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地質災害預警

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地質災害預警

地質災害預警范文第1篇

所謂的地質災害指的是由于自然地質的結構以及相應版塊的運動或者是由于人類對自然資源的破壞而造成泥石流、滑坡以及地面塌陷或者是土壤鹽堿化以及火山地震的發生,這些都屬于地質災害問題。由于地質災害是由于一定的作用力的作用下而導致其發生的,有人為因素,也有自然因素,自然因素主要是由于板塊的運動產生碰撞或者是擠壓而產生了一定的壓力造成的。而人為因素主要是由于人類對自然資源的不合理使用造成的。其中主要包括:由于生產的需要對于樹木進行嚴重的砍伐在一定的程度上可以造成山體滑坡的現象發生,由于煤礦以及其他資源的過度開采,很可能造成塌方現象的發生,不僅危害人們的生命安全在一定的程度上還造成環境的破壞。

二、地質災害監測的方法

所謂的地質監測就是在地質災害發生之前通過技術與設備的應用對于地質災害的活動以及各種誘發地質災害發生的因素進行一系列的分析的工作。不但可以防止災害的發生也可以通過相應的預防手段來減少災害發生時造成的損失。

1.地質災害監測的對象

在對地質進行監測的時候主要還是通過直接的觀察以及通過儀器的測量還有對以往的數據進行分析,找出災害發生的特點,從而對其進行防御。在進行地質災害監測的時候主要是對于災害形成的原因以及災害的發展形勢進行全方位的調查與研究。我們通過對變形、物理場、化學場以及誘發地質災害發生的其它的一些動力因素進行相關的監測從而找出其影響地質災害的主要原因。

2.地質災害監測的方法

對于變形監測來說主要是通過伸縮計法以及地表傾斜檢測法還有地表位移GPS測量法對地表的相對位移以及絕對位移進行相應的測量。以上的測量方法主要是對預防滑坡以及崩塌地質災害發生而進行的監測。對于泥石流的監測主要是通過地表檢測法和流速監測法以及對于降雨量的調查分析來進行相應的監測的。地質之所以會發生變動,不僅受自然自身的影響,人類的活動在很大的程度上導致了地質災害的發生,所有在具備完善的監測的情況下要讓人們了解到保護自然環境的重要性,對于人類所進行的活動也要進行相應的的觀察之后可以推斷出地質可能會發生的結構的演變,從而能更好地分析其動態,對于可能要發生的災害進行很好的預防。

三、地質災害監測預警的基本程序

對于地質災害的監測預警,首先相關的部門應該成立專門的地質災害監測預警小組,對于居民進行的宣傳以及教育,對在地質災害發生之前可能出現的一些狀況進行詳細的講解,以便于進行及時的撤離以及預防的工作可以順利的開展。其次,應該對于人們日常生活的電力設施以及具有重大威脅性的橋梁以及水壩的建設還有對大山的居民的居住地以及周邊的環境要進行良好的監測,以便在災害發生的時候可以將居民進行有效的撤離。最后要制定嚴謹詳細的防御措施,在進行區域調查時要把發生重大災害的地區作為重點的參考對像對其地質環境進行相關的判別,對于特殊區域的地質要建立完善的氣象綜合檢測網,由于監測預警對于預防以及降低損失有著重要的意義,所以在進行監測預警的時候一定要將科學技術研究作為重要的依據。由于不同地區的地質存在不同的問題,所以對于地質進行科學的劃分之后才能進行更加深入的監測以及預防的工作。

四、地質災害預警預報的基本理論以及模型

無論是遠古時期還是現在都發生過很多的地質災害問題,所以對于地質災害監測以及預警應該進行全方面的研究,在基于一定科學理論的基礎上,通過對地質災害形成的機理以及誘發的因素和動力學的分析,通過對靜力以及動力的研究,來判斷地質災害形成的過程,通過對巖土力學的研究從而判斷地質災害的日常穩定性以動態。通過統計學以及數學的應用,對一些變量以及進行科學的分析,可以使用的公式進行相關的計算,便于發現災害對于人類的影響程度,從而可以采取有效的手段進行預防。還可以通過信息科學以及地理信息科學對地質災害的發生建立相應的數據庫,再結合相應的地理信息系統,對地質災害進行相應的對比分析,使預警預報在無形之中可以看見,可以對其進行相應的防范。由于科技的迅速發展,我國已經掌握了更加先進的監測預警技術,對于我國來說BOTDR技術雖然引進的比較晚,但是發展的很迅速,對于滑坡工程的監測也起到了很好的效果。在進行監測預警的時候應該建立地質災害監測預警模型然后其數據進行相關的分析。地質災害監測的預警模型主要有時間序列模型以及Kalman濾波模型還有人工神經網絡模型。在時間序列模型建模之前要對系統的時間序列動態數據進行相應的觀測以及記錄,然后通過制圖以及一系列的計算選擇合適的模型與時間序列觀察的數據進行相應的曲線擬合,從而發現其走向。

