地质灾害预警预报信息发布系统

在总结去年汛期地质灾害气象预报经验的基础上，提前协调沟通，发挥技术优势和传媒作用，和气象、电视台等部门充分合作，及时启动汛期地质灾害气象等级预警预报工作，共发布地质灾害气象预警预报信息4期，为我市防灾减灾起到了一定的积极作用。在近10年时间里，石永怡带领团队，使华风制作的气象服务节目，从只有中央电视台一条传播渠道，发展到包括香港凤凰卫视在内的多家媒体发布，并创建和运营了全天候发布各类预警预报信息的中国气象频道，提高了预报预警信息发布的时效性和覆盖率，减少了灾害带来的经济损失和人员伤亡。各地进一步加密监测，提前预报预警，绵阳、宜宾、泸州、南充等地区利用山洪灾害防汛预警系统发布预警，其中兴文县、叙永县、纳溪区等地共安全转移群众8300余人。

关键词: 人工神经网络; NEW框架; 滑坡; 泥石流; WebG 预警预报;网络发布 中图分类号: P208 Geologicaldisaters early warning forecastinformation-releasing system: newgeneration releasingsystem based FENGHang-jian MATu-hua LIChang-jiang Zhejiang Inst itute GeologicandM ineral Resources, Hangzhou 310007, China; Software,Zhejiang University echnology,Hangzhou 310028, China; InformationCenter ZhejiangProv incial Land ResourcesDepartment, Hangzhou 310007, China) Abstract: Tradit ional issu ing system early-warning forecastinformation landslidehazards has insufficien- cy. newgenerat ion frameissung early-warn ing formation landslidehazards based WebGIS(NEW) hazardprediction system, WebGIS system geologicalhazard inform ionacquisit ion system. Based NEWframe, landslide hazards prediction early-warning system ZhejiangProvince( LAPS_IMS) were developed. App lication systemvalidates accuracy,valid ity systemrealizes mult-i department information resource sharing, enhances public participat ing de- gree powerfultechnical support governmentdecision-mak ing. Key Words: art ificial neural network; NEW frame; landslide; debris flow; WebGIS; early-warn ing forecas;tnetwork issue 滑坡、泥石流等突发性地质灾害是对公众生命财产安全危害最大的自然灾害之一。

如何对突发性地质 灾害进行预警预报, 积极减轻灾害所造成的损失, 已成为地质灾害防治领域急待解决的一个重大课题。国土 资源部 金土工程提出通过建立地质灾害预警预报及应急指挥系统, 为及时、科学地预警、预报地质灾害提 供信息技术支撑, 提高对突发性地质灾害的应急能力 将人工神经网络(ANN) GIS结合构建滑坡(泥石流) 灾害预报系统是地质灾害领域的一个重要发展 方向。李长江、麻土华等 提出的SPV-ANN与 GIS结合的滑坡( 泥石流) 灾害概率预报系统( LAPS) 是世界 上第一个基于 ANN和 GIS的, 可对未来 24 h滑坡( 泥石流)发生概率按 km的空间分辩率进行实时 预报的系统。该系统于 2003年在浙江投入运行, 通过宽带网络与气象、水文观测等有关部门相连接, 在雨季 000余个雨量监测站的观测数据,实现对滑坡( 泥石流) 发生时间和空间的实时预报系统, 预报的空间分辩率为 1km 。通过电视台气象预报节目和互联网方式发布未来 24 h的滑坡( 泥石流)灾害概率预报。浙江共发生有记载的滑坡( 泥石流) 灾害 258处, 其中 151处滑坡 泥石流)的发生时间和位置与系统的预报吻合, 预报准确性为 58. 5%。

