论文部分内容阅读
摘要：本文针对中国社会大数据时代背景，分析地质灾害信息系统建设应具备的隐患点识别、预警预报等相关功能，提出湖南省地质灾害信息系统建设要基于湖南省国土资源“一张图”信息工程，地质灾害1：5万详细调查数据成果，充分利用气象、水文、地震台网、移动通信、卫星遥感、北斗全球定位系统等，依托现有的地质灾害监测及应急机制，构建空、天、地一体的地质灾害防控信息系统，建立了信息系统构架模型。文中对信息系统数据处理模块、监测信息分析模块进行了专门论述，对信息系统的应用方式进行了简要说明，并对信息系统后续建设提出美好展望。
关键词：大数据；地质灾害；信息系统
1. 引言
湖南是一个地质灾害多发省份，截至2016年底，全省共查明滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等各类地质灾害隐患点20176处，威胁人口128.4萬、财产262.6亿元。据2017年汛前排查，需重点防范的221处重要地质灾害隐患点（其中险情特大型3处、大型13处）分布在全省88个县市区，地质灾害防控工作任务重、责任大。目前湖南已建立全省地质灾害监测预警响应机制，建立了乡镇村干部、党员骨干和地质灾害防治技术支撑单位指导下的排查巡查、应急、日报制度[1]。
中国正在以引全球瞩目的速度，飞速迈入互联网时代，社会运行过程中各类行业、各个部门的电脑及其他智能终端、老百姓手中的智能手机等产生的各类巨量数据正在每天改变我们的生产、生活，每个时刻产生的海量数据由于规模、复杂性、实时性而导致的使之无法在一定时间内用常规软件工具对其进行获取、存贮、搜索、分享、分析、可视化[2]。湖南国土资源“一张图”工程目前已初具规模，全省14个市州全部完成数字城市地理信息基础工程建设，建成了以“一网一库一平台”为核心的“数字湖南”基础工程体系、国土资源“一张图”和专题数据库以及地理国情普查数据等成果[3]。
如何在海量数据中发现规律，挖掘对地质灾害防治有用讯息，提升地质灾害治理监测、预警分析能力，加强地质灾害应急反应能力，成为地质灾害防控信息化建设的主要任务。
2.大数据时代地质灾害防控信息系统应具备的功能
地质灾害防控的关键在于灾害发生前提前预测预防，灾害发生时能科学、迅速做出救灾决策，在尽可能短的时间内挽救宝贵生命，灾害发生后及时进行灾情评估，妥善安置受灾群众，及时进行灾后重建。因而，地质灾害防控信息系统应具备如下功能。
2.1地质灾害隐患点早期识别
依托湖南省国土资源“一张图”信息化建设成果，湖南从2012年开始，在各县开展1：5万地质灾害详查工作。此次1：5万地质灾害详细调查以已发生的滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷，潜在的地质灾害隐患点及其形成的地质条件调查为核心，充分发挥遥感技术优势，将各项数据逐一填卡建档，实现村村到达，最终摸清和掌握地质灾害分布、成因、发育特征等现状，精准确定地质灾害隐患点，形成调查报告和地质灾害调查空间图形数据库。
对于详细调查过程中未纳入数据库的地质灾害隐患点，通过各县、乡镇村积极申请，经实地调查核实无误后更新数据库。
2. 2地质灾害日常监测
为监测滑坡、崩塌与泥石流的形变或活动特征及相关要素，国土资源部组织编制了《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》（DZ/T 0221-2006），规定了监测内容、方法、点网布设、成果资料整理等技术要求，该规范以侧重地质灾害形变技术指标为主[4]。通过信息系统建设，可在监测过程中减少人工数据处理工作量，条件许可情况下，可设立无人职守的4G监测工作站，在减少人工劳动强度的同时，提高数据监测密度，使数据分析更加准确。
日常监测过程中注意建立大数据观念，除对日常地质形变信息进行定期更新外，对于地质灾害隐患点涉及的监测巡查责任人信息、移动基站信息、危及对象人员信息及移动电话信息、危及房屋结构位置信息、应急避险点维护信息也应及时进行搜集整理和对比分析，通过历史累积的大数据分析确定各项指标正常范围，并对异常数据及时进行应急筛选和提示，供技术人员核实、处理。通过核实处理，维护数据源及相关责任人员配备的稳定性，并对异常的天气、形变指标进行综合分析，核实无误后作为地质灾害预报依据。