五、總結

地質災害預警范文第2篇

通過對發生的地質災害、降雨等資料的分析,崩塌滑坡泥石流災害發生的原因是地質環境條件、降雨、人類工程活動等因素的相互交織,自然與社會因素相互疊加的結果。地質災害系統是一個復雜的開放系統和耗散體系,具有高度非線性和復雜性,其系統行為具有非確定性和突發性[9]。在諸多因素中,地形、巖土體類型、活動斷裂等為控制性因素,對地質災害的分布、形成、發展起著控制性作用。降雨、人類工程活動、地震為誘發因素。本文將影響地質災害的因素歸納為控制因素和誘發因素。控制因素有表征地質環境條件的地形、巖土體類型、活動斷裂、水網密度、構造及人類工程活動;云南省降雨誘發型地質災害約占90%,因此將降雨作為誘發因素來考慮。

1.1滑坡泥石流災害與地質環境的關系本文在總結前人研究成果的基礎上進一步深入研究,提出以下幾點看法。

1.1.1滑坡泥石流與地形地貌(1)崩塌滑坡泥石流主要發育于海拔500~2500m區域,3000m以上分布數量少;其中1000~2500m區域內滑坡最為集中,占滑坡總數的86%。(2)云南省地貌以元陽河谷和云嶺山脈一線為界,可將全省分為滇東高原盆地區、滇西山地峽谷區,根據地貌特征細分地貌亞區。不同地貌區災害發育分布特征不同。

1.1.2崩塌滑坡泥石流與巖土體類型巖土體作為地質災害的活動主體,是地質災害產生的物質基礎,巖土體類型、性質、結構及構造特征對地質災害的形成發育產生重要影響。薄-中層狀極軟-較硬含煤砂巖、泥巖巖組易發生塑性變形破壞導致滑坡泥石流災害;塊狀堅硬片麻巖、混合巖、變粒巖巖組由于風化層厚,容易沿強/弱風化界面產生滑動;中-厚層狀強巖溶化較硬-堅硬灰巖、白云巖巖組中滑坡泥石流地質災害很少發生。

1.1.3崩塌滑坡泥石流與地質構造構造控制著地形地貌及大地構造分區并進一步影響微地貌和巖土體類型,從而影響地質災害的發育。活動性斷裂構造密集的區域,巖土體破碎,斜坡較為陡峻,較易發生地質災害。

1.1.4崩塌滑坡泥石流與地震云南省地震活動頻繁,地震發生的同時,常常誘發滑坡、崩塌和地裂縫等次生地質災害,同時導致巖土體破碎,斜坡物質失穩,為泥石流提供大量物質來源。

1.1.5崩塌滑坡泥石流與水系密度云南省地質災害與水系關系比較密切,地質災害沿河流兩側呈帶狀分布,山區河流兩側一般為交通要道,人類工程活動對巖土體產生擾動,加劇地質災害的形成。

1.2降雨與崩塌滑坡泥石流災害的關系云南具有“一山分四季、十里不同天”的氣候特征,小尺度單點性強降水經常發生[8]。依據最新的氣候區劃,云南大致可分為北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、溫帶和高原氣候帶等6個氣候帶。因氣候類型不同,不同區域降雨時空分布特征差異明顯,對地質災害的誘發作用不同。云南省降雨與地質災害關系具有以下幾個特點:(1)降雨對地質災害發育發生具有明顯的分帶特征,不同區域誘發地質災害的臨界雨量差異明顯。(2)在降雨發生當天及前幾天,大部分地質災害的發生都會伴隨有降雨的發生,并且規律性非常明顯。因此,短時強降雨對地質災害具有明顯的誘發效應。(3)將滑坡、崩塌和泥石流災害發生當天、前3d、前5d、前7d、前10d、前15d的累計有效降雨情況進行統計分析,結果表明累計有效降雨量隨時間推移與地質災害相關性逐漸減弱,前7d累計有效降雨量與地質災害相關性較明顯。

1.3地質災害預警區劃通過對地質環境條件、氣候特征、地質災害發育特征等分析,對云南省進行預警區域劃分,將全省劃分為11個預警區:哀牢山地區、大理麗江地區、大盈江地區、滇東北地區、滇南地區、滇西北地區、滇中高原湖盆區、滇中紅層地區、金沙江中下游地區、臨滄地區、文山巖溶地區。不同預警區域,對降雨量誘發地質災害的敏感程度不同,因此根據預警區特征設置不同的降雨閾值;不同預警區,地質環境條件因子對地質災害敏感性不同,因此根據預警區特征設置因子權值。

