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摘要:地质灾害监测预警系统的设立,可实现对灾害预警信息的获取与分布,继而为防灾减灾工作展开提供价值依据。灵活利用检测预警技术,可实时监测地质灾害,通过网络平台公布信息,可满足相关部门或人们对地质灾害信息的需求。
关键词:地质灾害;监测;预警技术
设立地质灾害监测系统是复杂且繁琐的过程,要想实现对地质灾害的有效预测与防范,需要借助GIS 技术、计算机技术等信息技术,展开模型计算、空间分析与灾害监测的判断,从而在灾害发生前发现地质灾害发生区域。在此过程中,涉及预警指标异样观察、预警模型选择等关键技术,作为地质灾害监测人员应明确掌握并学会合理利用,从而有效规避地质灾害。
一、地质灾害监测预警系统安装准备
首先获取地质灾害可能发生区域的地形、地籍数据,实地走访调查各地质灾害点威胁区域,现场查看并了解周边地形交通环境,根据避险要求寻找安全的逃生路线、避险区域,并绘至底图内,为防灾减灾工作展开提供价值依据。其次在安装专业仪器,布置简易装置点前,进行全面的现场勘查,了解现场地裂缝危害程度,根据周边环境、简易装置特性等,寻找安全的简易装置点,编绘至底图为最终确定简易装置点保障。除此之外,安装专业仪器的地质灾害点,应根据周边环境、水文条件、稳定危害性等,以及仪器安装要求等展开详细的现场勘查。
二、项目实施要点
(一)预警指标
预警指标包括定量指标、定性指标,是指地质灾害发生前的位移或变形发生明显变化,是继续发展或可能发生的参照信息。定量或定性指标,在地质灾害发生后,会出现异样变化,是衡量灾害的重要参照信息。基于降雨量指标角度分析,其分为警戒雨量(准备转移)、危险雨两级。前者属于准备转移参照信息,降雨24h可达到90mm;后者属于立即转移参照信息,降雨24h可达到120mm。基于位移指标角度分析,变形到一定程度后,会凭借较高速率致使边坡失稳。位移指标也是地质灾害监测的重要参照信息。通过变形速率可有效判别滑坡是处于初始、稳定变形阶段,还是处在加速变形阶段。处于加速变形阶段的典型位移,应设立立即组织撤离的预警指标,当作滑坡预报关键参数。其他预警指标主要指定性指标,对放射状裂缝、井水位异常等异样现象的经验,判断出滑坡发生的可能性。群测群防中村民、监测人巡查到的险情信息也是重要的预警信息;对此,加强监测人、村民的地质灾害防范、警惕意识尤为关键。[1]
(二)预警模型
预警模型是指将观测到的数据,结合以往总结规律,利用经验公式、数值分析等方法去模拟未来,即利用现有信息,去推测未知信息。构建预警模型,如斋藤短临预报模型的设立,能够提高地质灾害预警的准确性,实现事前的有效预防,为群众转移、减灾工作展开制造更多时间。
(三)预警流程
预警流程是指事后按工作流程,针对性、有组织的展开减灾工作。现场负责人或指挥中心值班人发现险情后,根据险情级别,通知相关级别责任人。责任部门确认险情后启动防灾预案,组织救援物资、人员准备就绪。严重灾情应当启动现场警报,组织群众彻离。
三、关键技术
(一)基于ZigBee技术的传感器节点组网
基于物联网的野外信息实时采集系统,涉及汇聚节点、传感器节点,传感器网络的无线通信方式要求多级,系统繁琐且成本高。另外传感器节点的通信能力、数据存储能力薄弱,严格要求低功耗,自适应优化通信协议设计尤为关键。基于ZigBee技术的传感器节点组网,其中ZigBee 技术成本低、功耗低,同时可实现数据实时收发。汇聚节点与远程地质灾害信息传输网络连接,继而实现节点监测数据的远程实时传输。[2]
(二)设立多形式传输网络
设立传输链路冗余、性能稳定的地质灾害信息传输网络,可确保监测指挥中心、野外现场通信的时效性与稳定性;对此,可利用3G移动通信网络或是GPRS/CDMA网络,展开通讯传输,根据数据传输时效性,及时转换卫星通信链路,及时检查网络运行故障,确保监测信息有效传输。
(三)设立预警模型
