减灾10年的主要灾种，由于这些灾害具有潜在性和突发性，一旦发生，来势凶猛，常造成断道、断航、构筑物损毁、人员伤亡和财产损失。在我国，每年丧生地质灾害的总人数达800～1000人，经济损失超过100亿元人民币。
1.4　地质灾害监测的特点
（1）滑坡等变形体分布通常较为分散，成因机制复杂。开展监测工作前，需有一定前期地质环境勘察、研究工作基础；
（2）地质灾害体大多位于交通、通讯十分不便地区，电源接入也很困难；
（3）目前大多数监测以手动为主，数据汇交速度相对较慢，人工劳务成本较高；
（4）与大坝、桥梁、隧道等固定建筑物、构筑物的安全监测相比，地质灾害监测具有开放的监测边界，条件复杂，自动化监测和遥测等监测手段、监测仪器的选择、固定安装、运行等须注意仪器设备的环境适应性和抗干扰性能，保证正常使用和安全运行。
2　地质灾害防治工程中监测的必要性
地质灾害防治工程的监测根据工程所处的不同阶段，可分为施工安全监测、防治效果监测和长期稳定性监测，目前一般简单地统称为监测。在以往的工作实践中经常发现，除经济原因外，在地质灾害的治理过程中存在一定的盲目性。有些地质灾害进行了治理，理由是认为它不稳定。有些没有进行治理，理由是认为它是稳定的。除一些简单粗糙的勘察资料外，几乎没有充分的证据证明一个变形体稳定与否，是否需要进行工程治理。如果对滑坡等变形体进行必要的监测，将会减少这种盲目性，收到事半功倍的效果。
2.1　对于已采取工程措施的地质灾害体
对于已采取工程措施的地质灾害防治工程，在治理过程中，根据监测结果进行效果评价，指导施工，及时对设计进行修改；防治工程竣工后，随着周围环境条件的变化，约束条件也会发生变化。如锚索的腐蚀和松弛、地下水位变化、临空面加大、工程质量不高、巨大外力（如地震和大爆破）等，都有可能使一些已经治理过、暂时处于相对稳定的滑坡变形体重新失稳，如不进行持久的监测，它们具有更大的欺骗性和危险性，并非就可以高枕无忧，仍需通过必要的监测来评判它的治理效果和长期稳定性。
2.2　对于未采取工程措施的地质灾害体
对于一些未经治理、而又具有潜在危害的地质灾害体，监测也是十分必要的。一些暂时没有资金进行工程整治但又对人民生命财产构成较大潜在威胁的大型滑坡变形体，以投资较小的监测工作来弥补是有效的方法和途径。通过有效的监测既可对其稳定性进行评价，监测结果又可为是否治理和如何治理提供设计依据。用监测的手段对滑坡等变形体进行有效的监控，是一项投资少、见效快的方法，目前已逐步被一些政府官员和业主所接受并推崇。他们也意识到用工程手段进行整治后应该用监测数据来验证，否则是盲目的。但目前仍有相当多的管理和设计部门只注重被动的治理和亡羊补牢，而不注重防患于未然。
3　当前地质灾害监测的主要方法
以往作为监测工作的对象，主要是对一些重要的构筑物和大型建设工程的变形、位移、沉降等进行监测，如水利水电大坝、大型桥梁、重要厂房、大型地下隐蔽工程、矿山边坡和尾矿坝等。对复杂的地质灾害体进行监测，则是近些年才逐渐开始应用的，当前采用的主要监测方法有以下几种。
3.1　地面绝对位移监测
绝对位移监测是最基本的常规监测方法，测量崩滑体测点的三维坐标，从而得出测点的三维变形位移量、位移方位与变形位移速率。主要使用经纬仪、水准仪、红外测距仪、激光准直仪、全站仪和GPS等，应用大地测量法来测得变形体上某点的三维坐标。
3.2　地面相对位移监测
地面相对位移监测是量测崩滑体重点变形部位点与点之间相对位移变化（张开、闭合、下沉、抬升、错动等）的一种常用的变形监测方法。主要用于对裂缝、崩滑带、采空区顶底板等部位的监测、沉降观测等，是位移监测的重要内容之一。目前常用的监测仪器有振弦位移计、电阻式位移计、裂缝计、变位计、收敛计等。