1.4地質災害氣象風險預警模型(1)地質災害敏感性指數在不同的地質環境背景條件下,由控制因素影響發生地質災害的可能性差異用地質災害敏感性指數(Z)表示,根據云南省滑坡泥石流形成機理及特點,選取與崩滑流地質災害密切相關的地形地貌、地震、水網密度、巖土體類型、構造、人類工程活動共6個因子,用信息量模型[10]來計算地質災害敏感性指數。(2)降雨誘發指數本文引用了岳建偉[4]等在地質災害預警預報及信息管理系統應用研究中提出的前期累計降雨量對地質災害影響的降雨誘發指數計算方法。根據云南省降雨與地質災害關系特征,將有效累計降雨天數修正為7d,選取當日降雨量,1d、3d、5d、7d累計有效降雨量為特征值,設置降雨閾值。參考李鐵峰等在哀牢山地區的研究成果,α取值0.75。(3)地質災害氣象風險預警單元按云南省氣象局預報雨量網格劃分方法將全省劃分為0.5°×0.5°網格單元。(4)氣象風險預警指數氣象風險預警指數(H)=地質災害敏感性指數(Z)×降雨誘發指數(R)。(5)地質災害氣象預報預警等級劃分地質災害氣象預報預警級別按全國統一要求劃分為5級,根據預警指數計算結果,進行預警級別劃分。

2地質災害氣象風險預警系統實現

2.1基于WebGIS的地質災害預警系統的設計云南省地質災害氣象風險預警系統基于GIS空間分析技術和WebGIS技術,實現對地質災害數據、雨量數據、地圖數據進行存儲與集成管理、預警分析等,系統包含預警分析子系統、雨量管理子系統、災害數據管理子系統、地圖管理子系統。預警分析流程:首先導入地質環境背景因子,設置各預警區因子權值,通過GIS空間分析計算地質環境敏感指數;然后對各預警區設置降雨量臨界值雨量,導入前7d及預報降雨量,計算出當日地質災害降雨誘發指數,再計算預警指數并按劃分的預警等級,對預警結果進行分析,最后預警產品(圖1)。

2.2地質災害氣象風險預警系統特點云南省人民政府確定的地質災害防治“以預防滑坡泥石流為主、以預測預報為主、以災前避讓為主”的“三為主”方針,突出了地質災害預報預警對地質災害防治的重要性。2011年8月26日,云南省國土資源廳與云南省氣象局簽訂了《深化地質災害氣象預警預報工作合作協議》。從如何利用好現有資源為地質災害防災減災服務為出發點,研發了云南省地質災害氣象風險預警系統。該系統具有以下特點:(1)系統預警單元為0.5°×0.5°網格,精度可達鄉鎮級,且預警精度可以隨氣象局雨量站加密而提高,提升了云南省地質災害氣象風險預警水平。(2)系統模型中因子權值、降雨閾值等參數可根據預警結果反饋情況和地質災害發生機理研究結果進行調整,預警方法具有可優化性。為后期雨量數據加密后分析地質災害與降雨量、地質環境條件的關系提供模型優化接口,提高模型的實用性和可靠性。(3)系統應用關系數據庫SQLServer管理屬性數據,用MAPGISK9的空間數據庫管理空間數據,數據管理方式更加安全、高效。(4)通過對州(市)級行政區劃內地質環境條件對地質災害的控制作用特征、降雨對地質災害的誘發特征研究,構建適合各州、市的預警區劃及降雨閾值,本模型方法及預警系統具有可推廣性。隨著氣象部門雨量監測站網及監測手段迅速提高,州(市)國土資源部門承擔轄區內地質災害氣象風險預警預報將成為新的發展方向。

3地質災害氣象風險預警成果檢驗

系統于2013年汛期試運行,通過新老系統預警結果對比、地質災害災情信息反饋,不斷調整、修正模型因子權值及降雨閾值。2014年系統投入正式運行。對2014年汛期大型以上地質災害災情所在預警區域進行統計,在3級預警區的地質災害約占60%、在2級預警區的約占30%、另外10%大型以上地質災害未在預警區內。新系統在縮小預警面積、減少空報的同時提高了成功預警率。

4結語

地質災害預警范文第3篇

如圖1所示,監測預警體系主要由監測人員、移動終端和主管部門三部分組成。監測人員一般由具有一定地質災害專業知識背景或經過專業培訓后的人員組成,首先每位監測人員配備一部移動終端并負責一個或者多個監測點,每部移動終端安裝一款應用軟件。當監測人員到達現場后,觀察相關地質現象然后使用移動終端中的應用軟件錄入相關信息(如描述地質現象的文字、圖片和視頻等),錄入完畢后讓移動終端連上GPRS無線網并接入Internet,再將信息發送出去。主管部門則負責接收移動終端發送來的信息并將信息整理并交給室內的預警專家,預警專家通過分析信息判斷出地質情況,最后并做出相應的預警對策,以防止或者減少地質災害帶來的損失。

移動終端應用軟件的實現

1概述

移動終端應用軟件采用VisualStudio2005(簡稱VS2005)聯合WindowsMobile6.0SDK開發包并采用C語言編程實現。利用VisualStudio2005和相關開發包可以搭建出WindowsMobile開發環境,利用此環境建立Win32智能設備應用程序,可開發基于WindowsMobile系統下的應用軟件。其中WindowsMobile(簡稱WM)系統與電腦上的Windows類似,它的應用軟件也是以MicrosoftWin32API為基礎實現,其對應系統的移動設備很多都具備觸屏、連接GPRS、拍照、錄像等基本功能功能,滿足地質災害監測的實際應用要求。

