基于GIS的淄博市地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)建設(shè)

姜川，曲寶杰，董強，林茂山

(1.濟南中地公司,山東 濟南 250013;2.淄博市國土資源局,山東 淄博 255000;3.山東省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,山東 濟南 250014)

技術(shù)方法

基于GIS的淄博市地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)建設(shè)

姜川1，曲寶杰2，董強3，林茂山1

(1.濟南中地公司,山東 濟南 250013;2.淄博市國土資源局,山東 淄博 255000;3.山東省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,山東 濟南 250014)

淄博市地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)基于MapGIS K9平臺進行二次開發(fā)，以數(shù)據(jù)庫和地理底圖為基礎(chǔ)，集成數(shù)據(jù)、圖像于一體搭建起一個高度信息化、專業(yè)化、智能化的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報及管理平臺。此系統(tǒng)的建設(shè)能夠顯著提高淄博市地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警預(yù)報的精細化水平，熟練掌握和運用該系統(tǒng)是進行預(yù)警分析、提前預(yù)報和及時防范地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的有效手段。

地質(zhì)災(zāi)害;預(yù)警預(yù)報;災(zāi)點管理;三維可視化;淄博市

0 引言

淄博市位于山東省中部魯中山地與魯北平原的交接地帶，地形特別、地質(zhì)構(gòu)造復雜，局部地質(zhì)環(huán)境脆弱，特別是南部山區(qū)的淄川、博山以及沂源一帶屬地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)，易發(fā)生塌陷、崩坍、滑坡、泥石流、采空區(qū)塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害。目前全市共有地質(zhì)災(zāi)害隱患點149處，隨著惡劣天氣的明顯增多，地質(zhì)災(zāi)害防治工作面臨著巨大的挑戰(zhàn)[1-3]。

淄博市地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)建設(shè)的目標是為了保障汛期地質(zhì)災(zāi)害防治工作，切實防止因地質(zhì)災(zāi)害造成重大人員傷亡事件的發(fā)生，最大限度地減少和避免地質(zhì)災(zāi)害給人民生命財產(chǎn)造成的損失[4]。熟練掌握和運用該系統(tǒng)，是進行預(yù)警分析、提前預(yù)報和及時防范地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的有效手段。

1 系統(tǒng)概述

淄博市地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)基于MapGIS K9平臺進行二次開發(fā)，采用C/S的體系結(jié)構(gòu)(圖1)。通過應(yīng)用SQL Server 2005建立屬性數(shù)據(jù)庫，充分滿足了用戶對數(shù)據(jù)高效提取及應(yīng)用的需求。系統(tǒng)注重用戶界面的友好性，功能模塊劃分清晰，簡單的布局讓業(yè)務(wù)人員可以快速的熟悉界面，同時把繁瑣的操作簡單化，為用戶提供了更多的方便。

該系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫和地理底圖為基礎(chǔ)，集成數(shù)據(jù)、圖像于一體搭建起一個高度信息化、專業(yè)化、智能化的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報及管理平臺。系統(tǒng)將GIS的空間分析功能與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警分析模型結(jié)合[5]，實現(xiàn)了網(wǎng)格化地質(zhì)災(zāi)害氣象等級預(yù)報，同時系統(tǒng)提供的其他功能模塊為地質(zhì)災(zāi)害的防治和管理提供了有力的保障。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 系統(tǒng)功能設(shè)計

2.1 基本功能

包括二三維數(shù)據(jù)的加載及顯示，對地理底圖實現(xiàn)漫游效果、自由縮放效果、距離量算、面積量算以及打印輸出功能。電子底圖的詳略程度可以隨時調(diào)控，為業(yè)務(wù)人員提供了一目了然的地質(zhì)災(zāi)害隱患點的全圖分布情況。

2.2 預(yù)警預(yù)報功能

根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件、未來24小時降水量預(yù)測以及前期(1～15天)各自動監(jiān)測點降水實況等資料，在對影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生因素分析的基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的預(yù)報模型。依據(jù)預(yù)報模型，系統(tǒng)自動將綜合降雨致災(zāi)營力當量模型圖與內(nèi)致災(zāi)營力當量值圖像進行空間運算，確定追蹤等值線，根據(jù)預(yù)警預(yù)報等級形成地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報分區(qū)。其中實現(xiàn)過程需預(yù)警分析和預(yù)報產(chǎn)品制作2個步驟，如圖2，圖3所示。

地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警預(yù)報等級[6]共分可能性很小、可能性較小、可能性較大、可能性大、可能性很大5個等級。其中預(yù)警等級三級為發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害可能性較大，進行黃色預(yù)警。

圖2 預(yù)警分析

圖3 預(yù)報產(chǎn)品制作

2.3 災(zāi)點管理功能

2.3.1 二維視圖查詢

通過二維視圖查詢時，系統(tǒng)提供矩形查詢、多邊形查詢等快速查詢方法，同時提供了多種查詢條件以滿足查詢需求，包括統(tǒng)一編號、災(zāi)點名稱、地理位置、災(zāi)害類型等。彈出顯示滿足查詢條件的災(zāi)點詳細信息，選擇相應(yīng)信息可在地圖上進行閃爍定位。

