Trimble监测系统
解决滑坡安全问题
近年来，位于阿拉斯加的德纳利国家公园的Pretty Rocks山体滑坡问题日趋严重，并已成为道路通行的重大安全隐患。
自2014年以来，地质学家和道路维护人员观测到，山体滑坡引起了道路的移动，且移动量每年都在大幅增加。德纳利国家公园和国家公园管理局在2016年实施了一项监测计划，到2021年为止，发现道路移动速度从每年下降15-30厘米增长到每小时下降1.6厘米。由此可见，标准的道路养护工作已经无济于事，因此德纳利封闭了主要道路，并决定如何通过更有弹性和长期的解决方案来重建穿过该地区的道路。
该监测项目的关键是德纳利需要确定移动速度以评估安全性，并调查移动的根本原因。他们之前曾注意到降雨与异常温暖年份的相关性，但他们想知道是否有其他因素导致道路快速下降。
2015年Pretty Rocks滑坡区域的合成照片。红色虚线表示了大致滑坡轮廓。（图片源自国家公园管理局）
Pretty Rocks 滑坡位置（图片源自国家公园管理局）
管理局研究了多种滑坡监测可行性方案，并最终选择了Trimble制定的更安全有效且身经百战的“开箱即用”的监测系统。
自2016年以来，Trimble一直为Pretty Rocks滑坡提供人工监测系统，并在偏远地区具有挑战性的监测项目上拥有丰富的知识和经验。现有的人工监测系统精确地测量了滑坡运动，但没有捕捉到更精细的时间尺度。因此，Trimble监测专家团队推荐了一种自动化监测全站仪系统，以满足准确性、精度、近实时能力和成本效益。
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“Trimble监测团队实施的系统满足了我们在Pretty Rocks滑坡项目的安全和维护决策方面的需求。”公园地质学家Denny Capps说，“在实施自动化监测系统之前，我们对哪些气象条件是导致排水量增加的主要原因知之甚少。暴雨是一个预测因素，但气候变暖也很关键。”
2021年9月16日，Pretty Rocks滑坡东侧照片。
(图片源自国家公园管理局)
Pretty Rocks山体滑坡处于崎岖且偏远的位置，是项目面临的最主要的挑战。滑坡横贯陡峭的地形和松散的火山岩。因此，能够在安全距离监测移动是一个明显的优势。即便如此，工作人员仍需要配备防坠落设备才能使用自动化监测系统。由于距离其他基础设施很远，监测队使用太阳能装置供电。考虑到缺乏蜂窝网络和本地网络，监测队建立了一个卫星系统，具有适当的数据传输能力，以保持7×24小时的近乎实时的数据通信。
自动化监测系统（图片源自国家公园管理局）
监测团队为 Pretty Rocks滑坡项目安装了以下系统： Trimble S5 自动化监测全站仪 通过安装在滑坡内部和周围的大约35个小棱镜来精确测量距离和角度。因为落石和泥石流会损坏监测设备，所以棱镜替代GNSS传感器更为划算。团队进行了初步测量并建立基线，全站仪每天24小时每小时重复测量一次。 1 2 Trimble Settop M1 全站仪控制器 它是外业计算机、设备服务器、路由器、蜂窝调制解调器和远程交换机的组合，可控制全站仪并为其供电，从而实现数据收集并将数据实时传输到内业软件。 Trimble T4D Control™ 软件 可以管理数据并发布到web界面，让员工随时远程查看数据。T4D是创建棱镜位置图的关键。该团队根据对项目现场的了解配置了分析、报告和警报功能。T4D配备了天气和移动阈值警报，当超过预设阈值时会自动提醒工作人员。设置阈值来监测过度移动、大雨等情况，事实证明这对监测团队非常有帮助。 3 4 气象站 包括屏蔽温度计、风速计（风速和风向）和翻斗式雨量计，可提供与现场运动相关的环境信息。 延时相机 为仪器读数提供背景和确认。延时视频具有强大的视觉效果，可帮助非技术观众理解复杂的4D过程。 5 6 太阳能发电系统 利用太阳能电池板为大量电池充电，在光线不足的时候为系统供电。 卫星互联网系统 将系统的所有数据传送至公园总部的电脑。 7 通过钻探和额外调查，专家团队确定，Pretty Rocks实际上是一个岩石冰川，由于地面温度升高和降水量增加，它可能正在加速移动。 监测数据是显示滑坡增长速度和移动水平的关键，有助于德纳利团队在整个项目中做出明智的决定，包括艰难的决定，即在2019年和2021年短期实施道路限制，在2021年提前关闭，并在2022年完全关闭。 “在项目的所有阶段，Trimble监测团队都提供了满足我们需求的功能齐全的监测活动，”Capps 回忆道。 ” Pretty Rocks滑坡表面和地下的科学图解 （国家公园管理局插图）