依托GIS信息系統探索地質災害防治新模式

周建軍

（遼寧省自然資源事務服務中心 遼寧 沈陽，110032）

《國土資源“十二五”科學和技術發(fā)展規(guī)劃》要求建立地質災害監(jiān)測預警、防治和應急響應體系和防災減災系統，加強地質災害實時監(jiān)測、短期預報、快速響應等環(huán)節(jié)，各地方國土資源信息化“十二五”發(fā)展規(guī)劃中也明確指出要“依托覆蓋重點地區(qū)的地質災害監(jiān)測網絡，建立覆蓋重點地區(qū)、三級聯網的地質災害信息采集與動態(tài)監(jiān)測系統，實現對地質災害綜合防治、地質災害險情巡查、群測群防及‘防災明白卡’、地質災害速報、地質災害應急預案等信息的動態(tài)采集和實時匯集，提供地質災害防治綜合分析、評估和信息發(fā)布服務”。隨著科學技術不斷的進步與發(fā)展，大數據和“互聯網+”的時代已經到來，遼寧省自然資源廳緊抓新一代信息技術創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略機遇，加快研究依托GIS信息系統探索地質災害防治新模式。

地質災害防治信息平臺的建設將依照國家對國土資源部門的相關工作規(guī)定及地質災害管理的工作流程，以計算機技術為基礎，以數據庫為核心，以GIS系統為平臺，以前端感知與數據處理等硬件采集、監(jiān)測設備為載體，以計算機網絡傳輸、移動網絡為數據傳輸和通訊手段，建立應用于各地方國土部門的地質災害綜合管理及預警防治平臺，實現地質災害防治預警所需的數據管理、數據建庫、數據展現；實現地質災害數據的網上共享；實現地質災害點的災情監(jiān)測和動態(tài)巡查；實現地質災害預報、預警分析，成果的發(fā)布；地質災害相關信息的統計、查詢、匯總；實現對突發(fā)性地質災害作出分析、評估，根據群測群防等相關資料，制定應急指揮預案，為政府相關部門快速組織相關資源，開展搶險救災提供決策依據和技術服務。

通過平臺的建設，實現地質災害防治管理全過程信息化，地災信息的實時有效傳遞，建立相應模型，及時發(fā)布地質災害預警信息，地災防治信息服務的社會化。

一、系統架構

地質災害綜合信息管理及數據采集與預警系統是基于物聯網三層架構來實現的，物聯網包括感知層（滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降等數據感知）、網絡層（連接前端與后端有線、無線鏈路及數據交換設備）和應用層（后端管理系統平臺，手機終端等軟件應用平臺）。

二、技術路線和設計思路

1.采用B/S與C/S相結合的復合應用模式

平臺提供B/S與C/S兩種不同類型的客戶端運行環(huán)境，一種是B/S客戶端，為平臺用戶提供統一的客戶端應用環(huán)境，統一訪問應用服務器資源，使用IE瀏覽器，完成相應業(yè)務處理（MIS）和GIS應用，如測量、地圖瀏覽等工作；另一種是C/S客戶端，為對圖形和圖像數據處理要求較多的用戶，提供強大的本地化運算能力，如數據中心和基于安卓平臺開發(fā)的移動終端App。系統以B/S為主，C/S為輔，兩種模式互為補充，實現具體的應用要求。

2.分布式的數據庫管理中心

以聚合各類國土資源數據為核心，搭建地質災害防治數據庫，采用成熟的數據庫管理和GIS（地理信息系統）技術，按照國家及行業(yè)的統一標準，建立數據傳輸、存儲、處理、管理及共享體系，為省、市縣三級自然資源管理部門地質災害防治工作提供數據支持。數據庫管理中心主要包括四個部分：數據傳輸系統、數據存儲系統、數據管理系統和數據交換系統。

地質災害監(jiān)測預警平臺的數據庫，按照分布的方式進行建設，將涉及地質災害防治的各類現狀、影像及矢量數據進行統一管理，如：基礎地質數據、地災專題數據、影像數據和其他業(yè)務管理數據統一集中到地質災害數據中心，統一管理和維護。