2. 3地质灾害发生前预警预报
在日常监测分析过程中，发现以下异常指标，自动生成地质灾害预警预报信息，方便核实无误后即时发布地质灾害预报警报：
（1）异常地质灾害形变信息。地质形变指标超出正常值范围较大，已可能导致滑坡体的结构不稳定；或监测地质灾害形变信息的传感器突然失灵、损坏。
（2）极端的天气预报信息。天气预报数据显示部分区域出现超出多年平均值的极端天气，易引发滑坡及泥石流。
（3）地表地下水质出现异常。测定的地表、地下水相关指标超出正常范围，也意味着山体已不稳定，存在地质灾害险情隐患。
（4）地声信息出现异常。测定的地声信息出现异常往往意味着地质灾害随时有可能发生（几天以内），应在预报时重点加在关注。
（5）其他异常信息。记录监测巡查人员提供的动物表现异常、周围山体、水体异常信息，作为预警预报的辅助指标并与正常监测信息进行参考比对，确定信息异常原因，是否存在地质灾害安全隐患。
2. 4灾情实时分析
灾情发生时，利用日常监测的数据，第一时间判定灾害位置、范围，实时评估次生地质灾害风险，提供受灾人员信息和受损房屋信息，联系监测巡查人员并指导受灾人员自救和灾时避难。根据灾时移动公司移动电话退出服务状况、基于移动互联网的位置服务初步判定受灾人员的生命体及所处位置特征[5]；根据被埋房屋坐标信息为制定失踪人员搜救方案提供依据；根据现场交通道路受损状况提出疏通对外生命通道的最优方案；搜集救灾形成的相关报道及经验，为后续地质灾害救援提供依据。 2. 5灾后评估分析
分析评估地质灾害成因、类型、规模，人员伤亡情况，造成的房屋、基础设施、设施设备损失，直接造成的经济损失，地质灾害监测及预报取得的主要成效，存在的主要问题。对灾后变化的地质灾害情况进行调查分析，重新确定地质灾害类型、危险级别，更新巡视监测等责任人员信息。并将这些数据、文字成果记入数据库，作为后续地质灾害防控的实例。
2. 6治理工程建设统计分析
对地质灾害隐患点治理情况进行记录，主要记录工程建设相关信息，建后地质灾害重新评估等相关信息。
3.信息系统建设构架
信息系统建设基于湖南省国土资源“一张图”信息工程，地质灾害1：5万详细调查数据成果，充分利用气象、水文、地震台网、移动通信、卫星遥感、北斗全球定位系统等，依托现有的地质灾害监测及应急机制，充分利用云服务和大数据技术，构建空、天、地一体的地质灾害防控系统。
重点收集整理地质灾害调查、监测、预报、救灾、工程治理过程中产生的各类数据，确保数据内容完整，采集时间反映实时地质灾害变化现状，能够为日常监测、预警、救灾等工作提供实时数据。主要包括：
3.1.1地质灾害详查数据
对已组织开展地质灾害详查的区域，整理详查成果，依托湖南国土资源“一张图”系统，统一上图入库，最终形成地质灾害详查空间及属性数据库。
（1）地质条件调查信息。含调查的岩土结构条件、发育分布规模、地质隐患及灾害形成机理、发展趋势等信息。
（2）已发生地质灾害的灾害点调查信息。含分布范围、规模、影响、诱发因素等基本信息，复活性及危险性等评估信息。
（3）地质灾害隐患点调查信息。含隐患点危及区域相关信息，危险、除害性评估信息。
（4）应急搬迁避让调查信息。主要指推荐的应急避让位置信息、应急避让位置地质灾害危险性和建设适宜性信息。
（5）地质灾害气象预警区划信息。含历年来气象水文资料、降水对地质灾害影响、划定的地质灾害气象预警区域信息。
（6）地质灾害防灾预案信息。即调查过程中协助当地政府建立的群测群防网络及防灾预案信息[6]。
3.1.2地质灾害监测数据
在全省地质灾害详查数据基础上，对地质灾害隐患点实时监测，对已发生地质灾害现场进行跟踪监测，并通过监测数据，对地质灾害危险性进行评估。应收集整理的数据包括：
（1）勘测网点信息。即有人值守、无人值守勘测网点设立信息，在收集网点信息的同时，应随时关注勘测网点与数据处理中心的通信连接情况，确保24小时处于连通状态。
（2）勘测数据收集和整理。随着技术不断发展，对于重点监测区域，设立无人值守地质环境一体化监测站已成为可能，和有人值守相比，无人值守监测站受天气影响小，系统可快速采集、传输、计算、分析、存储各监测点的监测数据，包括雨量、泥水位、地声、次声、孔隙水压力、土体沉降、地表裂缝、深部位移、地下水、土压力、表面位移、土壤含水量、图像视频、电源电压和环境温度等，并對数据进行纠错处理，减少数据误码率、提高数据完整率。对于有人值守监测站，则需借助人工记录、处理勘测数据，人工进行数据上传。两种不同方式应有针对性优化数据采集、通信途径。
