普适型地质灾害监测预警模型探讨

高自聪

云南地质工程第二勘察院有限公司，云南 昆明 650000

摘要：传统的群测群防人员对地质灾害的巡视巡查对地质灾害的监测作用有限，为了能全天候监测地质灾害灾体的运动状况，以云南南部某县级市实施的普适型监测预警体系为例，对普适型监测预警系统的监测模型进行了探讨，分析多年以来的监测数据，并对地质灾害多年以来的活动情况进行现场调查，分析发现，地表位移数据能较好地反映滑坡活动性，倾角及加速度仪对本地区滑坡活动性的参考性不大，滑坡地质灾害监测预警实施中，应采用多参数模型，且地表位移的变化率应占相对较大的权重。

关键词：普适型地质灾害监测；阈值；单参数；多参数

1 普适型地质灾害监测预警系统概述

传统的地质灾害监测主要依靠具有一定经验和基本地质基本知识的群测群防人员定期巡查，这种监测方式存在空间上的局部性和时间上的间断性，特别是在持续性强降雨期间及夜间等关键时间节点，顾及群测群防人员自身安全性，群测群防人员往往难于完成对地质灾害点的巡视巡查。

随着全球卫星定位系统（GPS）、物联网等技术的长足发展，对地质灾害的实时监测具备了技术条件，普适型监测预警系统就是在这样的技术背景下发展和成熟起来的。普适型地质灾害监测是地质灾害自动化监测的一种手段，通过仪器设备，监测项目包括地表变形、灾体物质组成、地质灾害所在区域及周边降雨等指标，其中地表变形包括位移、裂缝、倾角、加速度，物质组成包括含水率等，通过监测和分析一段时期内上述监测数据的变化情况，综合判断灾体活动情况，定性掌握地质灾害灾体的稳定性，为地质灾害防范相关的工程治理、避险搬迁、应急转移等提供决策支持。具有设备功能简约、精度适当、运行可靠、成本较低、推广适用性强的特点。

2021年以来，在上级部门的支持下，云南南部某县级市重点围绕险情较大、成灾风险较高、威胁人数较多的地质灾害隐患点，开展自动化监测和专群结合监测预警工作，到2025年底，普适型监测预警已基本覆盖了辖区内除实施了工程治理之外的地质灾害隐患点，进一步推进地质灾害自动化、专业化和标准化建设，提高防灾减灾能力，提高地质灾害群测群防专业化水平，降低群测群防员监测预警工作强度和压力，支持地质灾害风险管理，降低因灾伤亡和损失，最大限度地保障了人民群众生命财产安全^[1]。

2 普适型地质灾害监测预警模型分类

普适型监测预警立足 “人防 + 技防” 协同思路，融合人工现场宏观险情巡查、自动化监测数据解译、区域气象地质预警三类信息开展综合风险研判；依托地表形变、降雨等核心监测指标划分为单参数预警模型与多参数综合预警模型两类，是现阶段普适型监测系统的核心研判算法。

2.1 单参数预警模型

单参数预警依托单一监测指标数据，对照预设临界阈值判定灾害险情，任一监测数值突破限定标准即可触发对应等级预警。预警阈值不能统一套用固定数值，需结合区域地质成因、历年灾害发育规律、长期监测大数据综合标定，并根据灾体变形动态变化持续优化调整。该模型逻辑简单、响应速度快，适用于变形突发性强、发展速率快的地质灾害预警。

2.2 多参数综合预警模型

多参数综合预警整合多项监测指标开展加权耦合分析，综合判定灾体稳定程度。模型构建依托隐患点原生地质条件、灾害诱发影响因子、灾体变形演化规律，结合岩土体破坏机理确定各指标分配权重，后续伴随监测数据积累与地质认知深化持续优化模型参数。多指标相互校核、交叉验证，能够规避单一传感器故障、数据异常带来的误报漏报问题，大幅提升滑坡稳定性评判结果的可靠性，多用于变形缓慢、长期蠕变的土质滑坡监测。

3 基于实例的监测预警模型实证分析

研究区地质灾害发育类型以滑坡占绝对主体，全域滑坡隐患占灾害总量 80% 以上，崩塌占比 15%，泥石流发育最少仅 5%，因此本次研究聚焦滑坡灾害开展模型试验与数据分析。选取该市中部一处浅层小型土质滑坡作为典型试验点位，整合全区域多年监测台账、预警记录与实地踏勘资料，对比两种预警模型的实际应用效果。

