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1，2黄冈市水文水资源勘测局 438000；3十堰市水文水资源勘测局 442000
摘要：山洪灾害对于人们的生命财产安全有着严重威胁，通过开发设计山洪灾害监测预警系统，可以实时监测各个地区的水文环境情况，密切关注山洪灾害隐患，及时做好山洪灾害监测预警，采取科学有效的安全防护措施，保障人们的安居乐业。本文分析了構建山洪灾害监测预警系统的必要性，阐述了山洪灾害监测预警系统开发设计，以供参考。
关键词：山洪灾害；监测预警系统
近年来，我国经济快速发展，而与此同时粗放式的经济发展模式给自然生态环境造成严重损害，大范围的植被被乱砍乱伐，受到地形地貌、降雨等情况的影响，山洪灾害频繁发生，造成较大范围的破坏。山洪灾害监测预警系统的构建通过运用各种先进的计算机科学技术，合理设计山洪灾害监测预警系统的各个模块，优化和完善山洪灾害监测预警系统，实时监测当地的水文环境变化，充分发挥山洪灾害监测预警系统的应用优势。
一、构建山洪灾害监测预警系统的必要性
我国幅员辽阔，各个地区的水文、地形地貌情况存在较大差异，并且山丘区域容易受到地质地形的影响，山洪灾害的监控和防治范围很大，再加上很多地区水文情况非常复杂，局部区域小气候变化明显，这对于山洪灾害监测预警系统的开发设计要求非常高。但是目前很多地区的山洪灾害监测预警系统网点覆盖率相对较低，网点布设比较少，雨量监测网点的自动化水平较低，无法实时有效地采集暴雨洪水来临之前的征兆信息，水文站网点主要位于一些宽大河流上，中小型河流上的水文站点比较少，并且相关观测设备和监测技术比较落后。当前，我国很多地区缺少科学有效的滑坡和泥石流监测设备，特别是对于山洪灾害频发的地区，监测点设置不足，一些水文情数据采集还依靠人工报汛、人工观测，技术手段落后，通信设施陈旧，水文情况信息传递速度较慢，时效性很差，自动化程度相对较低[1]。同时，我国山丘地区的山洪灾害预警预报比较薄弱，降雨水文预报精度较低，山洪灾害的科学预测不准确，山丘地区的很多小河流没有设置洪水预警和预报系统，即使设置了报汛站点，但是报讯段次数比较少，再加上山洪灾害的预见预报间隔比较短，无法发挥有效的参考决策作用。另外，村间、乡镇和县市的警报分布主要是依靠移动电话终端、通信网络来传递传真信息和语音信息，而没有设置专门的警报发布系统，村、镇和乡级的移动通信网和固定通信网基站之间主要是通过电缆线路进行信息传输，这些电缆线路在恶劣环境下容易出现各种通信故障，山丘地区的固定电话终端容易遭受雷击损害，因此构建科学有效的山洪灾害监测预警系统势在必行。
二、山洪灾害监测预警系统开发设计
1、系统组成
（1）预警系统
山洪灾害监测预警系统主要包括群测群防预警系统和防御预警系统，山洪灾害预警平台和防治信息采集是整个预警系统的核心，提供全面的山洪灾害数据信息，包含数据库子系统、计算机网络系统、信息查询系统、信息汇集系统等，山洪灾害防御预警系统包括预警系统、预报决策系统、信息查询系统、信息汇集系统等，建立县级以上的山洪防汛指挥体系，对于山洪灾害发生频繁的地区，应建设山洪灾害防御预警系统，实时获取水雨情信息，实时发布山洪灾害警报预报。山洪灾害监测预警系统必须具有水雨情和气象信息查询、水雨情报汛、预报决策、水文信息预警等功能[2]。
（2）监测系统