（3）气象水文监测信息。除收集勘测网点数据外，对于气象水文部门历来数据也需进行收集、整理，找出不同历史时间各区域降雨、洪涝灾害引发的地质灾害发生时间、空间分布规模。
（4）地震部门地声监测信息。对于湖南地震部门历年来通过地震台网监测的地声等相关信息进行收集整理，为对比分析地震引发地质灾害情况分析提供依据。
3.1.3地质灾害防控应急数据
针对列入监测网的地质灾害隐患点，根据评估的地质灾害危险性和准确预测预警工作需要，确定防控应急主要信息，包括：
（1）应急防控网络信息。主要指各级政府、村组地质灾害隐患点地质灾害应急防控责任人相关信息。
（2）地质灾害威胁区相关信息。各地质灾害隐患点涉及的受威胁镇村名称、受威胁主要房屋（含结构及位置坐标）、常住人口姓名及联系方式（主要指移动通信）、应急预案确定的紧急避险点位置及相关信息、主要对外交通名称及通达情况等信息。
（3）移动通信通达信息。指地质灾害隐患点涉及的通信基站位置信息、正常工作状态信息。
（4）自媒体信息。地质灾害隐患点涉及人员的微信、微博信息。
（5）卫星遥感影像。对于地质灾害危险性大的重点防控区域，及时收集整理实时卫星遥感数据。
（6）地质灾害发生后的救援信息。根据地质灾害发生阶段，在救灾的同时，实时上报救援情况信息，包括灾害发生情况描述、预警及救援工作开展情况、水电及对外交通通达情况、人员及房屋等基础设施受损情况等。
3.1.4地灾治理工程建设信息
地质灾害治理工程从立项、设计、实施到竣工验收、验收后地质灾害隐患点重新评估等相关信息。
（1）前期阶段信息。含工程立项报批、设计与预算报批等相关信息，对前期阶段形成的关键成果予以保留，形成项目建设前期信息。
（2）实施阶段信息。含工程开工信息、工程建设单位、施工单位、监理单位等相关信息，工程建设进度信息，工程实施监管信息，工程分部、合同段验收信息等。
（3）验收阶段信息。工程验收相关信息，及工程验收后实际投入资金、建成的主要工程内容、验收组织单位、组织方式等相关信息。
（4）验收后地质灾害危险性评估信息。针对已建工程，重新评估地质灾害隐患点的危险性，保留评估信息。
3.2分析监测模块
分析监测主要目的是通过通畅的实时数据获取能力，提高地质灾害预警预报能力，在地质灾害发生时增强应变能力，提高救灾效率，尽可能多地挽救灾区人民生命和财产。故关键在于通过大数据处理提高异常数据发现、识别能力，便于通过分析，在地质灾害发生前及时告之灾区群众，便于他们提前撤离危险区域，真正实现人身安全得保障、重要财产能保全。 3.2.1日常监测数据分析
（1）地质灾害监测信息。对地质灾害监测信息进行分析，并对分析结果进行处理，形成各类指标日常稳定状态各类曲线图，并对实时提交的异常数据进行跟踪核实，分析数据异常原因，如果提交数据确实准确，则发出异常警示，技术人员对异常警示数据进行分析。
（2）气象水文地震相关信息分析。分析不同地质灾害隐患历史气象、水文及地声变化规律，并相关部门实时提交的相关信息进行对比，发现接近或超过历史峰值情况的区域，对地质灾害监测信息进行重点跟踪分析，必要时获取实时卫星遥感影像进行进一步的对比分析。
3.2.2预报预警分析
（1）在日常监测数据分析的基础上，对发现异常指标、接近历史峰值的指标进行核实，核实采取数据加密监测、实地架设视频监控设备、实地派驻值班人员等相结合方式进行，对数据分析中已达到滑坡、泥石流、崩塌临界值的防控点，及时发出地质灾害危险警报。
（2）在气象水文地震相关数据分析的基础上，对接近或超过历史峰值的区域，结合历年来地质灾害发生频率，确定影响范围，进行预警提示。
（3）对地质灾害巡查人员发现的地质灾害隐患点进行分析，发现异常现象及时发出危险警报。
3.2.3救灾应急分析
对于发出预警提示的地质灾害隐患点，建立救灾应急防控流程。
（1）启动救灾应急机制，通过信息系统向相关责任人发出预警警报及救灾建议。
（2）通过短信、微信等方式，向地质灾害预警区域群众发出地质灾害预警提示。
（3）对地质灾害可能造成的损失进行提前分析，计算地质灾害辐射范围，严重程度。
（4）对地质灾害避险位置通过对比卫星遥感信息进行对比分析，结合地质灾害隐患点巡查人员核实情况，确定紧急避险点现状，对于可用的紧急避险点，及时发布公告。