3.3　钻孔深部位移监测
对于滑坡等变形地质体来讲，不仅要监测其地表位移，也要监测其深部位移，这样才能对整体的位移进行判断监测。方法是先在滑坡等变形体上钻孔并穿过滑带以下至稳定段，定向下入专用测斜管，管孔间环状间隙用水泥砂浆（适于岩体钻孔）或砂、土石（适于松散堆积体钻孔）回填固结测斜管；下入钻孔倾斜仪，以孔底为零位移点，向上按一定间隔（一般为0.5m或1m）测量钻孔内各深度点相对于孔底的位移量。常用的监测仪器有钻孔倾斜仪、钻孔多点位移计等。
3.4　应力监测
对于滑坡等变形体不仅要监测其位移的变化，还需要监测其内部应力的变化。因为在地质体变形（或称运动）的过程中必定伴随着变形体内部应力变化和调整，所以监测应力的变化是十分必要的。常用的仪器有锚杆应力计、锚索应力计、振弦式土压力计等。
3.5　水环境监测
对于崩滑体来讲，除了自然地质条件和人为扰动外，水是对滑坡的稳定状态起直接作用的最主要因素，所以对水环境（含过程降雨及降雨强度、地表水的流量、地下水位、渗流量、渗流压、孔隙水压力、地下水温度等）进行监测十分重要。常用的监测仪器有量水堰、遥测雨量计、测钟、电测水位计、遥测水位计、渗压计、渗流计、电测温度计等。
3.6　地震监测
地震监测适用于所有的崩滑监测。地震力是作用于崩滑体的特殊荷载之一，因此对崩滑体的稳定性起着重要作用。当地质灾害位于地震高发区时，应经常及时收集附近地震台站资料；必要且条件许可时，可采用地震仪等监测区内及外围发生的地震强度、发震时间等。分析震中位置、震源深度、地震烈度、评价地震作用对区内的崩滑体稳定性的影响。
3.7 人类相关活动监测
人类活动如掘洞采矿、削坡取土、爆破采石、加载及水利设施的运营等，往往造成人工型地质灾害或诱发产生地质灾害，在出现上述情况时，应予以监测并停止某项活动。对人类活动监测，应监测对崩滑体有影响的项目，监测其范围、强度、速度等。
3.8　宏观地质调查监测
采用常规地质调查法，定期对崩滑体出现的宏观变形痕迹（如裂缝发生及发展、地面沉降、塌陷、坍塌、膨胀、隆起、建筑物变形等）和与变形有关的异常现象（如地声、地下水异常等）进行调查记录。该法具有直观性强、适应性强、可信程度高的特点，为崩滑监测的主要手段，也是群测群防的主要内容。适用于所有崩滑体，具有准确的预报功能。
4　监测新技术的研究与工程实践
4.1　国外监测新技术的研究与应用
发达国家在岩土工程及地质灾害监测领域不但有传统的监测方法和仪器，近年来已将高新技术应用于地质灾害预测、预警工程。美国的PDI公司、Geokon公司、意大利Sisgeo公司、瑞士Leica公司、瑞典Geotech公司、德国Zeiss公司、日本尼康公司等在监测方法的创新和新技术的应用方面都处于领先地位。红外技术、激光技术、微波技术、光纤技术、格区式光栅技术、机电一体化、自动化技术、卫星通讯技术、计算机及人工智能等高新技术在监测技术方法和仪器的开发研究中得到了广泛的应用。可以这样讲，作为岩土工程监测一个分支的地质灾害监测及监测仪器，已经不是传统意义上的大地测量仪器，而是实现了传统方法和仪器与现代高新技术的完美结合，把监测仪器的技术水平推到了一个崭新的阶段，并正在向更高层次发展。国外具有代表性的产品有 Leica公司的TCR1800全站仪、TCR2003测量机器人、Geomos系统、DNA电子水准仪、GPS,Zeiss公司的DiNi12系列电子水准仪、North America公司的钻孔多点位移计、Sicon公司的岩土工程监测系列仪器等。
4.2　国内监测新技术的研究与应用