2Win32應用程序框架分析

由于WM系統是一種基于消息的系統,并且每一種消息都對應一種事件,而Win32應用程序是又一種Windows系統下的應用程序,所以Win32應用程序的運行是靠外部事件來驅動的,即程序一直處于一個等待狀態,當一個事件發生(如點擊觸摸屏上某個按鈕),程序首先會捕獲消息,再進行消息的傳遞和轉換,并根據消息的類型判斷出事件的性質,然后調用回調函數對各種事件做出相應處理[7-8]。事件判斷過程由消息循環機制負責,事件處理過程由回調函數負責。Win32應用程序代碼上主要由一個Win-Main函數和多個回調函數組成,WinMin函數是程序的入口點,它負責注冊窗口類并創建窗口的同時也負責主窗口顯示,消息循環機制也在此函數內。回調函數負責實現各種消息所對應事件的響應。如圖2所示,監測人員對手機的一系列操作將產生多種消息從而形成消息隊列,而消息循環機制則不斷從消息隊列中取出消息,將其放入WinMa-in函數中進行轉換,最后根據消息的不同類型將消息傳遞到主窗口回調函數中或對話框回調函數中,而各種消息所對應的事件的響應則通過在兩個回調函數中調用相關Win32API函數實現。其中主窗口消息響應函數負責主窗口中產生事件的響應,對話框回調函數負責對話框中產生事件的響應。

3軟件結構實現

在分析了win32應用程序原理和框架的基礎上,結合地質災害監測時的實際情況,提出一種軟件結構以實現軟件的各種功能。軟件主要有兩個功能:①實現將地質災害信息錄入并保存到手機中;②實現將錄入的信息傳輸到遠程計算機中。其中信息包括文字、圖片和視頻等多媒體信息。此外軟件還設計了一些附加功能(如查詢話費、捕獲軟件路徑),圖3為應用軟件的結構圖。軟件在結構上主要由界面顯示模塊、消息響應模塊(包括主窗口消息響應和對話框消息響應)、向導模塊和通信模塊四部分組成,下面依次對軟件的各個模塊的實現過程做介紹。

界面顯示模塊包括主界面顯示和對話框顯示兩個部分,主界面由編程實現,對話框由VS2005自帶的資源編輯器繪制實現。操作人員通過觸筆點擊兩種界面上的不同資源(如按鈕、文本編輯框)就能進行不同的操作(如切換界面、查詢話費、進入向導)。(1)主界面負責軟件打開時的初始界面展示,主界面上資源由兩個按鈕、一個靜態文本框、一副位圖和一個菜單組成。在界面上顯示該資源的代碼在WinMain函數中實現。其中兩個按鈕的作用分別是開啟信息錄入向導和信息發送向導,靜態文本框和位圖是提示消息,菜單的作用是使用附加功能(如查詢話費、獲取路徑)。以下是主界面中開啟信息錄入向導的按鈕相關代碼:CreateWindowEx(NULL,_T("button"),_T("錄入信息"),WS_CHILD|WS_VISIBLE|BS_DEF-PUSHBUTTON,15,32,70,60,hWnd,(HMENU)ButtonID,g_hInstance,NULL);(2)對話框負責軟件的功能在具體細節方面的界面顯示(包括向導的構成),對話框上的資源主要有按鈕、靜態文本框、文本編輯框等。在對話框中不同按鈕的功能是不同的,主要包括:參數選擇、向導上/下一步界面切換、設置常用IP和端口等。靜態文本框同樣作為提示信息,文本編輯框的作用是接收并顯示操作人員編輯或者選擇的信息。