（5）对人民群众紧急避让情况进行监督，巡查人员完成组织工作后通过手机APP填报，或直接向系统操作技术人员口头汇报。
（6）对灾害后的可用对外交通、通讯情况，救灾情况进行数据搜集、情况通报。
（7）对灾害报警数据进行处理，便于制定营救方案。
3.2.4灾害受损情况分析
主要统计分析内容包括地质灾害影响范围、人员伤亡情况、财产损失情况、交通通讯等基礎设施损毁情况、次生地质灾害影响情况等。确定最终受灾范围，提出灾后重建建议。
3.2.5治理工程建设分析
（1）结合勘测信息，对地质灾害治理工程前期申请进度、可行性进行分析。主要核实申请资料提供基础信息的准确性，工程勘测结果的合理性，设计成果的科学合规性。
（2）对实施进度、监理机制执行情况进行分析。主要核实工程实施过程中管理的规范性，是否按要求组织招投标、是否委派监理单位进行工程监理、是否按要求进行分部、合同段工程验收，分析下达预算后工程建设进度是否正常，存在的问题是否得到及时处理。
（3）对验收进展情况进行分析。对验收组织单位、验收流程、验收结论、已建成工程进行分析，分析验收过程是否到位，建设范围是否与设计一致，已建工程与设计相比较是否可认定已完成任务。
（4）重新评估实施治理工程的地质灾害隐患点，评估结果用以调整地质灾害详查及监测数据，如果地质灾害隐患已全部排除，则从地质灾害隐患点数据库中剔除。
4、信息系统在地质灾害防控工作中的应用
信息系统主要用户包括：地质灾害技术管理人员、各级地方政府、气象水文地震等相关部门、乡镇村地质灾害巡查人员、灾害影响区域民众等。
4.1地质灾害技术管理人员
对信息系统进行建设、维护，维持系统正常运转，对异常通信、异常监测指标进行人工干预、分析，通过系统和应急组织机制发出预警警报等。采取日常正常值守和紧密情况下24小时值班相结合方式维持系统运转。定期对地质灾害隐患点变化情况进行统计分析，发布通报，主要通过WebGis平台操作。对于数据库的管理与维护，可另行设计客户-服务器专用工作界面。对于图形矢量数据处理，通过MAPGIS平台进行操作。对于信息发布及相关实时数据上报，开发专用手机APP软件。
4.2各级地方政府
随时了解地质灾害隐患点相关信息，发布地质灾害防控任务，进行地质灾害预警信息公布等，主要通过WebGis平台操作、手机APP操作，并采取微信公众号、官方网站、手机短信方式，发布重要信息，收集整理求救信息，便于部署消防、地质灾害应急小组开展营救。
4.3气象水文地震部门
主要方便数据沟通、交换和灾害信息实时通报，便于建立联动的灾害应急响应机制，主要通过WebGis平台操作，设计专用的数据对接接口进行实时数据传送。
4.4地质灾害巡查人员。
主要通过WebGis平台进行操作，如不具备条件，通过移动APP方式沟通和传送实时数据。
4.5灾害影响区域民众
通过访问官方网站、WebGis平台、微信公众号、手机APP了解发布的相关讯息，上传求救信息。
5.结语
为加强湖南地质灾害应急响应能力，湖南省人民政府2014年印发了《湖南省突发性地质灾害应急预案》（湘政办发〔2014〕15号），信息系统建设从一定程度上，既是对该应急预案的一种技术保障，也是当前地质灾害领域加强信息化建设的必然要求。目前，无人值守地质环境监测终端的应用还不是特别广泛，但随着技术不断发展，数据的采集、处理不断智能化，加强地质灾害信息化建设，提高数据处理、分析、预警警报能力是地质灾害防控工作的技术发展趋势，本文尽管提出了这方面的建设思路，但对于具体技术实现途径，应在后续的系统开展过程中进行完善。
参考文献：
[1]曹娴，王丽容，彭小云.地质灾害防治，形势为何如此严峻[N].湖南日报，2017-7-5.
[2]李 涛，曾春秋，周武柏，周绮凤，郑理.大数据时代的数据挖掘：从应用的角度看大数据挖掘（上）[J].大数据，2015（4）.
[3]方先知.湖南省地理空间大数据应用服务情况新闻发布会[N].湖南省人民政府新闻发布会.http：//www.hunan.gov.cn，2016-8-29.
[4]国土资源部.崩塌、滑坡、泥石流监测规范[J].中华人民共和国地质矿产行业标准.DZ/T 0221-2006.
[5]叶建青，黄乐.手机人流热力图全国地震值班与地震救援[R].大数据在地震应急工作中的应用探索.地震出版社，89-94.