国内水电系统和国土资源部都开展了这方面的研究，如水利科学院、中科院有关院所、国土资源部技术方法研究所等。我所伴随着三峡工程的建设，在国土资源部的大力资助下，也开发了多种岩土工程及地质灾害防治监测仪器，如钻孔倾斜仪系列、应力测量系列、地面位移测量系列等监测仪器、多参数遥测系统等，还承担了科技部“崩滑地质灾害自动化监测系统”项目的研究，为测量仪器国产化做了大量的工作，产品在三峡库区和国家的重大工程中得到了较好的应用。我所近几年研究的成果并形成的产品主要有以下8项：
（1）DMY型激光隧道断面张敛测量系统；
（2）BYT型光纤崩滑体推力监测系统；
（3）DZQX新型多功能钻孔倾斜仪；
（4）崩塌无线自动化监测预报系统；
（5）PSD型微位移变形测量系统；
（6）MS型锚索（锚杆）测力系统；
（7）DHS型地层含水率仪；
（8）岩心定向与取心技术研究。
4.3　工程监测实践
在研究开发的同时，我所用自己研究的成果积极参与国家重大基本建设工程的监测工作和三峡库区地质灾害防治的工程监测，取得了较好的经济效益和社会效益。最近几年承担的重大监测工程有：
（1）宝成复线清江大断面双线长隧道变形量测；
（2）成昆铁路电气化改造西昌南马鞍堡隧道变形量测；
（3）北京地铁复八线变形量测；
（4）上海地铁一号线人民广场站变形量测；
（5）青岛地铁试验段变形量测；
（6）成（都）—南（充）高速公路高陡边坡变形及量测；
（7）内（江）—宜（宾）高速公路高边坡变形量测；
（8）丹（东）—沈（阳）高速公路丹本（溪）段全线隧道验收工程；
（9）318国道二郎山—康定段 K2794+860～980滑坡的地面位移、深部位移及应力监测；
（10）奉节县、云阳县地质灾害监测工程。
5　监测技术发展展望
（1）地质灾害的发生将更加频繁，危害程度更大，监测工作将受到更多的重视，监测成果应用将产生更大的社会效益。
（2）在我们的上级主管部门——中国地质调查局的支持下，我们的监测仪器研究及运行系统软件开发将会得到更多资助，并使我们的监测手段更加完备，登上一个新的台阶，具有更强的市场竞争能力。
（3）自动化监测和遥测是地质灾害监测的发展方向，但目前实施还有很多困难。
（4）地质灾害具有一定区域性，是一项公益性的事业，更需要政府的引导和支持。
6　结语
通过几年的监测工程实践，目睹了不少由于忽视地质灾害的工程安全监测和失效工程而导致生命和财产的损失，也看到不少通过监测成功预报灾害而避免灾害发生的实例。在实行工程质量终生追究制的今天，对地质灾害及相关岩土工程的安全进行长期监测显得尤为重要和迫切。
监测工程是地质灾害防治工程体系的重要组成部分，不能重治轻防，应做到治理、防范、监测并重，有时甚至重于工程治理手段。
在一定时期内对滑坡变形体实施监测工程，可以节省大量的投资。
地质灾害防治工程应建立在科学监测的基础上，以监测指导设计、施工、工程效果评价，以科学的态度面对它，应从过去的凭经验和粗糙的勘察上升到定量阶段，只有这样，才能对滑坡变形体进行深入的认识和科学评价。
监测工作不是可有可无的，它是工程诊断的需要，是从事地质灾害研究和预测必不可少的一项工作。
防范重于救灾，监测胜于治理。
参考文献
[1]殷跃平等.地质工程设计支持系统与链子崖锚固设计.北京：地质出版社，1995
[2]黄润秋主编.高边坡稳定性的系统工程地质研究.成都：成都科技大学出版社，1991
[3]乔建平主编.滑坡减灾理论与实践.北京：科学出版社，1997
[4]唐邦兴主编.山洪泥石流滑坡灾害及防治.北京：科学出版社，1994
[5]国家技术监督局，建设部.工程测量规范.北京：中国计划出版社，2003
[6]国家技术监督局，建设部.工程岩体试验方法标准.北京：中国计划出版社，2001
[7]王永年，殷世华主编.岩土工程安全监测手册.北京：中国水利电力出版社，1999
[8]季伟峰主编.工程地质与地质工程.北京：地质出版社，1999.