消息響應是軟件結構的核心部分,負責界面上各種資源所對應的各種功能的實現。由于顯示分為主界面顯示和對話框顯示兩個部分,因此消息響應也分為主界面消息響應和對話框消息響應兩個部分。主界面消息響應實現開啟向導的操作和附加功能的使用。對話框消息響應負責向導過程中具體操作的實現(如信息的錄入和保存、IP地址和端口號的設置、界面切換等),下面對消息響應所對應的主要操作的實現過程依次做介紹。(1)向導的開啟與關閉操作:在按鈕的消息響應中調用DialogBox()方法傳入構成向導的第一個對話框名稱,可彈出此對話框從而開啟向導。調用EndDialog()方法傳入構成向導的最后一個對話框名稱,即當點擊相關按鈕時,可關閉此對話框從而關閉向導。(2)參數選擇操作:首先將按鈕所代表的參數值保存在一個數組中,使得按鈕名稱與參數值形成一一對應關系,然后在按鈕的消息響應中調用SetDlgItemText()方法傳入指定的數組名和指定的文本編輯框名,當點擊按鈕時,即可將數組中的參數值顯示在指定文本編輯框中從而起到參數選擇作用。(3)界面切換操作:在按鈕的消息響應中先調用End-Dialog()方法傳入當前對話框的名稱,再立即調用Dia-logBox()方法傳入要打開的對話框名稱,即可將當前對話框關閉并馬上打開新的對話框從而起到界面切換作用。(4)信息編輯操作:文本編輯的響應消息會由Wind-wosMobile系統自動完成,因此當點擊移動終端界面上的文本編輯框時,會自動調用手機的輸入法,此時只需向文本框輸入信息則可完成信息編輯的操作。(5)信息保存操作:先向操定義一個數組,然后在相應按鈕的消息響應中調用GetDlgItemText()方法傳入文本編輯框名稱和組數名,即可將指定文本編輯框中的信息保存到指定的數組中從而實現信息的保存。(6)圖片和視頻錄入操作:首先定義并設置SHCAM-ERACAPTURE結構體相關參數,然后在按鈕的消息響應中調用SHCameraCapture()方法傳入結構體名,當點擊此按鈕時,移動終端會根據消息響應自動調為拍照或者攝像模式從而實現圖片或視頻的錄入。(7)信息發送操作:在按鈕的消息響應中創建一個線程并在線程中調用相關Socket方法即可實現信息發送功能,關于通信過程,后面會詳細說明。(8)查詢話費操作:先定義PHONEMAKECALL-INFO結構體,然后對其成員變量賦值,比如對pszDestAd-dress成員賦值“1008611”字符串,最后調用PhoneMake-Call()方法傳入結構體名即可直接撥打1008611從而起到查詢話費的作用。(9)捕獲軟件路徑操作:先定義一個數組用于存放路徑,再調用GetModuleFileName方法傳入數組名稱,即可將路徑存入數據中,最后只需用GetDC()方法獲取設備上下文,然后使用ExtTextOut()方法顯示在界面上即可。(10)連接GPRS操作:首先定義GUID類型數據,并賦初值,然后定義CONNMGR_CONNECTIONINFO結構體,并對其成員變量(如cbSize)賦值,最后調用Con-nMgrEstablishConnectionSync()方法即可連上GPRS。

向導是一種友好的操作界面,負責引導操作人員完成對地質災害信息的錄入和發送。對軟件的信息錄入功能和信息發送功能分別可設計出兩個向導,即信息錄入向導和信息發送向導。每個向導由一系列的對話框組成,通過在對話框上添加相關按鈕的消息響應(即界面切換),可實現多個對話框按某種次序依次彈出或關閉從而形成向導,圖4為向導實現的原理圖。

通信的實現主要是利用了Socket通信原理,Socket即套接字,它是支持TCP/IP的網絡通信的基本操作單元,也是不同主機之間進程進行雙向通信的端面點[9-11]。Socket有兩種:流式套接字(TCP)和數據報套接字(UDP),由于UDP方式是一種不可靠的通信方式,而監測預警對地質災害信息要求比較高,不允許數據掉包(尤其是圖片文件,少傳輸一點數據都會導致圖片不可用),因此為了保證信息傳輸的可靠性,軟件采用流式套接字(TCP方式)實現信息在網絡中的傳輸。由于WindowsMobile6.0SDK開發包有支持GPRS連接以及Socket(套接字)等功能接口。因此軟件在代碼上,為了不阻塞界面顯示模塊,會首先開啟一個線程,然后在線程中調用ConnMgrEstablishConnec-tionSync()方法連接上GPRS,再創建Socket套接字,調用Bind()方法然后設定IP地址和端口號,并用Connect()方法向遠程計算機端軟件發出連接請求,當請求被接收后會接通連接,此時可使用Send()方法實現信息的發送。所發送的信息主要有兩種:字符信息和文件信息,字符信息可直接通過Send()方法實現。文件信息(圖片、視頻)比較大,所以不能一次性傳輸完成。其傳輸方法為:將文件分多次以二進制方式寫入緩沖區,再多次使用Send()方法將緩沖區的二進制流發送出去。

測試條件、方法及結果

軟件是按照WindowsMobile系統下的PocketPC手機且是以240*320分辨率設計的,因此滿足此條件的手機均能夠正常運行。實際測試中采用的是WindowsMobile系統下的多普達S700手機作為其運行的硬件平臺并在主管部門計算機中設計了友好的接收軟件。其測試方法為:①打開手機軟件,點擊信息錄入按鈕,此時軟件會開啟一個向導,操作人員按照向導一步一步進行信息的錄入,最后點擊完成按鈕,即可完成信息的錄入工作;②點擊信息發送按鈕,此時軟件同樣會開啟一個向導,操作人員按照向導提示進行IP地址與端口號的設置等,最后點擊完成按鈕進行信息的發送。測試結果:經過反復測試,本軟件能夠很好的實現文字、圖片和視頻等信息的傳輸,傳輸的數據實時性好、準確,圖6為計算機端接收到的信息(文字、圖片和視頻)的效果圖。圖7為手機軟件效果圖。