[6]中国地质调查局.滑坡崩塌泥石流调查规范[J].中国地质调查局地质调查技术标准.DD2008-02
作者简介：
陈文明（1975-），男，湖南沅陵县人，工程师，主要从事农村土地整理复垦开发工作和数据库管理系统建设研究。
关键词：大数据；地质灾害；信息系统
1. 引言
湖南是一个地质灾害多发省份，截至2016年底，全省共查明滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等各类地质灾害隐患点20176处，威胁人口128.4萬、财产262.6亿元。据2017年汛前排查，需重点防范的221处重要地质灾害隐患点（其中险情特大型3处、大型13处）分布在全省88个县市区，地质灾害防控工作任务重、责任大。目前湖南已建立全省地质灾害监测预警响应机制，建立了乡镇村干部、党员骨干和地质灾害防治技术支撑单位指导下的排查巡查、应急、日报制度[1]。
中国正在以引全球瞩目的速度，飞速迈入互联网时代，社会运行过程中各类行业、各个部门的电脑及其他智能终端、老百姓手中的智能手机等产生的各类巨量数据正在每天改变我们的生产、生活，每个时刻产生的海量数据由于规模、复杂性、实时性而导致的使之无法在一定时间内用常规软件工具对其进行获取、存贮、搜索、分享、分析、可视化[2]。湖南国土资源“一张图”工程目前已初具规模，全省14个市州全部完成数字城市地理信息基础工程建设，建成了以“一网一库一平台”为核心的“数字湖南”基础工程体系、国土资源“一张图”和专题数据库以及地理国情普查数据等成果[3]。
如何在海量数据中发现规律，挖掘对地质灾害防治有用讯息，提升地质灾害治理监测、预警分析能力，加强地质灾害应急反应能力，成为地质灾害防控信息化建设的主要任务。
2.大数据时代地质灾害防控信息系统应具备的功能
地质灾害防控的关键在于灾害发生前提前预测预防，灾害发生时能科学、迅速做出救灾决策，在尽可能短的时间内挽救宝贵生命，灾害发生后及时进行灾情评估，妥善安置受灾群众，及时进行灾后重建。因而，地质灾害防控信息系统应具备如下功能。
2.1地质灾害隐患点早期识别
依托湖南省国土资源“一张图”信息化建设成果，湖南从2012年开始，在各县开展1：5万地质灾害详查工作。此次1：5万地质灾害详细调查以已发生的滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷，潜在的地质灾害隐患点及其形成的地质条件调查为核心，充分发挥遥感技术优势，将各项数据逐一填卡建档，实现村村到达，最终摸清和掌握地质灾害分布、成因、发育特征等现状，精准确定地质灾害隐患点，形成调查报告和地质灾害调查空间图形数据库。
对于详细调查过程中未纳入数据库的地质灾害隐患点，通过各县、乡镇村积极申请，经实地调查核实无误后更新数据库。
2. 2地质灾害日常监测
为监测滑坡、崩塌与泥石流的形变或活动特征及相关要素，国土资源部组织编制了《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》（DZ/T 0221-2006），规定了监测内容、方法、点网布设、成果资料整理等技术要求，该规范以侧重地质灾害形变技术指标为主[4]。通过信息系统建设，可在监测过程中减少人工数据处理工作量，条件许可情况下，可设立无人职守的4G监测工作站，在减少人工劳动强度的同时，提高数据监测密度，使数据分析更加准确。
日常监测过程中注意建立大数据观念，除对日常地质形变信息进行定期更新外，对于地质灾害隐患点涉及的监测巡查责任人信息、移动基站信息、危及对象人员信息及移动电话信息、危及房屋结构位置信息、应急避险点维护信息也应及时进行搜集整理和对比分析，通过历史累积的大数据分析确定各项指标正常范围，并对异常数据及时进行应急筛选和提示，供技术人员核实、处理。通过核实处理，维护数据源及相关责任人员配备的稳定性，并对异常的天气、形变指标进行综合分析，核实无误后作为地质灾害预报依据。
2. 3地质灾害发生前预警预报
在日常监测分析过程中，发现以下异常指标，自动生成地质灾害预警预报信息，方便核实无误后即时发布地质灾害预报警报：
（1）异常地质灾害形变信息。地质形变指标超出正常值范围较大，已可能导致滑坡体的结构不稳定；或监测地质灾害形变信息的传感器突然失灵、损坏。
