作者：周浩

“变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形性态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小、及位置变化的空间状态和时间特征。”这是百度搜索对变形监测给出的定义条文。变形监测涉及工程测量、工程地质、水文、结构力学、地球物理、计算机科学等诸多学科的知识，它是一项跨学科的研究，并正向边缘学科的方向发展。
       变形监测所受到的重视与社会发展程度密切相关，并在灾难的惨痛教训的催化下迅速发展。在世界范围内，变形监测工作的开展都是最近几十年的事情。我国对于这一工作的重视也随着世界范围内的发展而发展，约起步于上世纪七十年代。随着经济水平的发展和安全科学意识的不断提升，变形监测工作也得到越来越多的重视。观测手段随着相关科学技术的进步越来越多样化，从地上观测到地下观测，从地面观测到空间观测；位移监测通过我国大量技术工作者的理论研究和实践总结，已经形成一整套的解决方案。采用了测量机器人型的全站仪、全球卫星定位系统GPS、高精度各种传感器、三维激光扫描仪、近景摄影测量、数字化远程实时监控系统、现场报警系统等设备和技术，可以说我国在位移监测方面的技术是和国际同步的，甚至部分能领先国际水平。当然我们采用的部分设备依然需要依靠进口，不过可喜的是我们国产的设备，特别是我们南方测绘集团的具有自主知识产权的测量机器人型的全站仪、结合北斗导航的全球卫星定位系统等设备的研制和生产正在紧锣密鼓地进行中，这些国产设备和技术的应用将使得位移监测的成本大大降低，使更多的监测主体能得到必要的监测，从而造福人民。
       变形监测作为一个专业名词，即使用相当多的字眼来解释，对于普通公众，可能还是难以理解。它是什么呢？我们从借用切入公众关注度较高的一个概念———物联网来对变形监测的工作一探究竟。
       物联网是最近两年的热门词汇，上到国务院总理、美国总统奥巴马，下至大大小小的企业和个人，都对其表现出相当的关注，将之视为影响未来人类生活的重大课题。物联网又称传感网，不断提及物物对话，号称感知地球，建设智慧地球、智慧城市、智慧家庭，影响涉及人类生活的方方面面。作为以各种传感测量仪器为基础进行的变形监测工作，可以说是最早使用物联网相关技术、最早实现物物对话的物联网雏形；作为物联网行业应用的一部分，也将是未来物联网技术应用中的重要组成部分，是智慧地球建设的一个组成部分。
       地球转动了几十亿年，从来没有变得智慧过———从人类理解的角度看。要怎么样让她变得智慧呢？首先要实现对话，要知道她在做什么，起什么样的变化，这些变化将对人类生活产生什么样的影响。这些变化有的在短期内看也许对人们的生活影响甚微，而有的可能就是决定性的：气象、地球板块运动、地质灾害、大型建筑物的变形位移......从宏观到微观，从整体到局部，在智慧地球的建设中，这种对话涵盖广泛，意义重大。那么如何实现对话呢？我们以一座大桥为例。
       桥梁在交通领域起着关键性的作用，它的健康直接影响着无数人正常生活的进行与人身安全。要了解大桥是否健康，需要对内外两个方面去测量：利用外观设备（GPS、自动全站仪、裂缝仪、倾斜仪等）对大桥的位移变形进行动静态监测；利用内部传感器（应力应变、锚索计等）从内部了解大桥各部位的受力情况，再综合风力风向、温度等气象因素，对大桥进行全面评估，了解其健康状态。
       当利用软件系统对所有感知大桥的传感器进行综合处理分析，再采用一定的通讯手段、信息传播技术，将大桥的传感系统作为一个点与互联网结合，实现智能化操作和管理，实现大桥作为一个子系统与物联网作为一个全球系统的互联对话，一座智慧的大桥便呈现于世人面前。至此，我们可以在世界的任何角落，利用互联终端———也许是一台电脑，也许是一部智能手机，就可以与大桥对话，了解她的健康和运行状况。
       变形监测工作中的各种智能传感设备，与信息技术及网络结合，就成为了物联网在行业应用中的一个组成部分。
       没有什么是静止的，只有变才是不变的。从一定意义上讲，变形监测也可以叫做运动监测。变形监测涉及学科多，对象范围广泛，大致可以分为宏观对象与微观对象。宏观的变形监测工作最典型的就是地球板块运动。这项工作在时间和空间的跨度上都是巨大的。而更多的、与普通人当下生活密切相关的，是局部微观对象。地质灾害（我国以滑坡和崩塌为主），高边坡（交通要道沿线）、水利水电大坝、矿山尾矿库、隧道等大型建筑，这些对象或是一个点或是组成一个面，遍布我们的周围，与每个人关系密切。它们的运行状态直接影响着无数人的生活、生命和财产安全。
       我国的地质灾害以滑坡和崩塌为主，多分布在长江以南多雨、多山省份；点多面广，区域性强。典型的有四川、重庆、云南、贵州、甘肃等西南西北省份。2008年—2010年我国平均每年发生18000余起地质灾害，死伤上千人，经济损失数十亿。这些安全隐患犹如达摩克利斯之剑，随时会危及周边人群的安全，理所当然成为变形监测的重要对象。
       位移变形较大是滑坡和崩塌的重要特点；在成灾前即已表现出明显的倾向性和较大的变形速率；在相关措施到位的情况下，存在防灾减灾的可能性。我国对地质灾害的防灾减灾工作一直高度重视，并且采取了较多的措施来提高成功避让率。2008年—2010年年均成功避让地质灾害400起左右，其中2010年成功避让477起，避免人员伤亡14839人，避免直接经济损失1.74亿元（信息来源：国土资源部《全国地质灾害通报》）。在灾害面前，人类脆弱但不会屈服。积极寻求措施防灾减灾是提高成功避让率的有效手段。变形监测工作作为科学精密的观测手段，可以在成灾前预报位移的倾向性，是我们积极应对灾害的重要措施。
       高边坡、水利水电大坝、矿山尾矿库、隧道等大型人工构造物也是变形监测的重要对象。高边坡大量存在于高速公路及铁路等交通线路沿线，对交通安全的影响巨大。
       我国在上世纪五至七十年代大力提倡发展水电，并如火如荼开展农林水利等基础设施建设，兴建了无数的水库和电站。据统计，我国目前已有各型水库9万余座；其中小型水库病险率达到36%，大中型水库病险率达到40%以上，个别省份甚至达到50%；如此现状全球罕见。随着时间推移，需要密切注视并监测的水库越来越多。
       矿山尾矿库是一种以特殊形式存在的水库，主要用于存贮有色金属矿山在选矿过程中产生的矿渣及含有金属的选矿水，属于重大危险源和污染源。全国约有2—3万个尾矿库。我国已经以立法形式特别强调对于尾矿设施的安全监督工作：在《中华人民共和国矿山安全法》中规定：矿山企业对尾矿库可能引起的危害应当采取预防措施。2010年8月国务院安委会《关于贯彻落实<国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知>精神》进一步为尾矿库安全标准工作的开展设定了期限及目标，尾矿库安全监测工作得到进一步推动……
       社会发展和生活水平的提高不断推动着人们对于安全的关注；安全意识的提升使变形监测工作得到更多的重视。我们从关注发展的速度转变到关注发展的质量，强调和谐发展而不是以牺牲为代价的发展，就必须重视安全。
       变形监测作为一种技术手段，必将在全社会的安全建设中起到重要的作用。