智能分析平台综合了地质灾害分布规律、发育特征等内外诱因的多种影响因子,利用模糊评判法、人工神经网络法等构筑模型,模拟各影响因子诱发灾情的作用。当模型风险指标超出设定阀值,应由监测指挥中心发布预警信息。
四、地质灾害监测预警系统功能和构成
地质灾害监测预警系统涉及地质灾害各项管理业务,系统数据储存于系统数据库内,由GIS平台管理。
(一)预警系统构成
预警系统包括基础地理管理、地质灾害管理、专业监测管理、群测群防管理、预警预报管理、灾害背景管理等子系统。其中基础地理信息管理子系统,涵盖了入库管理、查询管理、图属编辑等功能模块,负责乡镇、道路、居民地、等高线等基础地理数据信息的管理。其中地质灾害管理子系统,涵盖崩塌与泥石流等各类地质灾害的查询、增删编辑、统计等功能,主要负责地裂缝、地面塌陷等地质灾害点图层的综合管理。其中预警预报管理子系统具有预警发布与解除等功能,利用短信报警或是现场自动报警装置,能够告知相关人员具体情况,同时提醒周边民众做好与预防或转移措施。可根据地灾点预警级别,设置减灾方案。统计分析监测数据后,对超出預警值的地质灾害点,施以针对性的预警处理。
(二)预警系统功能
首先利用关系数据库,合并矢量图形数据管理、栅格影像数据管理,实现对数据信息的综合管理。其次借助信息化管理,能够实时统计分析与更新数据,自由缩小或放大处理矢量图形,或是矢量图形的属性查询。同时预警系统能够实时查询群测群防点的属性或信息。灾害预测点信息图库能够实现信息互查,可实时查看预测点地理位置,或是查询预测点属性信息。最后预警系统能够将气象预警信息、地质灾害预防信息相互叠加,并进行系统分析,利用网络、移动智能终端进行发布。
五、总结
地质灾害检测预警技术的应用,实现了地质灾害的事前有效预防、事中有效控制与事后有效处理,能够为社会公众、灾情管理者与相关部门及时提供灾害信息,从而对灾害进行有计划、有组织的预防与预警,保障人民生命财产安全。
参考文献:
[1]王怡平,李月.地质灾害监测预警系统的设计与关键技术研究[J].信息通信,2016(4):190191.
[2]黄露,谢忠,罗显刚.地质灾害监测预警信息共享机制研究[J].测绘科学,2016,41(5):5559.
关键词:地质灾害;监测;预警技术
设立地质灾害监测系统是复杂且繁琐的过程,要想实现对地质灾害的有效预测与防范,需要借助GIS 技术、计算机技术等信息技术,展开模型计算、空间分析与灾害监测的判断,从而在灾害发生前发现地质灾害发生区域。在此过程中,涉及预警指标异样观察、预警模型选择等关键技术,作为地质灾害监测人员应明确掌握并学会合理利用,从而有效规避地质灾害。
一、地质灾害监测预警系统安装准备
首先获取地质灾害可能发生区域的地形、地籍数据,实地走访调查各地质灾害点威胁区域,现场查看并了解周边地形交通环境,根据避险要求寻找安全的逃生路线、避险区域,并绘至底图内,为防灾减灾工作展开提供价值依据。其次在安装专业仪器,布置简易装置点前,进行全面的现场勘查,了解现场地裂缝危害程度,根据周边环境、简易装置特性等,寻找安全的简易装置点,编绘至底图为最终确定简易装置点保障。除此之外,安装专业仪器的地质灾害点,应根据周边环境、水文条件、稳定危害性等,以及仪器安装要求等展开详细的现场勘查。
二、项目实施要点
(一)预警指标
预警指标包括定量指标、定性指标,是指地质灾害发生前的位移或变形发生明显变化,是继续发展或可能发生的参照信息。定量或定性指标,在地质灾害发生后,会出现异样变化,是衡量灾害的重要参照信息。基于降雨量指标角度分析,其分为警戒雨量(准备转移)、危险雨两级。前者属于准备转移参照信息,降雨24h可达到90mm;后者属于立即转移参照信息,降雨24h可达到120mm。基于位移指标角度分析,变形到一定程度后,会凭借较高速率致使边坡失稳。位移指标也是地质灾害监测的重要参照信息。通过变形速率可有效判别滑坡是处于初始、稳定变形阶段,还是处在加速变形阶段。处于加速变形阶段的典型位移,应设立立即组织撤离的预警指标,当作滑坡预报关键参数。其他预警指标主要指定性指标,对放射状裂缝、井水位异常等异样现象的经验,判断出滑坡发生的可能性。群测群防中村民、监测人巡查到的险情信息也是重要的预警信息;对此,加强监测人、村民的地质灾害防范、警惕意识尤为关键。[1]