（2）极端的天气预报信息。天气预报数据显示部分区域出现超出多年平均值的极端天气，易引发滑坡及泥石流。
（3）地表地下水质出现异常。测定的地表、地下水相关指标超出正常范围，也意味着山体已不稳定，存在地质灾害险情隐患。
（4）地声信息出现异常。测定的地声信息出现异常往往意味着地质灾害随时有可能发生（几天以内），应在预报时重点加在关注。
（5）其他异常信息。记录监测巡查人员提供的动物表现异常、周围山体、水体异常信息，作为预警预报的辅助指标并与正常监测信息进行参考比对，确定信息异常原因，是否存在地质灾害安全隐患。
2. 4灾情实时分析
灾情发生时，利用日常监测的数据，第一时间判定灾害位置、范围，实时评估次生地质灾害风险，提供受灾人员信息和受损房屋信息，联系监测巡查人员并指导受灾人员自救和灾时避难。根据灾时移动公司移动电话退出服务状况、基于移动互联网的位置服务初步判定受灾人员的生命体及所处位置特征[5]；根据被埋房屋坐标信息为制定失踪人员搜救方案提供依据；根据现场交通道路受损状况提出疏通对外生命通道的最优方案；搜集救灾形成的相关报道及经验，为后续地质灾害救援提供依据。 2. 5灾后评估分析
分析评估地质灾害成因、类型、规模，人员伤亡情况，造成的房屋、基础设施、设施设备损失，直接造成的经济损失，地质灾害监测及预报取得的主要成效，存在的主要问题。对灾后变化的地质灾害情况进行调查分析，重新确定地质灾害类型、危险级别，更新巡视监测等责任人员信息。并将这些数据、文字成果记入数据库，作为后续地质灾害防控的实例。
2. 6治理工程建设统计分析
对地质灾害隐患点治理情况进行记录，主要记录工程建设相关信息，建后地质灾害重新评估等相关信息。
3.信息系统建设构架
信息系统建设基于湖南省国土资源“一张图”信息工程，地质灾害1：5万详细调查数据成果，充分利用气象、水文、地震台网、移动通信、卫星遥感、北斗全球定位系统等，依托现有的地质灾害监测及应急机制，充分利用云服务和大数据技术，构建空、天、地一体的地质灾害防控系统。
重点收集整理地质灾害调查、监测、预报、救灾、工程治理过程中产生的各类数据，确保数据内容完整，采集时间反映实时地质灾害变化现状，能够为日常监测、预警、救灾等工作提供实时数据。主要包括：
3.1.1地质灾害详查数据
对已组织开展地质灾害详查的区域，整理详查成果，依托湖南国土资源“一张图”系统，统一上图入库，最终形成地质灾害详查空间及属性数据库。
（1）地质条件调查信息。含调查的岩土结构条件、发育分布规模、地质隐患及灾害形成机理、发展趋势等信息。
（2）已发生地质灾害的灾害点调查信息。含分布范围、规模、影响、诱发因素等基本信息，复活性及危险性等评估信息。
（3）地质灾害隐患点调查信息。含隐患点危及区域相关信息，危险、除害性评估信息。
（4）应急搬迁避让调查信息。主要指推荐的应急避让位置信息、应急避让位置地质灾害危险性和建设适宜性信息。
（5）地质灾害气象预警区划信息。含历年来气象水文资料、降水对地质灾害影响、划定的地质灾害气象预警区域信息。
（6）地质灾害防灾预案信息。即调查过程中协助当地政府建立的群测群防网络及防灾预案信息[6]。
3.1.2地质灾害监测数据
在全省地质灾害详查数据基础上，对地质灾害隐患点实时监测，对已发生地质灾害现场进行跟踪监测，并通过监测数据，对地质灾害危险性进行评估。应收集整理的数据包括：
（1）勘测网点信息。即有人值守、无人值守勘测网点设立信息，在收集网点信息的同时，应随时关注勘测网点与数据处理中心的通信连接情况，确保24小时处于连通状态。
（2）勘测数据收集和整理。随着技术不断发展，对于重点监测区域，设立无人值守地质环境一体化监测站已成为可能，和有人值守相比，无人值守监测站受天气影响小，系统可快速采集、传输、计算、分析、存储各监测点的监测数据，包括雨量、泥水位、地声、次声、孔隙水压力、土体沉降、地表裂缝、深部位移、地下水、土压力、表面位移、土壤含水量、图像视频、电源电压和环境温度等，并對数据进行纠错处理，减少数据误码率、提高数据完整率。对于有人值守监测站，则需借助人工记录、处理勘测数据，人工进行数据上传。两种不同方式应有针对性优化数据采集、通信途径。
（3）气象水文监测信息。除收集勘测网点数据外，对于气象水文部门历来数据也需进行收集、整理，找出不同历史时间各区域降雨、洪涝灾害引发的地质灾害发生时间、空间分布规模。
