无线传感器网络在滑坡监测中的应用研究
2012-08-08卜方玲袁子晴吴瑶锋
网络安全与数据管理 2012年2期
卜方玲,陈 祠,孔 林,袁子晴,吴瑶锋
(武汉大学 电子信息学院,湖北 武汉430079)
2010年我国滑坡灾害频发,给国家和人民带来了巨大的灾难和损失。滑坡是由于地层结构、河流冲刷、大气降水、人类活动等因素,致使部分或全部土体(或岩体)在重力作用下,失去原有平衡条件而沿一定的软弱面整体向下移动的现象。滑坡地带在中国分布十分广泛,且随着环境破坏的日益严重,滑坡的发生呈现越来越频繁的态势。1949年到2009年的45年间,我国共发生了破坏较大灾害6 000多次,造成重大损失的灾害事件至少有1 200次[1]。影响滑坡形成的主要因素有:地质构造、地形地貌、外部动力触发和人类活动等,可以概括为地质构造因素、地形地貌因素、外部动力触发因素和人类活动因素等。其中,大气降水是滑坡形成的最主要外部因素,降雨致使地下水位上升、岩石应力发生变化、抗剪强度降低,当地表形变发展到一定程度时,产生滑坡。
降雨量、地表变形、地应力、地下水、孔隙水压力是反映滑坡形成机理的主要参数,因而成为滑坡观测的主要对象。已提出的滑坡监测方法有GPS与InSAR结合的观测方法[2]、近景摄影测量方法[3]、TDR(Time Domain Reflectometry)检测技术和声发射检测[4]等,这些方法对复杂地理环境的适应性、观测周期和性价比等方面还不能满足滑坡研究的需求。因此需要研究新的方法对地理环境复杂地区滑坡进行监测。
1 基于无线传感器网络的滑坡监测方法
无线传感器网络(WSN)具有冗余性、无线性和自组织性,有较强的抗破坏能力,而且成本低、能耗低,适合重点局部地区和偏远地区的长期观测。……
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