地質災害預警范文第4篇

【關鍵詞】WebGIS 地質災害 預警 系統設計與開發

引言

災害預警是減災工程的先導性措施,監測系統為減災工程提供了及時的關健數據和信息。基于WEBGIS的山洪地質災害監測預警平臺是針對人類活動劇烈,地質條件復雜,易發生山洪、泥石流、滑坡等地質災害的山區來研發創新型滿足人們需要的服務性平臺,可為各級部門提供最優化的系統解決方案。該系統科學化整合氣象、國土、水利、測繪等各類氣象、地質基礎信息數據,集采集系統、監測系統、預警系統、系統于一體,通過對各類數據的查詢與分析,制作精細化山洪地質災害監測預警系統,大幅度提高了山洪災害監測預警效率,為及時規避風險、避免或減少災害導致人員傷亡和財產損失的有效非工程措施,是實施指揮決策和搶險救災的重要輔助手段。

一、系統技術分析

(一)WebGIS(ArcIms)技術。

隨著計算機網絡技術的發展,GIS與逐漸與Internet技術相結合就產生了基于Internet平臺客戶端采用WWW協議的地理信息系統,這就是WebGIS。利用因特網來進行客戶端和服務器之間的信息交換,用戶通過瀏覽器獲得網絡中空間信息的大量數據。從WWW的任意一個節點,Internet的用戶都可以瀏覽到WebGIs站點上的地理數據,主要作用是進行空間數據、空間查詢與檢索、空間模型服務、Web資源的組織等。從結構上看,它主要有4個部分所組成:瀏覽器,信息,服務器,編輯器。它們有各自不同的作用,用瀏覽器顯示空間數據信息并支持客戶端在線處理;用信息均衡網絡負載,實現空間信息網絡化;用服務器滿足WebGIS客戶端的查詢請求和空間分析請求,管理空間數據庫;用編輯器提供導入空間數據庫中數據的功能,形成完整的GIS對象、GIS模型和GIS數據結構的編輯和顯示環境。

(二)GPRS技術。

GPRS是基于地面基站和信號發射塔的無線通信,具有傳輸速率高、實時性強、成本低等特點。北半衛星通信是基于地面基站和通信衛星的空地結合無線通信網絡,具有通信距離遠、覆蓋區域廣等特點。系統主站在一般情況下通過GPRS網絡實現與服務器的數據傳輸,而在GPRS網絡不能滿足實時性的情況下利用北斗系統形成互補。

(三)預警集成技術應用。

通過對現有主流通信方式通信協議的分析、打包、封裝,實現快速與主流通信設備的無縫對接,支持與傳真群發、無線廣播預警系統、短信平臺等服務綁定。

二、研究重點

(1)研究監測參數的準確性這里包降雨量、地下水位、位移、傾角對災害產生的影響力,并根據不同的情況設定不同的權重加以分析;。

(2)對測量數據利用GPRS持續的上傳到數據庫,并且在信息地圖上能顯示被測的位置以及顯示信息;

(3)對所傳數據進行統計分析并計算危險閥值,找到不同情況時對災害造成的影響力;

(4)實現系統的自動報警功能,并利用通信網絡短信的形式發到接受方;

(5)地理信息表在數字化地圖上展示以及報警時的自動閃現。

三、系統內容

使用基于GPRS、WebGIS和遙感等技術手段進行創新型開發―山洪地質災害監測預警系統。該系統可以實現信息化和可視化快速有效地反應災害的發生、發展的過程,并且具有更好的適應性、可移植性和擴展性。系統采取統一的數據庫來存儲數據,數據接收系統和數據展示系統同時用一個數據庫來存放這樣便提高了數據展示的效率。

此研究利用監測儀器,把所需數據精確測出,經過GPRS上傳到WEBGIS系統,把所測數據經過計算顯示在系統中,主要內容有:

(1)設備的選址,以及安裝調試和信息的發送;

(2)監測信息的接受,計算并自動化顯示在WEB上;

(3)WEB系統的模塊化結構的實現,以及GIS應用于WEB內;

(4)對數據的管理和分析;

(5)達到危險范圍系統實現自動報警。

另外一般選用的傳感器有:降雨量、液位(地下水)、位移(表面、深部)、加速度、傾角、裂縫、孔隙水壓力等傳感器及報警設備,主要選取的監測參數有:

(1)降雨量:采用雨量計監測,對滑坡點的降水量數據進行采集;

(2)地下水位:采用水位計監測,對坡體地下水位采用孔內水位計對地下水進行監測;

(3)位移(表面、深部):采用伸縮式位移傳感器監測,可在滑坡體表面或滑坡體內部進行監測;

(4)加速度:暫可由位移傳感器進行位移變化監測;

(5)傾角:地表傾斜監測,采用固定式傾斜計安裝于錨固護坡的混凝土上,對滑坡體傾斜進行監測;

(6)裂縫:暫可由位移傳感器進行裂縫位移變化監測;

(7)孔隙水壓力:應用孔隙水壓傳感器來測量地下空隙水壓,對地下內部結構進行有效應力和穩定性分析;

(8)數據記錄通信裝置:利用無線網絡(GSM或GPRS網絡)傳送數據,可收錄和傳輸多路傳感器信號,并可設定每通道采樣間隔及每通道判斷基準值等;