(二)预警模型
预警模型是指将观测到的数据,结合以往总结规律,利用经验公式、数值分析等方法去模拟未来,即利用现有信息,去推测未知信息。构建预警模型,如斋藤短临预报模型的设立,能够提高地质灾害预警的准确性,实现事前的有效预防,为群众转移、减灾工作展开制造更多时间。
(三)预警流程
预警流程是指事后按工作流程,针对性、有组织的展开减灾工作。现场负责人或指挥中心值班人发现险情后,根据险情级别,通知相关级别责任人。责任部门确认险情后启动防灾预案,组织救援物资、人员准备就绪。严重灾情应当启动现场警报,组织群众彻离。
三、关键技术
(一)基于ZigBee技术的传感器节点组网
基于物联网的野外信息实时采集系统,涉及汇聚节点、传感器节点,传感器网络的无线通信方式要求多级,系统繁琐且成本高。另外传感器节点的通信能力、数据存储能力薄弱,严格要求低功耗,自适应优化通信协议设计尤为关键。基于ZigBee技术的传感器节点组网,其中ZigBee 技术成本低、功耗低,同时可实现数据实时收发。汇聚节点与远程地质灾害信息传输网络连接,继而实现节点监测数据的远程实时传输。[2]
(二)设立多形式传输网络
设立传输链路冗余、性能稳定的地质灾害信息传输网络,可确保监测指挥中心、野外现场通信的时效性与稳定性;对此,可利用3G移动通信网络或是GPRS/CDMA网络,展开通讯传输,根据数据传输时效性,及时转换卫星通信链路,及时检查网络运行故障,确保监测信息有效传输。
(三)设立预警模型
智能分析平台综合了地质灾害分布规律、发育特征等内外诱因的多种影响因子,利用模糊评判法、人工神经网络法等构筑模型,模拟各影响因子诱发灾情的作用。当模型风险指标超出设定阀值,应由监测指挥中心发布预警信息。
四、地质灾害监测预警系统功能和构成
地质灾害监测预警系统涉及地质灾害各项管理业务,系统数据储存于系统数据库内,由GIS平台管理。
(一)预警系统构成
预警系统包括基础地理管理、地质灾害管理、专业监测管理、群测群防管理、预警预报管理、灾害背景管理等子系统。其中基础地理信息管理子系统,涵盖了入库管理、查询管理、图属编辑等功能模块,负责乡镇、道路、居民地、等高线等基础地理数据信息的管理。其中地质灾害管理子系统,涵盖崩塌与泥石流等各类地质灾害的查询、增删编辑、统计等功能,主要负责地裂缝、地面塌陷等地质灾害点图层的综合管理。其中预警预报管理子系统具有预警发布与解除等功能,利用短信报警或是现场自动报警装置,能够告知相关人员具体情况,同时提醒周边民众做好与预防或转移措施。可根据地灾点预警级别,设置减灾方案。统计分析监测数据后,对超出預警值的地质灾害点,施以针对性的预警处理。
(二)预警系统功能
首先利用关系数据库,合并矢量图形数据管理、栅格影像数据管理,实现对数据信息的综合管理。其次借助信息化管理,能够实时统计分析与更新数据,自由缩小或放大处理矢量图形,或是矢量图形的属性查询。同时预警系统能够实时查询群测群防点的属性或信息。灾害预测点信息图库能够实现信息互查,可实时查看预测点地理位置,或是查询预测点属性信息。最后预警系统能够将气象预警信息、地质灾害预防信息相互叠加,并进行系统分析,利用网络、移动智能终端进行发布。
五、总结
地质灾害检测预警技术的应用,实现了地质灾害的事前有效预防、事中有效控制与事后有效处理,能够为社会公众、灾情管理者与相关部门及时提供灾害信息,从而对灾害进行有计划、有组织的预防与预警,保障人民生命财产安全。
参考文献:
[1]王怡平,李月.地质灾害监测预警系统的设计与关键技术研究[J].信息通信,2016(4):190191.
[2]黄露,谢忠,罗显刚.地质灾害监测预警信息共享机制研究[J].测绘科学,2016,41(5):5559.