（4）地震部门地声监测信息。对于湖南地震部门历年来通过地震台网监测的地声等相关信息进行收集整理，为对比分析地震引发地质灾害情况分析提供依据。
3.1.3地质灾害防控应急数据
针对列入监测网的地质灾害隐患点，根据评估的地质灾害危险性和准确预测预警工作需要，确定防控应急主要信息，包括：
（1）应急防控网络信息。主要指各级政府、村组地质灾害隐患点地质灾害应急防控责任人相关信息。
（2）地质灾害威胁区相关信息。各地质灾害隐患点涉及的受威胁镇村名称、受威胁主要房屋（含结构及位置坐标）、常住人口姓名及联系方式（主要指移动通信）、应急预案确定的紧急避险点位置及相关信息、主要对外交通名称及通达情况等信息。
（3）移动通信通达信息。指地质灾害隐患点涉及的通信基站位置信息、正常工作状态信息。
（4）自媒体信息。地质灾害隐患点涉及人员的微信、微博信息。
（5）卫星遥感影像。对于地质灾害危险性大的重点防控区域，及时收集整理实时卫星遥感数据。
（6）地质灾害发生后的救援信息。根据地质灾害发生阶段，在救灾的同时，实时上报救援情况信息，包括灾害发生情况描述、预警及救援工作开展情况、水电及对外交通通达情况、人员及房屋等基础设施受损情况等。
3.1.4地灾治理工程建设信息
地质灾害治理工程从立项、设计、实施到竣工验收、验收后地质灾害隐患点重新评估等相关信息。
（1）前期阶段信息。含工程立项报批、设计与预算报批等相关信息，对前期阶段形成的关键成果予以保留，形成项目建设前期信息。
（2）实施阶段信息。含工程开工信息、工程建设单位、施工单位、监理单位等相关信息，工程建设进度信息，工程实施监管信息，工程分部、合同段验收信息等。
（3）验收阶段信息。工程验收相关信息，及工程验收后实际投入资金、建成的主要工程内容、验收组织单位、组织方式等相关信息。
（4）验收后地质灾害危险性评估信息。针对已建工程，重新评估地质灾害隐患点的危险性，保留评估信息。
3.2分析监测模块
分析监测主要目的是通过通畅的实时数据获取能力，提高地质灾害预警预报能力，在地质灾害发生时增强应变能力，提高救灾效率，尽可能多地挽救灾区人民生命和财产。故关键在于通过大数据处理提高异常数据发现、识别能力，便于通过分析，在地质灾害发生前及时告之灾区群众，便于他们提前撤离危险区域，真正实现人身安全得保障、重要财产能保全。 3.2.1日常监测数据分析
（1）地质灾害监测信息。对地质灾害监测信息进行分析，并对分析结果进行处理，形成各类指标日常稳定状态各类曲线图，并对实时提交的异常数据进行跟踪核实，分析数据异常原因，如果提交数据确实准确，则发出异常警示，技术人员对异常警示数据进行分析。
（2）气象水文地震相关信息分析。分析不同地质灾害隐患历史气象、水文及地声变化规律，并相关部门实时提交的相关信息进行对比，发现接近或超过历史峰值情况的区域，对地质灾害监测信息进行重点跟踪分析，必要时获取实时卫星遥感影像进行进一步的对比分析。
3.2.2预报预警分析
（1）在日常监测数据分析的基础上，对发现异常指标、接近历史峰值的指标进行核实，核实采取数据加密监测、实地架设视频监控设备、实地派驻值班人员等相结合方式进行，对数据分析中已达到滑坡、泥石流、崩塌临界值的防控点，及时发出地质灾害危险警报。
（2）在气象水文地震相关数据分析的基础上，对接近或超过历史峰值的区域，结合历年来地质灾害发生频率，确定影响范围，进行预警提示。
（3）对地质灾害巡查人员发现的地质灾害隐患点进行分析，发现异常现象及时发出危险警报。
3.2.3救灾应急分析
对于发出预警提示的地质灾害隐患点，建立救灾应急防控流程。
（1）启动救灾应急机制，通过信息系统向相关责任人发出预警警报及救灾建议。
（2）通过短信、微信等方式，向地质灾害预警区域群众发出地质灾害预警提示。
（3）对地质灾害可能造成的损失进行提前分析，计算地质灾害辐射范围，严重程度。
（4）对地质灾害避险位置通过对比卫星遥感信息进行对比分析，结合地质灾害隐患点巡查人员核实情况，确定紧急避险点现状，对于可用的紧急避险点，及时发布公告。
（5）对人民群众紧急避让情况进行监督，巡查人员完成组织工作后通过手机APP填报，或直接向系统操作技术人员口头汇报。
（6）对灾害后的可用对外交通、通讯情况，救灾情况进行数据搜集、情况通报。