从学科内容来说环境地质学应研究地质环境的自然地理地质特征及其演化历史和发展趋势，研究地质环境评价和预测，编制环境地质图系，研究地质环境（包括地质灾害）的勘查、监测和防治技术方法，以及合理利用和保护地质环境的对策和措施等。
1）地质环境评价和预测
定性地进行地质环境评价，如综合区域地质地理条件，地壳稳定性，岩土特性，地球化学背景，可能发生的地质灾害，作出分级区划评价较为易行。但是从整体上对地质环境进行系统分析，定量评价地质环境和预测在国内外仍属薄弱环节。现国际地质界开始重视这方面的研究。国际地科联CoGeoenvironment委员会于1994年建立了环境地质指标体系共27种。其内容涉及新构造活动、侵蚀与沉积、风化作用、斜坡稳定性、地下水、土壤质量、地球化学与地球物理参数、自然景观及其它动态要素，这是国际环境地学研究的一项重要进展，为开展区域性长期观测和建立预测模型奠定了基础。同时，委员会还计划开展“地表过程与土地持续利用”关系的研究。
国际上区域环境地质评价的方法有A.Cendrero等提出的自然单元分级体系为基础，基本上是自然地质地理分区，加上半定量化的指标，该方法在西班牙被广泛应用；有经济评估与风险评估方法，以地质灾害和地质问题作为评价主体，用货币值形式表征地质环境质量的优劣及人类活动对其产生的影响。这在美国有较广泛的应用。如加利福尼亚州城市地质总体规划，旧金山湾地区土地潜力定量评价，美国九大自然灾害的风险评价。中国学者采用系统论观点，提出地质环境是一个内部由岩石、土、水三个子环境系统构成，外部处于大气圈、水圈、生物圈、地球内部圈层及人类社会经济系统作用下的开放、动态和人－自然复合系统，以环境地质问题的强度指数，外部系统的影响程度指数和地质环境的质量指数作为量化指标建立了地质环境系统及其评价预测体系，并作出了21世纪初期中国地质环境态势的预测和评价。
2）环境地质制图
环境地质图（系）是环境地质研究成果的图式化，是直观反映地质环境的重要表达形式。为了便于经济建设规划决策部门使用，不仅要求内容科学化，充分反映区域地质环境特征，分析研究不同地区地质环境与人类活动的相互关系，在自然和人为作用下存在的主要环境地质问题及地质灾害，并进行综合评价，而且要求形式简明易读。国内外编制了不同比例尺的综合性或专门性图件，既有全国性的，如俄、美、加、澳、英等国均将其列入国家级中、大比例尺地质图的构成部分，也有一个城市或一个地区的编图。从编图方法看，在传统的地质学编图方法基础上，借助GIS及最新卫星成果，根据不同指标参数用多元统计方法编制数据库，对地质灾害进行预测，意大利、巴西、美国均取得较好的效果。俄罗斯已将1:200万地质生态图（即环境地质图）列为国家新一代地质图系进行填编，并对1:5万地质制图的要求也从以前的两种（地质图、矿产预测图）增加到与1:20万相同的四种，包括了地质生态图在内。现已编制完成14张1:500万生态地质图，反映了全俄生态地质环境现状及人类活动的影响。
中国水勘院1992年编制出版了中国环境地质图系11幅。它们以地质灾害图件为主，其中8幅为滑坡崩塌类型及分布，泥石流灾害，岩溶塌陷，地下水诱发危害，土地盐渍化沼泽化，沙漠及土地沙漠化，土壤侵蚀，特殊类土及危害。另外3幅则为地质自然保护区、旅游地质资源和环境地质分区图。该图系综合评价了不同地区的环境地质条件，反映了主要地质灾害类型形成和分布发育规律，提出合理保护地质环境、开发地质资源的对策建议。
