公路边坡深部位移监测演示工具
SlopeInclinometer (公路边坡深部位移监测演示工具)
📖 简介 (Introduction)
本项目是一款专为公路边坡工程设计的轻量级、纯前端教学演示工具，用于直观展示测斜管（Inclinometer）监测边坡深部位移的物理过程与数据演变规律。
在边坡工程监测中，测斜管是获取深部水平位移的核心手段。然而，传统的测斜数据往往以表格或静态图表呈现，难以让工程人员（尤其是初学者）建立”倾角→单段位移→累积位移→整体变形模式”的完整物理直觉。本工具通过实时交互式可视化，将抽象的数值计算转化为可操控、可回放的动态模型，帮助用户深入理解测斜监测背后的力学原理。
注意：本工具为演示与教学用途，所有计算均在浏览器本地完成，数据不会上传至任何服务器。
✨ 核心功能 (Features)
- 🎮 实时交互式变形操控：
- 支持手动拖拽 8 个测段的倾角滑块，实时观察测斜管形态变化。
- 支持鼠标滚轮缩放、拖拽平移主视图，聚焦关注区域。
- 📊 多维度可视化展示：
- 测斜管变形示意：按深度着色，直观展示各测段的倾角与偏移量。
- 位移-深度曲线回放：支持”折线”与”平滑”两种模式，叠加历史轨迹。
- 位移-时序曲线：支持”叠加”与”分面”两种布局，对比各深度位移演变趋势。
- ⏯️ 智能时序模拟：
- 表面滑动模式：模拟滑坡从地表向深部发展的渐进过程。
- 中部滑面模式：模拟滑带集中于坡体中部的典型破坏模式。
- 支持播放、暂停、逐帧前进/后退，自适应调整坐标轴范围。
- 📋 实时数据面板：
- 动态展示各深度测段的倾角、单段位移、累积位移及相对变化量。
- 管底固定点（基准点）高亮显示，强调”管底不动”的基准假设。
🛠️ 测量原理 (Measurement Principle)
本工具基于测斜管监测的经典力学模型，核心公式如下：
1. 单段位移
根据测段长度 $L$ 和该段在主滑面方向的倾角 $\theta$，计算该段顶部相对底部的水平偏移：
\[\Delta y = L \cdot \sin(\theta) \quad \text{(主滑面方向位移)}\] \[\Delta x = L \cdot \cos(\theta) \quad \text{(沿路方向投影)}\]2. 累积位移（管底固定）
以管底嵌入稳定层处为不动基准点，从下至上逐段累加主滑面方向水平偏移：
\[Y_z = \sum_{i=z}^{H} \Delta y_i \quad (H \text{为管底})\] \[Y_H = 0 \quad (\text{管底不动})\]🚀 快速开始 (Quick Start)
方法 1：直接使用
- 下载本项目中的
SlopeInclinometer.html文件。 - 双击在任意现代浏览器（Chrome, Edge, Firefox）中打开。
- 拖动左侧各测段的倾角滑块，观察测斜管变形与曲线变化。
方法 2：在线体验
直接访问：https://www.asgeologeekfan.top/project/SlopeInclinometer.html
📊 使用指南 (User Guide)
- 手动操控：拖动左侧面板中的「第1段~第8段」滑块，模拟不同深度的倾角变化。观察主视图中测斜管的实时变形，以及中侧面板位移-深度曲线的同步更新。
- 生成时序数据：
- 点击「生成表面滑动时序」，模拟滑坡从地表开始、逐渐向下发展的典型模式。
- 点击「生成中部滑面时序」，模拟滑带集中于坡体中部（约3.5m深处）的破坏模式。
- 回放与播放：使用时序控制栏的「播放/暂停」按钮或逐帧按钮，回放 10 次观测的演变过程。拖动滑块可快速跳转到任意观测时刻。
- 视图切换：
- 位移-深度曲线：切换「折线」与「平滑」模式，调整 X 轴量程。
- 位移-时序曲线：切换「叠加」（同坐标对比）与「分面」（每行独立子图）模式。
- 数据查看：底部表格实时展示当前时刻各深度的计算数据，包括倾角、单段位移、累积位移及相对上次的变化量。
💡 教学应用场景
- 高校岩土工程课程：辅助讲解测斜管监测原理，替代传统静态 PPT 演示。
- 工程单位技术培训：帮助新入职监测人员建立”倾角-位移”的物理直觉。
- 科普与汇报：在学术会议或项目汇报中，动态展示滑坡变形机理。
🤝 贡献与反馈 (Contribution)
如果您在使用过程中发现 Bug 或有新的功能建议（例如增加真实数据导入功能、增加更多滑坡模式），欢迎提交 Issue 或 Pull Request。
📄 许可证 (License)
MIT License. 允许在个人、商业及科研项目中自由使用。
最后更新：2026 年 6 月 3 日