3.1 试验滑坡工程地质与监测布设概况

试验滑坡地表变形特征显著，滑坡纵向长度 25m、横向宽度 18m，滑体表层发育多级横向张拉陡坎与贯通裂缝，陡坎高差 10～50cm，裂缝延展长度 5～9m、张开宽度 5～15cm；坡面自然坡度 25°～30°，表层以粉质黏土为主，滑体中下部土体长期处于饱水或近饱和状态，经勘探推测滑动面埋深约 3.5m，滑坡总方量约 1600m³，整体处于欠稳定蠕滑状态，滑坡前缘紧邻居民聚居区，受灾风险突出。

针对滑坡变形特征，点位配套布设 2 台地表位移监测仪、2 套倾角加速度传感设备与 1 台雨量计。设备分区布设：倾角加速度传感器安装于滑坡中前部变形活跃区，地表位移监测仪器布设在滑坡中部，雨量采集基站、位移数据采集终端全部安置于滑坡外围稳定场地，避免滑坡扰动造成监测设备位移失真。监测系统初期启用单参数预警规则：降雨量、地表位移、倾角加速度三项指标任一参数达到预设阈值，即刻启动分级预警。

3.2 监测数据与预警结果统计

设备投用至今，监测周期内区域累计降雨量 2914.8mm，单日最大降雨 68.8mm（2024 年 10 月 10 日）；两处地表位移监测点累计合位移分别达到 135mm、126mm，直观印证滑坡持续蠕变；全周期加速度监测数据波动稳定，变化幅值始终控制在 5mg 以内。系统运行期间累计发布 6 次蓝色预警，仅 1 次由暴雨超标触发，剩余 5 次预警全部由加速度参数超限诱发。

现场实地复核结果显示：滑坡多年持续发生缓慢蠕滑变形，地表出现大范围张拉裂缝与土体错动，但两处地表位移监测数据始终未突破单参数预警阈值，未触发任何预警提示。延伸核查全市其余滑坡监测台账后发现共性问题：区域单参数模型预警绝大多数由加速度数据异常触发，预警等级以低级别蓝色预警居多，误报频发；采用多参数模型的点位整体预警发布频次更低，但有效预警等级更高。

究其原因，研究区内多数土质滑坡属于低速蠕变型，土体变形速率平缓，短周期内地表位移增量难以触及单参数预警临界值，经过 2～3 年长时间累积变形后滑坡整体出现明显失稳迹象，但位移数据仍无法触发单参数预警，仅能从长年累计数据中体现滑坡宏观活动性；与之相反，加速度传感器易受土体微小震动、环境扰动干扰，数据波动性强，成为单参数模式下主要误报来源。

3.3 模型选用优化结论

结合研究区滑坡发育规律与实测数据，针对性提出模型选用方案：低速蠕变型滑坡优先采用多参数综合预警模型，通过多维度监测数据综合把控滑坡变形演化趋势，优化权重分配方案，提高地表位移变化率在综合评判体系中的权重占比，弱化倾角、加速度指标影响；突发高速失稳滑坡选用单参数预警模型，依托单一关键指标实现险情快速报警，适配高速滑坡突发性、破坏性强的发育特点。

4.结语

普适型地质灾害监测应区分滑坡变形类型。对于低速蠕变型滑坡，推荐采用多参数综合预警模型，并提高地表位移变化率的权重；对于突发高速失稳型滑坡，则适用单参数预警模型，通过关键指标的快速响应实现高效报警。模型选用与阈值设定需结合区域地质特征与监测数据动态优化，以提升预警的科学性和可靠性。

参考文献：

[1]洛松群培,单增卓玛,单增顿珠,等.普适型地质灾害监测预警系统应用及存在问题——以西藏拉萨、林芝为例[J].西藏科技,2024,46(5):55-63.

[2]周敏,陈国波,李晶.滑坡地质灾害普适型监测的预警系统应用[J].现代矿业,2024,40(11):234-237.

[3]郭思岑,程熙然,明春雷.滑坡地质灾害监测预警研究综述[J].资源与人居环境,2025,(10):52-59.

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