3）环境地球化学
这是环境地学的重要分支学科。其主要研究内容包括微量元素与健康、地方病的关系，煤和有机物等的地球化学对环境的影响，全球环境变化以及分析技术等。通过地球化学填图可获得元素丰度的背景值，为防治地方病提供科学依据。如中国已查明低硒（低钼）的地球化学环境带，它呈NE-SW向，与克山病分布区域基本一致，从而采取相应防治措施，取得显著成效。众多的地学研究者开展了地质环境中氡、锶、氟、汞等元素与流行病、地方病、癌症发病率的关系研究。氡含量与肺癌死亡率的关系在云南个旧地区得到了验证。矿区的氡含量超出一般地区的23倍，死亡人数达千人以上。大部分氡来自花岗岩中铀的衰变。中国通过编制元素环境化学图、浅层地下水地球化学图、地方性氟分布图、胃癌死亡率分布图和大量资料的分析，有力地说明了地质环境和流行病学的关系。近年来，研究利用自然地球化学作用去除有关化学元素，调整环境条件；还有新兴的植物治理法，利用植物（萃取技术、根际过滤技术、重物固化技术）来清洁土壤中的重金属。因此，环境地球化学的成果在当前环境治理的理论与实践中起着极为重要的作用。
4）地质灾害学
由于地质灾害分布广泛，类型众多，其突发性、复杂性及发生规律尚未充分掌握，往往造成严重灾情，引起社会的关注和众多学科，特别是地质科学的参与和研究，因而逐渐形成并提出了地质灾害学的概念，研究内容包括地质灾害的类型划分，成灾条件，致灾作用，地质灾害的监测、预测和预报，地质灾害的防治原则和对策、决策以及风险分析。其中对地质灾害的决策可分为长期、中期、短期的，临灾的和反馈性的。灾害预报的基本方法建立在类比分析、因果分析及统计分析基础之上。
近10年来国内外开展了重点地区的地质灾害测年研究工作。他们应用同位素测年技术：14C法，铀系法，热发光（TC）法，电子自旋共振（ESR）法测定10～3Ma的年轻地质体、活动断裂、古地震、地质体滑动或运动的年龄以及地质灾害复活（发）周期等取得成效。
如何加强地质灾害预测和防治的理论研究，实现灾害地质现象的实时控制和管理决策过程科学化与人工智能化，是一项新的研究内容。中国专家1989年就研制了“地质灾害分类专家系统”。在此基础上又研制了“地质灾害预测防治智能决策系统”。应用这个决策系统可进行地质灾害时空演化预测，危险性区划，灾害经济评估以及减灾防灾对策的选择等工作。在应用于京、津、唐地区岩溶塌陷、地面沉降、海水入侵地质灾害时，证实了模拟的合理性和实用性。
在全国性地质灾害趋势预测方面中国作了重要的探索。1996年编制了1:600万地质灾害趋势预测图。该图运用地理信息系统的风险评价方法对地质灾害（主要是滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝）进行现状评价；在此基础上，结合降雨条件，区域地震活动，区域地壳稳定程度，区域岩组条件和人类工程活动等因素，运用模糊综合评判模型进行综合评判，划分出地震灾害高、中、低风险区，这对国土整治和减灾防灾有重要意义。
对于地质灾害的评估也是地质灾害学的重要研究内容之一。“八五”期间中国研究建立了灾情评估计算机系统。该系统根据地质灾害勘查与管理需要，将灾情评估分成3种类型：以独立灾害体为对象的点评估，以小面积行政自然区为对象的面评估和以大面积行政自然区为对象的区域性评估。根据灾情构成，将地质灾害评估内容和步骤分为4个方面：危险性评价，易损性评价，破坏损失评价，防治工程评价。应用该系统针对崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地面沉降、地裂缝、海水入侵、膨胀土胀缩等8种地质灾害进行了研究，为决策部门确定灾害防治对策和管理提供了依据和方法。国际上自1990年开始制定了“国际减轻自然灾害10年”（IDNDR）计划，其中对于灾害定量化的研究是减灾科学中重要的问题。