(9)報警設備:報警傳感器主要應用于監測滑坡變形等,在檢測塌方、落石等危險情況時通過旋轉燈和警報裝置,可及時進行塌方和巖石崩塌瞬間的警報。

由于監測數據受地理位置的限制,因些圍繞數據的傳送,接收,存儲,展示來設計系統,監測數據是整個系統最重要的部分,如圖1所示:

四、系統界面

該平臺大體分為三層:數據收集層、數據存儲層、展現層。

數據收集層是最基本的一層,運用的是服務器與客戶端即C/S模式。在自動監測站中采用雨量計監測滑坡點的降水量數據進行采集,用伸縮式位移傳感器監測,可在滑坡體內部進行監測,地表的傾斜監測,采用固定式傾斜計安裝于錨固護坡的混凝土上,對滑坡體傾斜進行監測,所監測到的數據可通過GPRS直接上傳給數據接收裝置,通過數據接收裝置直接連接數據庫。還可以通過監測人員,把監測到的數據以短信的形式傳給指揮中心,由指揮中心管理員去管理數據。

數據存儲層主要是服務器提供足夠大的數據庫,用來存儲數據采集到的數據,也用來儲存基本的信息比如人員的信息,數據的域值,所要的信息等。其中包括兩大塊即GIS數據庫和綜合數據庫,在該平臺內所用的是數字化地圖,所包含的數據很大,必須存在服務器上。使用數據庫把兩大模式關聯起來,為平臺提供基礎服務數據。

展現層是最直觀的一層,使用B/S的模式使用互聯網把各個地區統一起來,通過對數據庫的操作可實現增、刪、改、查、信息圖形展示。在這一層使數字化地圖與地理信息相結合在一塊,更直觀展現場景,同時實現自動報警的功能。如圖2所示:

五、結論

基于WebGIS的山洪地質災害預警系統以WEBGIS技術、空間數據庫技術和計算機網絡技術為依托,建立地質災害防治自動報警系統、數據庫系統和決策技術支持服務系統,這樣為防治災害提供了快速的信息,從而把山洪地質災害預警各類信息的分析與管理合理實現,進行收集、處理、保存各種空間數據和非空間數據,提高各種數據的直觀性、可比性和兼容性,使山洪地質災害預警信息統一性、精確性和及時性的要求得到滿足。該系統可用計算機對大量信息進行管理和分析,人們可以方便查詢和統計各種信息,并且可以通過表、圖等方式顯示和輸出信息,從而大大提高工作效率。地圖顯示功能還能將山洪地質災害直觀、精確地顯示出來,上級部門可以根據提供的信息采取相應的措施,更好的為人民服務。

參考文獻:

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[5]王威,王水林,湯華,等.基于三維GIS的滑坡災害監測預警系統及應用[J].巖土力學,2009,30(11).

地質災害預警范文第5篇

[關鍵詞]地質災害 防治 地質環境 利用

中圖分類號:F126 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)25-0306-01

引言

地質環境在地球千萬年的地質變化中形成的。這種形成也是由于地質災害不斷出現而造成的。現在人類出現在地球上活動,自然要保證生存的安全性。雖然不能避免和阻比地質災害的出現,但是可以對相關的地質環境進行研究,從而得出一定的結論,幫助人們能夠及時的躲避災害,減少人員傷亡和經濟損失。并且可以得到研究的成果。因此在這一研究過程,就能夠體現出地質災害防治是和地質環境有一定的關系的,在減少災難過程的損失是有價值的。

1.地質災害與地質環境

1.1 地質災害

1.1.1地質災害定義

地質災害主要是指由于自然地質作用、人為地質作用使地質環境惡化,并造成人類生命財產損失或人類賴以生存的資源、環境遭受破壞的災害事件。常見的地質災害有地殼活動災害、斜坡巖土體運動災害、地面變形災害、礦山與地下工程災害、水庫災害、土地退化災害、水土污染與地球化學異常災害等。

1.1.2地質災害頻發的主要原因

最近一段時期,全球變暖,冰川融化,甚至各地的地震災害也在不斷的頻發。這些災害的出現直接的導致了很多人喪命以及巨大的經濟損失。但是導致地質災害如此頻發的原因,除了地球本身板塊正常的運轉之外,還有人們對環境的破壞,導致地球環境受到影響,增加了地球活動的頻率,增加了地球的負擔。并且由于人們在地球上的過度開采,使得地球地質的變化和破壞變得十分嚴重。

1.1.4關于我國地質災害防治工作現狀

在我國,對于地質災害工作的防治僅僅是在從初級階段慢慢的進行摸索,一直到現在能夠及時以及有效的對其進行防止,已經取得了長足的進展。在地質災害防治工作上,依然可以做到,及時周密地部署,相關工作人員及時進行災后抗戰,領導深入災區進行指導,盡量減輕災害影響,健全應急支撐體系,并且其應急的速度也是十分快捷的,出臺很多相應的災害防治條例,穩步快速進行防治工作,預警能力提高,預案啟動堅決,減少損失,降低人員傷亡率,開展隱患防治工作,我國已經認識到災害防治工作重在“防”上,重點應該要對其資金的安排進行突出,在技術方面給予一定的支持,加大地質災害防治工作的宣傳力度,普及地質災害防治知識等。