然而, 目前的滑坡( 泥石流 )灾害预 报系统在信息的发布上还受到相当的限制, 预报信息主要通过图片和文字的方式在电视台和互联网上发布, 形式比较单一, 可视化表达程度不够, 难以实现对预报图的放大缩小漫游和相关信息查询。 为此, 本研究拟在李长江、麻土华等建立的滑坡 (泥石流) 预报系统基础上, 探讨基于WebGIS 的新一代 突发性地质灾害预警预报信息网络发布基本框架, 提高对预报信息的可视化表达程度, 实现对预报图的放大 缩小漫游和相关信息实时查询, 这对增强公众对突发性地质灾害预警预报的参与度, 提高政府及相关部门对 灾害的应急管理水平具有重要意义。 国内外研究现状及存在的问题近几年, 有许多从事地质灾害研究和从事 GIS研究的学者在从事地质灾害预警系统方面的研究。在国 Wang和Sassa 采用在GIS上运行的反馈神经网络( BPNN) 对日本九洲岛南部 inamata地区假设的一 次强降雨进行滑坡发生的概率预报。在国内, 基于Web-MapGIS的基础上, 根据浙江 省地质灾害大调查和补充调查资料, 建立了浙江省突发性地质灾害预警预报系统。朱良峰等 基于GIS技 术构建的铁路地质灾害信息管理与预警预报系统, 对铁路地质灾害进行了有效的管理与控制。

刘昊等 GIS平台构建了昆明市地质灾害信息系统,为昆明市地质灾害信息的规范化管理以及地质灾害预报提供 了支撑。杨佳等 采用GIS技术与数学 模型整合的空间分析方法, 实现了江苏省汛期突发性地质灾害气象预警。这些研究为应急监测和预警信息 系统的开发提供了宝贵的经验。但是由于受技术和条件的限制, 建立的系统也存在着一些不足, 主要问题 目前国内还鲜有应用神经网络进行地质灾害概率的预报,预报的准确性普遍偏低。预警预报系统侧 重于灾害信息的组织和管理而不是预警预报; 地质灾害预警预报信息不足,无法实现灾害区的准确定 位。目前地质灾害预警预报信息主要通过图片和文字的方式在互联网上发布, 形式单一, 缺乏可视化表达手 公众参与度差,缺乏交互性。由于发布的信息简单, 无法进行查询、地图放大缩 小漫游、空间分析等交互性操作, 灾情信息也无法得到有效反馈; 系统设计和运行往往局限于部门内部,难以和其他部门( 如气象、水利、农业等部门)真正地实现信息实时共享和联动, 使系统对灾害的预警敏感度 低以及处理比较迟钝。 ebGISWebGIS( 网络地理信息系统) Internet和WWW技术应用于GIS开发的产物, 是实现空间信息共享的 一个解决方案。

加强防灾减灾体系建设，提高气象、地质、地震灾害监测预报预警能力，提升巨灾条件下的能源、通信、交通、重要基础设施等保障能力和安全运行水平。在武汉中心气象台强天气预警中心，记者看到，湖北省气象灾害风险预警业务平台可以实时自动生成山洪沟、地质滑坡点、病险水库等灾害隐患点多时段降水产品和灾害风险等级评估产品。各地进一步加密监测，提前预报预警，绵阳、宜宾、泸州、南充等地区利用山洪灾害防汛预警系统发布预警，其中兴文县、叙永县、纳溪区等地共安全转移群众8300余人。

（3）预警预报措施对人民生命财产已受到威胁和危害的地质灾害隐患点，要设立监测预警系统，实行专业监测与群测群防，仪器监测和人工监测相结合的办法，做好汛期预报和灾害动态预报工作。市地质环境监测站工作人员介绍，目前已严格执行24小时应急联络通畅，将加强监测预警预报，杜绝因监测不到位造成的损失，目前暂未接到灾情报告。突出灾害风险管理，着重加强自然灾害监测预报预警、风险评估、工程防御、宣传教育等预防工作，坚持防灾抗灾救灾过程有机统一，综合运用各类资源和多种手段，强化统筹协调，推进各领域、全过程的灾害管理工作。