山洪灾害监测系统建设，应配置合理的设备设施，构建信息传输通信组网，科学布设监测站网，村、乡的山洪灾害监测系统应尽量采用简易的监测设备，县级的山洪灾害检测系统应结合山洪灾害特点和经济状况，引进自动化程度高、先进、实用的监测设备和检测技术。我国山洪灾害发生的原因比较复杂，破坏范围广，应适当加密各个地区的水文气象监测站点，及时发布山洪灾害的预警信息，有效控制水雨情[3]。
2、系统设计
（1）气象信息采集
山洪灾害监测预警系统的气象信息采集模块，各个地区的防汛部门应实时监测气象信息，开拓气象资源采集和获取途径，基于计算机网络系统，开发气象信息采集值守程序，支持卫星云图实时自动采集，天气预报信息的自动化采集和搜索，支持区域气象天气预报，支持自动化采集雷达回波图等[4]。
（2）水雨情监测采集
水雨情监测系统主要用于监测水位和雨量变化，再配合图像视频监测，该监测系统不仅包含水文仪器设备、自动雨量、自动水位计的技术规范，还包括山洪灾害监测预警系统构建所需的设备、数据通信、水雨情观测、站网规划设计等标准。结合山洪灾害监测预警系统构建的实际情况，应基于当前的水文监测规范，完善自动检测站卫星通信标准、检测设备和站点建设。卫星通信自动化监测站应遵循卫星通信信道的技术参数和技术方案，结合监测设备的接地、防雷、电源等技术要求，设定科学合理的视频监测站、自动水位站、自动雨量站等监测站点标准，严格控制自动雨量站的报汛时间间隔，按照增量上报和定时上报的标准，自动化监测站应按照《水文监测通信规约》，优化通信信道设置，提高水雨情信息监测的时效性。
（3）乡村防灾预警系统
乡村预警报警系统主要是用于预报分析和采集监测信息，利用科学合理的预警方式和预警程序，准确、及时地传送山洪灾害预警信息，预警区工作人员应结合山洪灾害防御预案，采取科学有效的防范措施。乡村预警报警系统除了传统的鸣哨、人工敲锣、手摇报警器等传统方式，还可以通过电视、无线预报广播、短信、传真、电话等线上线下途径。同时，结合当前的公众通信机制，实现电视、广播和移动通信网的集成，提供便捷的信息服务功能。由于乡村应急能力比较薄弱，山洪防灾预警系统应构建乡镇级预警站点，积极配合当地的防汛部门，结合我国的防洪减灾机制，共享县、市、省的防汛减灾信息化系统，科学有效地处置洪水、暴雨、台风等突发性灾害事件。另外，乡村防灾预警系统应实时掌握汛情信息，为防汛部门的管理指挥提供决策支持，提供全面详实的山洪灾害信息，实现山洪灾害的点对点预警，实现精确化的控制和指挥，使乡村防灾预警系统和县级山洪灾害检测预警系统实现无缝对接，确保汛情信息的快速、有效流转，并且该防灾预警系统应支持3G、GPRS、ADSL、专网、固网等多样化的接入方式[5]，灵活进行组网，及时快捷地发布山洪灾害信息。
结束语：
近年来，我国山洪灾害事故频发，构建山洪灾害监测预警系统势在必行，结合各个地区的实际情况，优化和完善山洪灾害监测预警系统开发设计，严格把关各个子系统和模块，构建健全的山洪灾害监测预警机制，在未来发展过程中应加大对山洪灾害监测预警系统的分析和研究，充分发挥山洪灾害监测预警系统的应用优势。
参考文献：
[1]刘昌东.山洪灾害监测预警系统标准化研究[D].中国水利水电科学研究院，2013.
[2]陈冬君.山洪灾害监测预警系统的设计与开发[D].吉林大学，2013.
[3]马建明，刘昌东，程先云，吴剑.山洪灾害监测预警系统标准化综述[J].中国防汛抗旱，2014，06：9-11.
[4]刘昌东，马建明，张念强，赵振宇，万金红.县级山洪灾害监测预警系统软件研发及其思考[J].中国防汛抗旱，2013，03：26-28+38.
[5]翟家瑞，祝杰.山洪灾害监测预警系统建设的思考与建议[J].人民黄河，2014，05：4-5+63.
