我國地質災害防治行業管理信息系統建設與展望

盧洪沛

（甘孜州自然資源和規劃局地質環境監測站，四川 甘孜州 626000）

伴隨經濟的發展，全球氣候異常問題也時常發生，各類自然災害頻發，對人民的生命、財產安全造成極大威脅，各類災害，除了火山噴發、風暴、地震等多發之外，滑坡、泥石流、山體崩塌等自然災害也不斷出現。做好地質災害的防治工作，對于社會經濟的發展具有重要意義。我國是一個人口大國，在全國范圍內，山區總面積較大，大量人口與工程項目處在山區，地質災害的隱患更大，對此，需要建設科學的地質災害防治行業管理信息系統。

1 我國地質災害的發生情況

1.1 我國地質災害的發生現狀

地質災害是由于自然因素、人為因素引起的，會對人民的生命與財產安全帶來極大的威脅，包括地裂縫、地面塌陷、泥石流、滑坡、地面沉降、山體崩塌等。從世界范圍來看，我國的地質災害十分嚴重，有著災害損失大、發生頻率高、災害種類多、連續性強、強度大和突發性強的特點。根據數據顯示，我國共發生大型滑坡140處、崩塌51處、泥石流149處；較大型滑坡2 212處以上、崩塌2 984處以上、泥石流2 277處以上。近十年來，我國有近萬人由于地質災害死亡，在全國范圍內，有多個市、縣、區、鎮遭受地質災害的威脅，僅遼寧、云南、四川、河北、甘肅、北京6個省（市），其中小型崩滑流災害點就達到了41萬處。我國的地質災害主要分布于云南、重慶、四川、湖南、湖北、貴州、山西、陜西、廣西等省（區、市），尤其是在中西部地區，地質災害的發生率更高。地質災害的防治工作不僅與人民的生命財產安全密切相關，也會影響重大項目的建設質量，要切實做好地質災害的防治，制定出科學的管理措施，將防災責任制度落到實處。在這一背景下，做好地質災害的防治工作，已經成為關乎人民生命財產安全、國家經濟發展的大事。

1.2 地質災害的發生誘因

1.2.1 不利的結構面

地貌條件、地質因素是導致地質災害發生的內在決定性因素，在山體運動作用下，會出現新的褶皺、斷層，形成了隆起的褶皺帶，還有地區內構運動強烈，構造結構復雜，褶皺內的斷層發育，導致邊坡失穩、巖石破碎，再加上風化作用的影響，為地質災害的發生提供了內在條件。

1.2.2 不利的氣候環境

氣候環境也是導致地質災害發生的一個重要條件，尤其是降水，會導致多種類型的地質災害，在連日的降雨和暴雨情況下，容易引起泥石流、山體崩塌等。在我國的南方地區，降雨量充沛，季節分布不均，這是引起地質災害的重要誘因。

1.2.3 人類活動

人類活動對于自然環境會產生雙面影響，不合理的人類活動會引發各類地質災害。伴隨各地經濟的發展，人類對于自然資源的開發越來越深入，加之人口數量的增加，在人、地之間存在矛盾，如，不合理的采礦容易誘發滑坡、山體崩塌，公路的開發則容易導致地面出現塌陷，人類對森林資源的掠奪性開發導致大量山體裸露在外，這些都極大地影響著山體的穩定性，一旦遇到暴雨或者大雨天氣，就可能引發地質災害。

2 我國地質災害防治行業管理信息系統建設與展望

地質災害防治行業管理信息系統有著輸入、貯存、統計、查詢、輸出等一系列的功能，讓各類零散、分散的地質災害資料成為全面、系統的信息內容，對數據進行統一管理，讓數據實現綜合化的利用，為地質災害的調查、治理和監測工作提供足量的資料和數據，也滿足評審專家、政府部門、勘察設計單位的信息共享。