（7）对灾害报警数据进行处理，便于制定营救方案。
3.2.4灾害受损情况分析
主要统计分析内容包括地质灾害影响范围、人员伤亡情况、财产损失情况、交通通讯等基礎设施损毁情况、次生地质灾害影响情况等。确定最终受灾范围，提出灾后重建建议。
3.2.5治理工程建设分析
（1）结合勘测信息，对地质灾害治理工程前期申请进度、可行性进行分析。主要核实申请资料提供基础信息的准确性，工程勘测结果的合理性，设计成果的科学合规性。
（2）对实施进度、监理机制执行情况进行分析。主要核实工程实施过程中管理的规范性，是否按要求组织招投标、是否委派监理单位进行工程监理、是否按要求进行分部、合同段工程验收，分析下达预算后工程建设进度是否正常，存在的问题是否得到及时处理。
（3）对验收进展情况进行分析。对验收组织单位、验收流程、验收结论、已建成工程进行分析，分析验收过程是否到位，建设范围是否与设计一致，已建工程与设计相比较是否可认定已完成任务。
（4）重新评估实施治理工程的地质灾害隐患点，评估结果用以调整地质灾害详查及监测数据，如果地质灾害隐患已全部排除，则从地质灾害隐患点数据库中剔除。
4、信息系统在地质灾害防控工作中的应用
信息系统主要用户包括：地质灾害技术管理人员、各级地方政府、气象水文地震等相关部门、乡镇村地质灾害巡查人员、灾害影响区域民众等。
4.1地质灾害技术管理人员
对信息系统进行建设、维护，维持系统正常运转，对异常通信、异常监测指标进行人工干预、分析，通过系统和应急组织机制发出预警警报等。采取日常正常值守和紧密情况下24小时值班相结合方式维持系统运转。定期对地质灾害隐患点变化情况进行统计分析，发布通报，主要通过WebGis平台操作。对于数据库的管理与维护，可另行设计客户-服务器专用工作界面。对于图形矢量数据处理，通过MAPGIS平台进行操作。对于信息发布及相关实时数据上报，开发专用手机APP软件。
4.2各级地方政府
随时了解地质灾害隐患点相关信息，发布地质灾害防控任务，进行地质灾害预警信息公布等，主要通过WebGis平台操作、手机APP操作，并采取微信公众号、官方网站、手机短信方式，发布重要信息，收集整理求救信息，便于部署消防、地质灾害应急小组开展营救。
4.3气象水文地震部门
主要方便数据沟通、交换和灾害信息实时通报，便于建立联动的灾害应急响应机制，主要通过WebGis平台操作，设计专用的数据对接接口进行实时数据传送。
4.4地质灾害巡查人员。
主要通过WebGis平台进行操作，如不具备条件，通过移动APP方式沟通和传送实时数据。
4.5灾害影响区域民众
通过访问官方网站、WebGis平台、微信公众号、手机APP了解发布的相关讯息，上传求救信息。
5.结语
为加强湖南地质灾害应急响应能力，湖南省人民政府2014年印发了《湖南省突发性地质灾害应急预案》（湘政办发〔2014〕15号），信息系统建设从一定程度上，既是对该应急预案的一种技术保障，也是当前地质灾害领域加强信息化建设的必然要求。目前，无人值守地质环境监测终端的应用还不是特别广泛，但随着技术不断发展，数据的采集、处理不断智能化，加强地质灾害信息化建设，提高数据处理、分析、预警警报能力是地质灾害防控工作的技术发展趋势，本文尽管提出了这方面的建设思路，但对于具体技术实现途径，应在后续的系统开展过程中进行完善。
参考文献：
[1]曹娴，王丽容，彭小云.地质灾害防治，形势为何如此严峻[N].湖南日报，2017-7-5.
[2]李 涛，曾春秋，周武柏，周绮凤，郑理.大数据时代的数据挖掘：从应用的角度看大数据挖掘（上）[J].大数据，2015（4）.
[3]方先知.湖南省地理空间大数据应用服务情况新闻发布会[N].湖南省人民政府新闻发布会.http：//www.hunan.gov.cn，2016-8-29.
[4]国土资源部.崩塌、滑坡、泥石流监测规范[J].中华人民共和国地质矿产行业标准.DZ/T 0221-2006.
[5]叶建青，黄乐.手机人流热力图全国地震值班与地震救援[R].大数据在地震应急工作中的应用探索.地震出版社，89-94.
[6]中国地质调查局.滑坡崩塌泥石流调查规范[J].中国地质调查局地质调查技术标准.DD2008-02
作者简介：
陈文明（1975-），男，湖南沅陵县人，工程师，主要从事农村土地整理复垦开发工作和数据库管理系统建设研究。