加强防灾减灾体系建设，提高气象、地质、地震灾害监测预报预警能力，提升巨灾条件下的能源、通信、交通、重要基础设施等保障能力和安全运行水平。开展以县为单位的全国自然灾害综合风险与减灾能力调查，发挥气象、水文、地震、地质、林业、海洋等防灾减灾部门作用，提升灾害风险预警能力，加强灾害风险评估、隐患排查治理。历下区、高新区、天桥区、槐荫区局部降雨诱发地质灾害预报等级为3级，济南市国土资源局与济南市气象局联合发布了济南市地质灾害气象风险预警预报（黄色预警）。

ArcIMS具有以下特点: 简单的基于向导的界面, 强大的智能化客户端, 地图编辑和地图注释功 方便的定制功能,高质量的制图显示功能, 开放的和可伸缩的结构等。ArcIMS发布突发性地质灾害预警 信息过程如图 2所示, 步骤为: 灾害预警预报信息发布过程Fig. Information-issuing process isaster-early arning ArcMap中,配置用于发布的灾害概率预报图等专题图, 并保存为 XMD格式的配置文件。 使用ArcIMS Adm inistrator在 Spatial Server上发布一个地图服务, 创建服务时选择在第 XMD文件作为地图配置文件,且虚拟服务器( virtual server) 选择 Im age Server ArcMap; 客户请求传递到Web服务器,通过连接器( connector) 转换成 ArcXML 16]格式后, 转发到 ArcIMS应 用服务器, 进而提交给 ArcIMS空间服务器。 空间服务器解析ArcXML请求, 并生成一个 ArcXML格式的响应, 按原路返回结果。 灾害预报工作流程Fig. isasterforecast 网络发布工作流程NEW框架是一个由 Internet和 Intranet组成 的网络系统。

历下区、高新区、天桥区、槐荫区局部降雨诱发地质灾害预报等级为3级，济南市国土资源局与济南市气象局联合发布了济南市地质灾害气象风险预警预报（黄色预警）。气象、海洋、水文部门要加密监测预测和滚动预报，提前发布预报预警信息，水务、国土部门尤其要加强城市内涝和山洪地质灾害的监测和应急处置准备。加强部门合作共建，以地理信息数据、气象数据、国土数据等数据源为基础，建设具有信息实时采集、实时监控、综合分析和网络发布等功能的赤峰山洪地质灾害预警发布系统，实现气象、水务和国土部门预报预警的制作和联动，有效提高预警的实时性和准确性。

2、加强雨情、水情的监测预报，采取针对措施严防后续降雨造成更大灾害。加强雨情、水情的监测预报，及时掌握情况，采取针对措施严防后续降雨造成更大灾害。二是加强雨情、水情的监测预报，及时掌握情况，采取针对措施严防后续降雨造成更大灾害。

发布空间数据库设计LAPS_ IMS 系统由 ArcSDE 统一管理地质灾害数据, 形成突发性地质灾害概率预报发布数据库 LAPS系统实时计算生成的灾害概率预报图、灾害点和灾害易发区图(地裂缝、塌陷、泥石流、滑坡) 报汛站雨量观测专题数据:包含各时段的数据, h雨量图等,包含各天的数据, 如过去 7d雨量图等。设置这一系列雨量图, 主要是从客户查询效率考 虑。应用动态图层技术, 在选择查询某一个时间序列的地图时, 只需要通过显示或隐藏相应的图层即可实现 查询, 无需动态生成地图, 从而大大提高操作效率; 辅助性的基础地形数据(比例尺为 水系(河流、湖泊) ArcSDE灾害数据库中,每种类型数据分别对应于不同的要素类( feature calss), 如灾害概率预报图、地裂 缝、塌陷、泥石流、滑坡、过去 h雨量图分别形成一个要素类。其中,灾害概率预报图要素类和报汛站雨量 观测图要素类分别通过 LR_CONT和 LR_RAINFALL后台服务程序进行实时更新, 以保持数据的现势性。灾 害概率预报图要素类的属性结构中设置 Probab ility概率字段, 观测雨量要素类的属性结构中设置 Rain- fall雨量字段, 分别用于进行专题符号渲染。