1.2 關于地質環境

目前我們人類所居住在的環境主要是經過一次次的地質運動后形成的。地質環境并不是一個封閉的環境,地質環境與其周圍的水圈、生物圈、大氣圈等之問無時無刻都在進行著物質和能量的交換,與此同時,地質環境也將會遭受到地球表面各個圈當中的影響,因此,地質環境是處在不斷變化中的,而且這種變化也影響著地球表面各個圈層的發展。地質環境變化的方式一般表現為緩變或漸變,漸變發展為突變或災變,然后進入下一個漸變階段,所以,對于地質環境變化來說,其主要是具有著一定程度的周期性,并且是在一定的區域和時間內形成突變的過程,從而破壞地質環境,產生地質災害,這就是地質災害的地帶性、突發性與準周期性。

1.3 地質災害賦存于特定的地質環境

所謂的地質災害,其主要就是一些對地質環境造成影響的事件,同時也會對人類生存構成危害的地質事件。而這些地質事件的本質就是地質體的相對運動、狀態改變。比如地殼應力過程中所釋放出來的地震,進而反應的形式變為地殼震動與地表破裂,形成地裂縫、砂土液化及軟土震陷,表現形式是地表巖土的運動和移位,其他災害如崩滑流、地面沉降以及塌陷等也均以巖土體的移位,或者是狀態變形完成行程災害的一個過程。

1.4 地質環境制約地質災害的發生

關于地質災害的出現,主要是在特定的地質環境下來形成的,如果環境不具備這樣的條件,則災害難于形成。即地質環境一方面構成地質災害發生的條件,另一方面又限制其發生,進而使其能夠起到制約的作用,=如泥石流災害有其發展階段性,對應于地質環境條件則在溝谷發育的成熟期為泥石頻發期,在此之外,隨著溝谷以及地貌等地質的變化,泥石流處于孕育發展階段,并不成災,由此可見地質環境對于地質災害的制約作用。

2 地質災害防治體系

2.1 關于調查區劃體系

在對其進行實施調查評價的過程中,主要是為了建筑地質災害調查評價的體系,目的就是要調查清楚地質災害發生的地質環境條件、評價其危險性,進行地質災害風險區劃,確定重大地質災害隱患點,以此來合理的開發以及利用地質的環境,進而實施地質災害監測預警和防治工程提供依據,為省級和國家層面決策管理提供支持。

2.2 關于監測預警體系

地質災害監測預警體系包括技術和行政兩個方面,是防災減災成效突出的重要手段。一個運行良好的地質災害監測預警體系能夠在地質環境條件發生變化時及時捕捉前兆信息, 針對不同對象及時發出防災減災警示信息,為地質災害避險決策或應急處置提供依據。

2.3 關于搬遷治理工程體系

通過對其檢測的結果進行分析,以此來確認其危險性大以及危害嚴重的地質災害特點,經過地質勘查評價,采取搬遷避讓或工程治理措施,徹底消除地質災害隱患。在條件具備時,因此在治理的過程中以及災后重建時應該要根據其地質環境進行綜合的考慮,以實現防災減災與土地資源再開發的雙重目的。

2.4 關于應急處置的體系

必須要堅持重大突發的地質災害管理作為導向,立足于現有科學技術資源集成整合,逐步建成適應公共管理需要的重大地質災害應急處置技術支撐機構、信息網絡系統平臺、技術裝備體系和應用技術系統,這樣才能夠更加高效以及科學的做好地質災害的防治工作。

3.區域地質環境評價體系

3.1 應該要區域地質環境利用評價

應該要從工程的區域地質工作基礎性以及公益性等方面進行出發,環境地質的研究目標應該要是追求地質環境以及安全等角度進行出發,工作任務是開展不同尺度的調查評價,包括重大工程區、人類聚集區和搬遷避讓集中安置區的地質環境要素及其變化,評價其地質環境質量、容量和考慮地震、氣象(候)和人為活動等多種因素影響下的地質災害風險,以此來對其功能區進行劃分,甚至是包括提出了很多的地震多發區和高烈度影響區預留避震空地或緩沖帶的基本要求。

3.2 工程地質環境安全評價

由于我國在進行一系列的大工程,比如開山建隧道,修建鐵礦等,都需要根據地質進行詳細的安排。計劃如何進行建筑,才是最安全和有效的。這樣才能減少出現意外事故的幾率。并且對于地質環境的評價也是要從多方面來看的,比如土壤,巖石,斷裂層等。綜合的考慮分析,得出一個地質環境安全分析表,保證施工進行的順利和安全。

結束語

在地球上的每一個國家,隨時隨刻都有不同的地質災害發生。危害著百姓的生命安全和財產安全。因此為了保護好人們的生活,減少在災難中的損失,就要研究地質災害與地質環境的管理,以及相互利用的有效性。這樣可以及時的獲取信息,并且可以對地質災害的防治進行一定有效的管理和預測。

參考文獻

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