地质灾害经济评价方面的进展：在开展地质灾害的勘查、监测和防治时，都涉及到经济活动或经济现象，需要作出合理的经济评价。但国内外目前尚缺乏可供借鉴的系统理论、方法和经验。目前在灾害经济评价中采用了价值评价法，还有效益评价法、机会成本法等，为制定和选择防治灾害最优决策方案提供可靠的经济依据。“八五”期间中国学者提出了地质灾害经济评价系统。它包括灾害风险评估（单项和综合地质灾害风险预测及评估，以及危险区预测和评估）和灾害经济评价（防灾方案技术经济评价，含防灾效益评价以及灾害损失经济评价）两部分，其中一系列技术方法的应用具有实用意义。
5）地质环境与地质灾害的勘查、监测和防治
对在人类工程经济活动影响下的地质环境和灾害进行勘查，并对其变化动态进行长期有效的监测，是研究保护地质环境和防治地质灾害的重要依据。不少国家开展对主要地质灾害勘查、监测和防治方法技术的研究，取得重要进展。中国已在各省、市建立了地质环境监测站网，在勘查技术新方法方面有遥感、高分辨率地震、高密度电法、土壤测氡等，并研制了218Po测氡仪和微机音频大地电场仪等两种新型勘查仪器。这种新的勘查技术方法和仪器对调查地面岩溶塌陷、地裂缝、活动断裂、隐伏溶洞、潜在的地质灾害有明显效果。
实践证明，遥感技术和GIS应用于地质环境和地质灾害的监测、管理有广阔前途。加拿大用最新发射的Radarsat最新数据研究环境地质问题。美国学者用雷达研究地壳形变、火山监测、新构造运动取得好的效果，中国学者用大量影像资料展示出煤层自燃火区地质灾害的情况。在第30届国际地质大会上，美、日学者报告了红外遥感技术，德国介绍了用高空间分辨率星载传感器在地质中应用的成果，荷兰将遥感用于灾害预防、防灾准备及减轻灾害3个方面的成果，这些都代表了当前国际上的研究水平。在地质灾害监测新仪器方面中国最近研制了地声监测器，滑坡诱发因素监测仪器，遥控边坡稳定性监测仪器和滑坡自动报警仪器4种类型，为采用多参数、多因素监测灾害发生提供了手段。地声监测对崩塌、滑坡孕育初期十分有效；滑坡诱发因素主要监测滑坡体内土壤含水率，孔隙水压力及土体温度；遥控全自动边坡稳定性系统可同时监测72个点上的滑坡地表位移或孔内位移；滑坡自动监测报警系统则监测滑坡位移参数，有16个通道，位移超过门限值时即发出声、光报警信号，其中一些仪器达到国际先进水平。
地质灾害治理新工艺新设备方面，研制成功MD-50型锚杆钻机，具有多用性，有钻进复杂岩层和处理事故的能力，可用来治理滑坡。此外还有扩底承压式预应力锚索，这是加固崩塌、滑坡体的重要治理工具。

山东省矿山地面塌(沉)陷地质灾害现状、趋势分析及其防治
答：(山东省地质环境监测总站,济南,250014) 摘要 本文通过对山东省矿山开采引发的地面塌(沉)陷地质灾害的现状分析,结合矿产开发规划对其发展趋势进行了分析,提出了相应的防治措施,对于减轻地质灾害和地质环境保护具有重要意义。 关键词 地面塌陷 现状 趋势分析 防治措施 前言 山东省是我国矿业大省、经济大省,全省累计发现...