3.多種形式的共享接口

為避免造成信息孤島，自然資源和政府其他部門信息化系統需要進行數據共享。根據統一的數據對接標準，建立標準數據共享接口，實現地質災害信息的縱向互聯互通和橫向跨部門信息共享和業(yè)務協同。平臺架構設計上必須充分考慮到通用性、擴展性，針對不同層次的自適應、自擴展需求，平臺提供豐富的二次開發(fā)接口和數據共享擴展工具，可實現與其它系統的對接和自身擴展需要，如集成與氣象及水利部門的數據接口。

4.基于國土空間基礎信息平臺建設

基于后端管理平臺中國土空間基礎信息平臺的功能模塊對系統架構、地理環(huán)境、設備與節(jié)點位置等信息進行直觀的顯示，并且通過圖形界面可以對所有設備和通信鏈路進行管理與遠程操控，包括數據通信鏈路與通信設備狀態(tài)的顯示、前端基本信息與監(jiān)測數據的動態(tài)顯示、視頻圖像與圖片的實時顯示、設備的遠程操控等功能。

5.感知層數據采集類型與設備類型規(guī)劃

前端感知類設備主要是針對氣象、水文、山體等主要檢測對象對多個類型數據進行采集與監(jiān)測，主要包括應力監(jiān)測、變形監(jiān)測、流滲監(jiān)測、溫度監(jiān)測、雨量監(jiān)測、水位監(jiān)測等。主要采集的數據包括滑坡、地陷、崩塌等現象的位移量、視頻圖像、聲波、壓力、水位、變形、溫濕度、降雨等。地質災害具有明顯的空間位置特性，前端感知設備應集定位、圖像及屬性數據采集，數據的處理、傳輸、存儲、空間定位和顯示等功能為一體，應用物聯網技術，地質災害監(jiān)測預警平臺可實現地質災害信息共享與動態(tài)管理、綜合分析與預測、快速預報與應急處置。

根據不同的現象與現場情況利用多種類型的設備進行綜合性的數據監(jiān)測、采集、管控等，對地質災害實現多維度、多靶點的監(jiān)測與預警，如雨量計、微形變雷達等。

三、預期成效

采用可視化技術，實現遙感影像、空間信息與屬性信息的一體化查詢，用最直觀、明了的方式展現數據，采用豐富的成果輸出手段，如圖形、統計報表、多媒體等，可為市、縣地方政府主管部門提供：地質災害的數量、規(guī)模及分布狀況，監(jiān)測預警工作網絡，預警預報信息，群測群防組織建設，地質災害防災預案，防治工作的規(guī)范、規(guī)定、要求和執(zhí)行情況，防治工作進展等。為社會公眾提供地質災害預警預報信息，有關地質災害重大決策、法律法規(guī)及地質災害防治知識，地學科普及相關新聞等。

地質災害綜合信息管理及數據采集與預警系統的建設將依照國家對國土資源部門的相關工作規(guī)定及地質災害管理的工作流程，以計算機技術為基礎，以數據庫為核心，以地理信息系統為平臺，以前端感知與數據處理等硬件采集、監(jiān)測設備為載體，以計算機網絡傳輸、移動網絡為數據傳輸和通訊手段，建立應用于各地方國土部門的地質災害監(jiān)測預警平臺，從而實現地質災害信息管理所需的數據建庫、數據管理、數據展現；實現地質災害數據的網上共享；實現地質災害點的災情監(jiān)測和動態(tài)巡查；實現地質災害預報、預警分析，成果的發(fā)布；地質災害相關信息的展示、統計、查詢、匯總；實現對突發(fā)性地質災害作出分析、評估，根據群測群防等相關資料，為地質災害的防治及發(fā)生后的應急指揮提供科學有效的防空手段。

通過本平臺的建設，最終實現地質災害防治管理可視化、信息化，地災信息的傳輸網絡化，地質災害預測預警科學化，地災防治信息服務的社會化，最大限度的發(fā)揮GIS信息系統地質災害的預防和減災作用。