2.1 系統建設原則

第一，實用性。為了便于用戶的使用，在設計系統時，首先考慮到實用性與方便性，面向應用人員，采用簡單易行的方式來滿足應用要求，讓使用人員不需要進行繁瑣的查找，就可找到相關功能。第二，經濟性。在滿足設計目標的前提條件下，提高設計性價比，盡可能利用現有的硬件、軟件、數據與人員，按照統籌規劃的方式高效率達成建設目標。針對已經投入的系統，需盡可能將其整合起來，避免資源浪費。第三，先進性。系統的建設要應用先進的方法、技術、軟件、硬件以及網絡平臺，兼顧系統的成熟性、整體性，以滿足未來的技術發展要求。第四，一致性。以統一的目標作為指引，采用統一的業務標準、數據標準、技術標準以及網絡互聯技術標準。第五，安全性。應用全面權限管理機制，明確角色權限管理，提供完善的數據備份以及恢復機制，應用可靠性較高的軟件和硬件產品，避免信息數據資源泄露。第六，可維護性。確保系統數據的關聯特征，讓系統具備良好的可維護性，明確數據元素、業務內涵之間的關系，科學進行設計，保證組件模塊的內聚性，讓系統的穩定性高，易于維護。

2.2 系統總體架構

系統的建設本著實用、先進、靈活原則，采用C/S網絡計算模式進行設計，選擇Oracle、SQL Server2000等作為數據源，借助COM技術來設計和開發，確保系統的穩定和高效。在系統的架構上，包括幾個部分。

2.2.1 基礎保障

第一，標準編碼體系。制定統一的標準編碼與標準規范，制定基礎空間數據編碼體系，搭建對應的標準和規范，提供科學的外部接口標準，為地質災害數據庫、基礎地理信息數據庫的拓展提供數據支持。

第二，系統安全體系。參考國家相關標準，打造完善的協同安全體系，從數據、應用、網絡、管理等多個層面保障系統的整體安全，避免出現潛在威脅，構建科學的安全管理系統，做好制度建設。

第三，組織保障體系。打造統一的組織保障體系，成立科學的信息化工作機構，確保屬性數據的規范，制定科學的培訓制度，定期對數據進行更新，為系統建設和運行提供足夠的資金支持。

2.2.2 數據層

在數據層中，其主要的存儲內容包括各類非空間數據、空間數據，參考行業規范，利用網絡技術、數據庫技術、地理信息技術等，打造完善的數據管理體系與數據服務體系。從系統的內容來看，包括5種類型，即災害點空間數據庫、基礎空間數據庫、災害點資料數據庫、災害點屬性數據庫以及配置管理數據庫。

2.2.3 中間層

利用中間層，能夠將應用層、數據層之間連接起來，具體可以使用ArcSDE來完成。

2.2.4 應用層

在應用層中，有多種核心應用功能，需要開發對應的邊坡檔案管理系統，其功能包括災害點的查詢、地圖定位、基本GIS、資料管理、災害點編輯、打印輸出、統計報表、數據交換和權限管理等。

2.2.5 管理工具集

借助管理工具集，可提供維護、管理工具，滿足系統的維護、管理要求，管理工具集包括配置管理工具、系統用戶管理、數據庫管理配置工具以及日志管理工具等。

2.2.6 界面層

使用系統的用戶包括3種類型，即管理員、數據查詢用戶、系統管理用戶。其中，管理員掌握著最高權限，有查詢權限，也需要負責系統的維護，確保系統可以正常運行；數據查詢用戶可通過已授權方式來查詢數據，也可導出數據結果；系統管理用戶通過授權功能來負責數據管理，可享有查詢權。

2.3 系統功能

2.3.1 GIS功能

包括瀏覽功能、圖層控制功能、量測功能。瀏覽功能是對地圖的縮小、放大、全圖顯示、平移等操作；圖層控制則可顯示出圖層的最大與最小顯示比例；量測功能可滿足實時測量要求，能夠精準測量出方向角、多邊形面積、折線距離與夾角。

2.3.2 地圖定位功能

地圖定位功能包括災害點定位、坐標定位、地名定位和索引圖定位。

2.3.3 災害點查詢功能

災害點查詢功能包括空間查詢、區域查詢、緩沖查詢、屬性查詢幾類。空間查詢即通過畫圓、拉多邊形等操作，能夠查詢到相關區域的地質災害點，顯示在查詢列表上，并在地圖上標亮；區域查詢則可劃分出相關的行政區，在需查詢所有區域時，地圖上有對應的高亮顯示；緩沖查詢即在查詢時，可以按照要求設置緩沖區，查詢范圍可自動擴展；屬性查詢即按照地質災害點的類型、編號、名稱、危害分級、穩定性、所在區域、群測人、防治分級等條件進行查詢，可為單個條件，也可為多個條件。