2.3.2 三維視圖查詢

通過三維視圖查詢時，業(yè)務(wù)人員只需輸入災(zāi)害點坐標或選擇災(zāi)害點名稱，系統(tǒng)即可自動定位到災(zāi)害點位置，找到目標之后可進一步查看實地照片及災(zāi)點詳細信息。

2.3.3 災(zāi)點統(tǒng)計

通過災(zāi)點統(tǒng)計功能可以實現(xiàn)按災(zāi)點類型、險情等級、威脅財產(chǎn)、威脅人口等一系列條件，統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫中各類地質(zhì)災(zāi)害的情況，統(tǒng)計結(jié)果在統(tǒng)計列表的基礎(chǔ)上可以形成各類自定義的統(tǒng)計圖進行展示(圖4)。

圖4 災(zāi)點統(tǒng)計餅狀圖

2.4 氣象信息功能

通過氣象信息功能可以查詢實時的氣象信息，在汛期發(fā)現(xiàn)將有災(zāi)害性天氣或重要的氣象信息出現(xiàn)時，分析其對地質(zhì)災(zāi)害隱患點的影響，提前進行預(yù)警。系統(tǒng)提供對氣象數(shù)據(jù)進行解譯、分析功能，可自動生成等值線圖，形象直觀的反應(yīng)氣象要素的空間分布，同時可以非常直觀的查詢天氣預(yù)報、衛(wèi)星云圖以及雷達圖信息。

2.5 三維可視化

系統(tǒng)支持高清晰度的三維影像，使災(zāi)害點的位置信息更加直觀，實現(xiàn)對地質(zhì)災(zāi)害隱患點的可視化管理。同時系統(tǒng)還提供三維飛行模擬以及模型管理功能，為全方位、一體化展現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害情況提供保障。

3 結(jié)語

淄博市地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)旨在依托信息化技術(shù)，全面提高淄博市地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報技術(shù)水平，為地質(zhì)災(zāi)害防治工作提供強有力的技術(shù)支撐。系統(tǒng)功能全面、性能穩(wěn)定、界面美觀、簡潔實用，具備預(yù)警分析、信息管理、災(zāi)點統(tǒng)計、態(tài)勢標繪、氣象信息、飛行模擬等多項功能，可以全面滿足地質(zhì)災(zāi)害防治工作的需求。此系統(tǒng)的建設(shè)運用能夠顯著提高淄博市地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警預(yù)報的精細化水平[7]，及時反映全市范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警預(yù)報的等級，進一步增強防御地質(zhì)氣象災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)的能力，為淄博市的地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警和防治工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

[1] 張業(yè)成,胡景江.淄博市地面塌陷、地裂縫形成條件及其防治[J].地質(zhì)災(zāi)害與防治,1990,1(4):59-64.

[2] 李偉,王衛(wèi)紅.基于WebGIS的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].浙江工業(yè)大學學報,2009,37(6):602-606.

[3] 王同悅,鄭曉輝.淄博市淄川區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治及建議[J].山東國土資源,2010,26(6):58-59.

[4] 朱良峰,吳信才,劉修國.基于GIS的鐵路地質(zhì)災(zāi)害信息管理與預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)[J].山地學報,2004,22(2):230-235.

[5] 胡玉祿,魏嘉,任翠愛，等.致災(zāi)營力當量預(yù)報預(yù)警方法探討——以山東省地質(zhì)災(zāi)害-氣象預(yù)報預(yù)警為例[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學報,2006,17(2):119-122.

[6] 劉傳正,溫銘生,唐燦.中國地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警初步研究[J].地質(zhì)通報,2004,23(4):303-309.

[7] 張雅斌,杜繼穩(wěn),蔡蕊,等.陜西省精細化地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警研究[J].災(zāi)害學,2011,26(3):28-34.

ConstructionofGeologicalDisastersWarningSystemBasedonGISinZiboCity

JIANG Chuan1, QU Baojie2, DONG Qiang3, LIN Maoshan1

(1. Jinan Zhongdi Company, Shandong Jinan 250013, China; 2. Zibo Bureau of Land Resources, Shandong Zibo 255000, China; 3. Shandong Monitoring Center of Geological Environment, Shandong Jinan 250014, China)

Landslide warning system in Zibo city is secondary development construction based on MapGIS K9 platform. It is based on database and geographic bottom photo, combined data integration and images together to build high information-oriented, professional, intelligent geological disaster early warning and forecasting and management platform. Construction of this system can significantly improve the level of fine weather warning of geological disasters in Zibo city, forecast, master and apply the system for early warning analysis in order to prevent geological disasters timely.

Geological disasters; early warning and forecasting; disaster point management; visualization; Zibo city

P694;P208

：B

2013-04-15；

：2013-08-05；編輯：王秀元

姜川(1989—)，男，黑龍江青岡人，主要從事GIS研發(fā)與應(yīng)用研究；E-mail:394545088@qq.com。