我国地质灾害的防治工作现状
答：4）加强地质灾害监测和信息系统建设。根据地质灾害的性质及防治措施确定监测内容，并建立监测网络和信息系统，密切观察地质灾害的发展动态，实行防治信息化施工。5）实施专业队伍与群众相结合，技术业务与行政措施并重的综合防治方针，动员全社会力量，建立群测群防体系，建设由社会各界共同参与的防灾网络，走出...

地质灾害调查与预警
答：(一)全国地质灾害调查监测综合评价 1.工作现状 完成了全国1:50万以地质灾害为主的环境地质调查与综合研究,完成了700个县(市)的县市地质灾害调查成果集成,正在开展1640个县(市)的县市地质灾害调查成果集成。2005年起,开展1:5万地质灾害详细调查数据库建设及成果初步梳理工作。开展地质灾害气象预警技术方法研究,...

地质灾害类型及其危险性现状评估和预测评估
答：除上述易诱发、加剧地质灾害发生的地段外,其余均为山前砾质平原、细土平原、剥蚀残丘区及丘间洼地,工程建设对其影响小,不易诱发或加剧地质灾害。 (二)工程建设本身可能遭受地质灾害的危险性及发展趋势 1.风蚀沙埋 据风蚀沙埋地质灾害的分布特征及现状危险性评估,在库姆塔格沙垄和博斯腾湖南岸沙山、沙丘段,因...

地质灾害防治措施与监控
答：每年讯前，均组织有关部门对各自管辖范围内所有地质灾害隐患点进行现场踏勘检查，划定地质灾害危险区，设置明显的警示标志。对那些危险性大、危害严重的灾害体的现状和发展趋势作出分析评价，落实地质灾害的监测、预防责任人，专人专职，定时全天候监测，随时汇报，发现问题及时发出临灾警告，并指明灾害发生...

地质灾害调查
答：加拿大启动了自然灾害填图项目，目的是提供加拿大自然灾害的背景信息，包括历史事件数据和风险图等。美国编制了自然灾害风险图，表明了易受各类自然灾害危险的地区。(2)地质灾害预测和预警系统。在进行灾害预警系统研究中，广泛采用了现代化的技术方法。例如美国采用GIS技术确定各个地区对地震灾害的脆弱性，并...

怎样监测地质灾害?
答：地质灾害，地质学专业术语，是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象）。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热害等。简易监测方法：地质灾害简易监测，是指借助于简单的测量工具、仪器装置和量...

当前环境地质科学发展特点和趋势
答：国际减灾计划研究围绕监测、预报、防护、治理为主展开。因此地质灾害预警系统、区域地质灾害区划、风险评价和环境地质质量综合评价等多种技术、方法相结合是重要的发展趋势。 为防治和减轻地质灾害,地质环境工程研究的加强势在必行。以往地质学家对这一领域涉足较少,主要侧重对环境地质问题的调查和成因、机理等研究。...

水文地质、工程地质和环境地质调查的发展趋势
答：五、地质灾害调查与灾害监测相结合 地质灾害调查是了解过去发生过的静态灾情，掌握地质灾害的环境信息；灾害监测是记录现在地质灾害的发生-发展的动态变化，两者结合会大大提高地质灾害预测、预报精度，更有利于灾害的防治和地质环境的保护。这在经济开发区、城市区和大型工程建设地区、以及动力地质作用强烈...

开放式地质灾害监测系统的研究
答：随着科学技术的发展及对地质灾害机理的深入研究，国内外地质灾害监测技术方法已逐渐向系统化、智能化方向发展，监测内容、方法、设备日趋多样化，不只局限于对位移的监测，且已涉及地质灾害诱发因素的监测及地温、地声、射气浓度等地质灾害间接因素类的监测。只有对灾害体进行全方位的监测，并对监测信息进行...