摘要：山洪灾害对于人们的生命财产安全有着严重威胁，通过开发设计山洪灾害监测预警系统，可以实时监测各个地区的水文环境情况，密切关注山洪灾害隐患，及时做好山洪灾害监测预警，采取科学有效的安全防护措施，保障人们的安居乐业。本文分析了構建山洪灾害监测预警系统的必要性，阐述了山洪灾害监测预警系统开发设计，以供参考。
关键词：山洪灾害；监测预警系统
近年来，我国经济快速发展，而与此同时粗放式的经济发展模式给自然生态环境造成严重损害，大范围的植被被乱砍乱伐，受到地形地貌、降雨等情况的影响，山洪灾害频繁发生，造成较大范围的破坏。山洪灾害监测预警系统的构建通过运用各种先进的计算机科学技术，合理设计山洪灾害监测预警系统的各个模块，优化和完善山洪灾害监测预警系统，实时监测当地的水文环境变化，充分发挥山洪灾害监测预警系统的应用优势。
一、构建山洪灾害监测预警系统的必要性
我国幅员辽阔，各个地区的水文、地形地貌情况存在较大差异，并且山丘区域容易受到地质地形的影响，山洪灾害的监控和防治范围很大，再加上很多地区水文情况非常复杂，局部区域小气候变化明显，这对于山洪灾害监测预警系统的开发设计要求非常高。但是目前很多地区的山洪灾害监测预警系统网点覆盖率相对较低，网点布设比较少，雨量监测网点的自动化水平较低，无法实时有效地采集暴雨洪水来临之前的征兆信息，水文站网点主要位于一些宽大河流上，中小型河流上的水文站点比较少，并且相关观测设备和监测技术比较落后。当前，我国很多地区缺少科学有效的滑坡和泥石流监测设备，特别是对于山洪灾害频发的地区，监测点设置不足，一些水文情数据采集还依靠人工报汛、人工观测，技术手段落后，通信设施陈旧，水文情况信息传递速度较慢，时效性很差，自动化程度相对较低[1]。同时，我国山丘地区的山洪灾害预警预报比较薄弱，降雨水文预报精度较低，山洪灾害的科学预测不准确，山丘地区的很多小河流没有设置洪水预警和预报系统，即使设置了报汛站点，但是报讯段次数比较少，再加上山洪灾害的预见预报间隔比较短，无法发挥有效的参考决策作用。另外，村间、乡镇和县市的警报分布主要是依靠移动电话终端、通信网络来传递传真信息和语音信息，而没有设置专门的警报发布系统，村、镇和乡级的移动通信网和固定通信网基站之间主要是通过电缆线路进行信息传输，这些电缆线路在恶劣环境下容易出现各种通信故障，山丘地区的固定电话终端容易遭受雷击损害，因此构建科学有效的山洪灾害监测预警系统势在必行。
二、山洪灾害监测预警系统开发设计
1、系统组成
（1）预警系统
山洪灾害监测预警系统主要包括群测群防预警系统和防御预警系统，山洪灾害预警平台和防治信息采集是整个预警系统的核心，提供全面的山洪灾害数据信息，包含数据库子系统、计算机网络系统、信息查询系统、信息汇集系统等，山洪灾害防御预警系统包括预警系统、预报决策系统、信息查询系统、信息汇集系统等，建立县级以上的山洪防汛指挥体系，对于山洪灾害发生频繁的地区，应建设山洪灾害防御预警系统，实时获取水雨情信息，实时发布山洪灾害警报预报。山洪灾害监测预警系统必须具有水雨情和气象信息查询、水雨情报汛、预报决策、水文信息预警等功能[2]。
（2）监测系统
山洪灾害监测系统建设，应配置合理的设备设施，构建信息传输通信组网，科学布设监测站网，村、乡的山洪灾害监测系统应尽量采用简易的监测设备，县级的山洪灾害检测系统应结合山洪灾害特点和经济状况，引进自动化程度高、先进、实用的监测设备和检测技术。我国山洪灾害发生的原因比较复杂，破坏范围广，应适当加密各个地区的水文气象监测站点，及时发布山洪灾害的预警信息，有效控制水雨情[3]。