2.3.4 災害點編輯功能

包括新建、編輯、刪除幾個功能。新建即在地圖所在位置點新建地質災害點；編輯即通過拖拉改變其空間位置；刪除即在刪除地質災害點時，也需刪除相關資料。

2.3.5 數據交換功能

地質災害點的導出：選擇地質災害點，通過導出功能，將相關資料、屬性數據導入到相應文件夾；地質災害點的導入：選擇地質災害點屬性文件，將相關數據導入到數據庫，根據具體的位置坐標來創建地質災害點，與相關資料聯系起來。

2.4 數據庫建設

2.4.1 資料收集

第一，地圖資料。包括交通規劃圖、區域地質圖、行政規劃圖、礦產圖、旅游規劃圖，收集紙質圖紙，在電子掃描后保存為圖片。

第二，前期地質災害資料。包括地質災害現狀數據、地質災害防災預案、地質災害易發程度區分、地質災害防治分區等。

2.4.2 制定數據標準

在數據庫中，數據類型各有差異，即便是同樣的地圖數據，地圖單位、坐標體系以及投影方式也不同。對此，需要對數據進行標準化處理，對數據單位、數據精度、名詞術語進行處理。同時，對空間信息進行科學編碼，這直接影響后續的系統實現，是需要優先解決的問題。

2.4.3 數據庫設計

在數據庫設計中，概念結構設計是其中的關鍵，常用的設計方式就是實體-關系模型，明確不同實體內容后即可構建關系，應用統一的坐標系統。針對矢量地形數據，參考國家的代碼標準、分類標準，對各個比例的道路、水系、建筑物、境界、地貌等制定出對應代碼，建立相關比例的數據聯系。在圖層的劃分上，要兼顧到數據的管理和應用需求，盡可能減少圖層，從應用角度著手，如果空間實體類型關系復雜，圖層會出現覆蓋、交迭的表現，需要將其劃分為對應的物理圖層。

2.4.4 數據入庫

入庫的數據有各類空間數據、非空間數據，具體需參考行業規范，應用網絡技術、數據庫技術、地理信息技術，按照既定標準，將滿足系統建設的數據輸入到數據庫。災害防治行業管理信息系統的內容基礎地理空間圖層、地質災害點屬性信息數據、地質災害點空間數據、地質災害點相關資料數據。

基礎地理空間圖層：從獲取的地圖資料中建設，對于電子地圖數據，可從對應圖層中進行提取，將圖層組合，通過坐標轉換來導入數據庫。對于紙質文件，將其掃描至計算機，通過圖形的校正后，應用矢量化方法來將數字信息存儲至數據庫。

地質災害點空間數據：內容涉及編號、災害類型、發現時間、所在地層、地貌、體積、面積、地層傾角、誘發因素、當前穩定性、穩定性發展趨勢、受威脅財產、受威脅房屋、影響對象、防治分級、群測人、監測責任人、監測情況、發生時間、聯系電話、失蹤人數、死亡人數、自然因素、人為因素、有無銷號等信息。上述信息是采用人工提取的方式，再錄取到對應數據庫。

2.4.5數據檢查

根據數據類型的差別，檢查內容也不同，包括分數據基礎檢查、邏輯一致性檢查、數據完整性檢查以及數據取值檢查。對于數據基礎檢查，包括地圖投影、高程基準方式；對于邏輯一致性檢查，需要明確各層的層名是否正確，檢查好屬性項的定義，分析屬性項之間的關系，查看代碼的一致性；對于數據完整性檢查，需要以專業技術設計書作為參考，對數據分層的完整、準確性做出檢查，查看其順序、要素屬性是不是正確；對于數據取值檢查，需要重點查看數據類型、數據格式以及數據取值是否處在值域。

3 結束語

地質災害嚴重威脅著人民的生命財產安全，建設地質災害防治行業管理信息系統，能夠為地質災害的調查、監測、治理和管理工作提供足夠的數據資料，是目前研究的重點。當前，系統的建設已經取得了突破性進展，但調查成果的智能化、可視化以及數據共享中還存在一些問題尚未解決，在下一階段的工作中，需著重針對上述問題進行分析。