地质灾害智能防控信息系统设计与实现.docx

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地质灾害智能防控信息系统设计与实现

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谯石

【关键词】地质灾害;预警防控系统;系统设计与实现

地质灾害指的是地球因为内外动力或者人类工程动力作用影响发生的破坏资源环境和危害人们生命财产安全的自然现象。因为地质灾害一旦发生将会对人类安全和生态环境造成不可逆的后果，所以地质环境研究一直将地质灾害智能防控作为重要内容。

一、地质灾害智能防控系统的设计原则

地质灾害智能防控系统属于一个综合性的系统工程，需要遵循一定的设计原则来确保系统质量，具体有以下五点：

第一，安全性。安全性大致分为系统运行安全、系统内部安全和系统外部安全;第二，稳定性。系统设计最好选用先进的网络设备、软硬件平台和二次开发工具，不管是系统是合计测试还是实现环节都要应用科学有效的手段来保证系统运行的稳定性;第三，可维护性，系统需具备针对自身操作集中性的维护功能，即使系统出现数据丢失或损坏也能通过备份恢复数据。提供智能化的集中式维护工具来减少维护工作量，保障系统运行征程[1];第四，开放性。系统的交换格式與数据格式一定要严格按照行业或国家标准设置，这样才能确保应用系统拥有移植功能和操作性;第五，操作性。为了方便操作，系统要提供美观、实用、直观的用户管理界面。

二、地质灾害智能防控系统的设计及实现

（一）系统设计

1、相关监测设备的安装

基于对当地主要突发性地质灾害因素的深入研究，有针对性地将专业的实时监控设备安装在不同环境的地质灾害点上。以滑坡为例，因大量雨水下渗导致斜坡上的土石层达到饱和状态，滑体重量的提升削弱了土石层抗剪强度，从而引发滑坡。所以有必要围绕几个滑坡重点防御监测点安装相关设备，裂缝位移测量仪、雨量计、红外摄像机等，所有设备都将融合应用无线网络传输技术，以无线的方式将所得数据传输到数据中心;另外还可以安装声光报警器之类的辅助设备，以现场的位移、雨量等数据给出告警信号，及时让四周人员意识到险情的存在。

2、构建视频监控管理中心平台

地质灾害智能防控系统需设立视频监控管理中心平台，包括监控分中心、本地端在内的所有组织结构，储备、报警、监控等设备，主机和系统将在平台管理之下协同一致地服务于集中式健康管理目标。这一视频监控系统的主要功能是24小时录像与回放，以及视频资料存储备份[2]。如若有异常报警信号出现，电子地图上会显示具体报警位置，并弹出对应报警点的视频窗口。报警信号所具备的功能不单单是远程控制，还有多方联动，有效地调动服务器和外围设备对应的参数。

3、监控数据的线上传输

绝大多数地质灾监控点都分布在交通不便和缺乏通信设施的野外地区，为了确保监测信息传输的有效性，最好采用有线与无线相结合的方式完成监控数据的网络传输。无线传输通道以移动GPRS网络为主，所有远程的音频、图像以及传感器所采集的数据都汇集于接收服务器，然后通过图像服务器对采集的图像进行分析并发出报警信息。在地理环境良好且符合施工条件的情况下，可铺设光纤用以音频、数据和视频等信息的高效传输，这是更具稳定性和精准性的传输方式。

4、系统功能模块设计

（1）信息输入与编辑子系统

该系统主要负责图像、图形、文字、表格等多种数据的采集与录入。非矢量数据录入要使用扫描仪和MapGIS软件完成矢量性转化，通过拓扑关系的建立与要素分层处理后，在MapInfo中存储数据，解译声音、录像等多媒体数据后将其以way和mpg两种文件形式对应放到数据库汇总[3];数据库建成后可直接录入文字、表格信息。这一子系统具有灵活性极高的数据更新功能，可实时性的根据用户需求编辑、修改或删除信息。

（2）信息可视化子系统

以地图、文字或图片等多样化的形式直观地显示数据库中的信息，同时具备缩小、放大和开窗的功能;基于对多媒体技术的有效利用科学化管理资源信息，用视频、图片、动画等形式存储资源，最大限度地强化信息表现力、生动性和直观性。

（3）信息检索与查询子系统

基于GIS的地质灾害防控系统，其中的MIS可一并完成相关数精准灵活的查询和定位。可供选择的方式有空间查询、分类查询、条件查询等。这一子系统让空间层和属性层的数据实现了互通式查询，用户可根据实际情况自主选择逻辑查询或空间查询，有助于用户对空间和属性两类数据的理解。

（4）灾害应急分析与紧急预案子系统

从合理划分地质灾害区域视角分析，围绕当下地质灾害的危害性、发育水平、波及范围等相关信息来构建一个科学合理的空间分析模型，尽可能贴近真实的情况下反映地质灾害的分布点以及灾害发育状态，这样才能更加客观地提供灾害应急预案。

（5）信息输出子系统

这一子系统的主要功能就是以适宜的形式，将用户的查询结果、统计数据、数据整合信息等顺利向外输出。输出形式主要有两种，一是通过打印机打印输出，二是通过计算机屏幕显示，输出成果最终的呈现形式为统计图、数据表格、专题地图、多元素图像和文本