2、系统设计
（1）气象信息采集
山洪灾害监测预警系统的气象信息采集模块，各个地区的防汛部门应实时监测气象信息，开拓气象资源采集和获取途径，基于计算机网络系统，开发气象信息采集值守程序，支持卫星云图实时自动采集，天气预报信息的自动化采集和搜索，支持区域气象天气预报，支持自动化采集雷达回波图等[4]。
（2）水雨情监测采集
水雨情监测系统主要用于监测水位和雨量变化，再配合图像视频监测，该监测系统不仅包含水文仪器设备、自动雨量、自动水位计的技术规范，还包括山洪灾害监测预警系统构建所需的设备、数据通信、水雨情观测、站网规划设计等标准。结合山洪灾害监测预警系统构建的实际情况，应基于当前的水文监测规范，完善自动检测站卫星通信标准、检测设备和站点建设。卫星通信自动化监测站应遵循卫星通信信道的技术参数和技术方案，结合监测设备的接地、防雷、电源等技术要求，设定科学合理的视频监测站、自动水位站、自动雨量站等监测站点标准，严格控制自动雨量站的报汛时间间隔，按照增量上报和定时上报的标准，自动化监测站应按照《水文监测通信规约》，优化通信信道设置，提高水雨情信息监测的时效性。
（3）乡村防灾预警系统
乡村预警报警系统主要是用于预报分析和采集监测信息，利用科学合理的预警方式和预警程序，准确、及时地传送山洪灾害预警信息，预警区工作人员应结合山洪灾害防御预案，采取科学有效的防范措施。乡村预警报警系统除了传统的鸣哨、人工敲锣、手摇报警器等传统方式，还可以通过电视、无线预报广播、短信、传真、电话等线上线下途径。同时，结合当前的公众通信机制，实现电视、广播和移动通信网的集成，提供便捷的信息服务功能。由于乡村应急能力比较薄弱，山洪防灾预警系统应构建乡镇级预警站点，积极配合当地的防汛部门，结合我国的防洪减灾机制，共享县、市、省的防汛减灾信息化系统，科学有效地处置洪水、暴雨、台风等突发性灾害事件。另外，乡村防灾预警系统应实时掌握汛情信息，为防汛部门的管理指挥提供决策支持，提供全面详实的山洪灾害信息，实现山洪灾害的点对点预警，实现精确化的控制和指挥，使乡村防灾预警系统和县级山洪灾害检测预警系统实现无缝对接，确保汛情信息的快速、有效流转，并且该防灾预警系统应支持3G、GPRS、ADSL、专网、固网等多样化的接入方式[5]，灵活进行组网，及时快捷地发布山洪灾害信息。
结束语：
近年来，我国山洪灾害事故频发，构建山洪灾害监测预警系统势在必行，结合各个地区的实际情况，优化和完善山洪灾害监测预警系统开发设计，严格把关各个子系统和模块，构建健全的山洪灾害监测预警机制，在未来发展过程中应加大对山洪灾害监测预警系统的分析和研究，充分发挥山洪灾害监测预警系统的应用优势。
参考文献：
[1]刘昌东.山洪灾害监测预警系统标准化研究[D].中国水利水电科学研究院，2013.
[2]陈冬君.山洪灾害监测预警系统的设计与开发[D].吉林大学，2013.
[3]马建明，刘昌东，程先云，吴剑.山洪灾害监测预警系统标准化综述[J].中国防汛抗旱，2014，06：9-11.
[4]刘昌东，马建明，张念强，赵振宇，万金红.县级山洪灾害监测预警系统软件研发及其思考[J].中国防汛抗旱，2013，03：26-28+38.
[5]翟家瑞，祝杰.山洪灾害监测预警系统建设的思考与建议[J].人民黄河，2014，05：4-5+63.