地質(zhì)災害監(jiān)測預警系統(tǒng)

1. 系統(tǒng)概述 32. 建設內(nèi)容 33. 無線傳感設備及視頻監(jiān)控系統(tǒng)（硬件） 43.1. 系統(tǒng)功能特點 43.2. 設備技術(shù)指標 54. 地質(zhì)災害監(jiān)測預測系統(tǒng)（軟件） 64.1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架 64.2. 系統(tǒng)功能特點 74.3. 主要功能模塊介紹 74.3.1. 三維地理信息模塊 74.3.2. 災害數(shù)據(jù)管理模塊 74.3.3. 信息瀏覽查詢模塊 84.3.4. 預警管理模塊 84.3.5. 報表圖表模塊 84.3.6. 資料管理模塊 84.3.7. 公文管理模塊 84.3.8. 網(wǎng)上信息發(fā)布模塊 94.3.9. 用戶管理模塊 94.3.10. 基礎信息管理 94.3.11. 系統(tǒng)管理模塊 94.3.12. 日志管理模塊 9

系統(tǒng)概述地質(zhì)災害來源于自然和人為地質(zhì)作用對地質(zhì)環(huán)境的災難性破壞，主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂縫等。我國是世界上地質(zhì)災害頻發(fā)的地區(qū)之一，近年來，關(guān)于滑坡、泥石流類災害的研究是行業(yè)研究的重點。地質(zhì)災害的防治常常因為工作的分散，造成標準化程度較差，資源共享較難的問題。本系統(tǒng)基于遙感技術(shù)RS(RemoteSensing)、地理信息系統(tǒng)GIS（GeographyInformationSystem)和全球定位系統(tǒng)GPS(GlobalPositioningSystem)及地質(zhì)災害監(jiān)測技術(shù)，以一定范圍（區(qū)域）的滑坡、泥石流及崩塌等地質(zhì)災變體為監(jiān)測對象，對其在時空域的變形破壞信息和災變誘發(fā)因素信息實施動態(tài)監(jiān)測（側(cè)重于時間域動態(tài)信息的獲取）。通過對變形因素、相關(guān)因素及誘因因素信息的相關(guān)分析處理，對災變體的穩(wěn)定狀態(tài)和變化趨勢做出判斷。同時，揭示滑坡、泥石流、崩塌的空間分布規(guī)律，對未來可能發(fā)生災害的地段（點）做出預測。建設內(nèi)容系統(tǒng)利用位移傳感器、雨量計、視頻網(wǎng)絡監(jiān)測等相應的專業(yè)設備，與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，配合、補充專業(yè)的地質(zhì)災害中與預警、決策系統(tǒng)來構(gòu)建地質(zhì)災害防測體系的新方法，對地質(zhì)災害實施連續(xù)、實事、動態(tài)的監(jiān)測，及時獲取全面準確的數(shù)據(jù)，滿足自動化的要求，從而協(xié)助相關(guān)管理部門的地質(zhì)災害業(yè)務工作能夠高效協(xié)調(diào)進行，從而預防地質(zhì)災害發(fā)生，減少生命財產(chǎn)的損失。根據(jù)建設進度要求以及結(jié)合災害點實際情況，方案設計模塊及總體系統(tǒng)框架如下：本系統(tǒng)在標準化、信息化的基礎上，對信息進行有效的管理，并準確地做出判斷，提出解決問題、處理災害的措施，能有效的緩解地質(zhì)災害的危害性及突發(fā)性造成的損失。無線傳感設備及視頻監(jiān)控系統(tǒng)（硬件）針對各個災害點實際情況，選擇高科技探測設備探查清楚。視頻監(jiān)控系統(tǒng)一方面，在距離合適同時具備施工條件的情況下，采用鋪設光纖；另一方面，可以采用移動GPRS為無線傳輸通道，可對范圍廣，環(huán)境惡劣，技術(shù)、質(zhì)量要求高的地域進行廉價、便捷、不受時間空間制約、長期地對地質(zhì)災害隱患點實施在線監(jiān)測。圖1系統(tǒng)構(gòu)成示意圖系統(tǒng)功能特點基于GPRS無線傳輸和internet互聯(lián)網(wǎng)絡或衛(wèi)星通訊方式構(gòu)建地質(zhì)環(huán)境自動化遠程監(jiān)測系統(tǒng)。傳輸設備必須具備GPRS通道。所使用的監(jiān)測設備滿足如下工作環(huán)境條件：環(huán)境溫度：-20～50℃相對濕度：40℃大氣壓力：79.5～106.0kPa(海拔2000m及以下)自動監(jiān)測儀、采集發(fā)射傳輸設備、中心控制設備之間通訊暢通，無丟失數(shù)據(jù)或“塞車”現(xiàn)象。采集發(fā)射傳輸設備接口通用，可接入地下水監(jiān)測儀、各種地質(zhì)災害監(jiān)測儀、自動雨量計等多種監(jiān)測設備。設備技術(shù)指標高智能型電子測斜儀：測量維數(shù)為XY二維，測量范圍為±30°，分辨率為0.01°，工作溫度為-20~80℃高智能裂縫寬度儀：量程200mm,分辨率0.01mm,精度0.1mm,工作溫度為-20~80℃智能型雨量計：①分辨力：0.1mm；②降雨強度測量范圍：0.01～8mm/min(毫米/分)；③測量準確度(在0.01～8mm/min雨強范圍)：降水量<10mm，測量誤差：±0.2mm；降水量≥10mm，測量誤差：±(0.2mm+1%F.S)；④輸出信號：RS-485接口，輸出實時累計降雨量、雨量編碼器真值、相關(guān)報警信號；⑤雨量計本機存儲記錄容量：大于3000mm或大于1.5年。太陽能電池組：高質(zhì)量單晶硅太陽能電池板，功率50W；38Ah免維護蓄電池；光伏控制器帶電瓶低壓控制保護功能、輸出電流10A。太陽能支架，路燈廠家定制加工。錐形鋼桿，下面底座為地面積500×500mm

上面積為200×200mm

高為700mm四棱臺，鋼板厚度5mm,在底座里面安放太陽能蓄電池，傳輸終端等設備。支架固定在鋼筋混凝土墩上，高度以不易遭破壞為宜。地質(zhì)災害多參數(shù)采集傳輸儀：能采集數(shù)字輸出的任意監(jiān)測設備，單臺終端能接入8套以上數(shù)字輸出監(jiān)測設備，工作溫度為-20~80℃，防潮防水，功耗低于300mA。地質(zhì)災害監(jiān)測預測系統(tǒng)（軟件）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架本系統(tǒng)基于ESRIArcGIS平臺，以Microsoft.Net2.0為開發(fā)平臺，選用C#語言，Web服務器采用IIS，在線數(shù)據(jù)通信部分在.Net平臺使用C/S與B/S相結(jié)合的模式開發(fā)方式；系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫選用MicrosoftSQLServer2005Express或Oracle10g數(shù)據(jù)庫。功能結(jié)構(gòu)框架圖如下：圖2功能結(jié)構(gòu)框架圖系統(tǒng)功能特點權(quán)限管理：根據(jù)用戶所在轄區(qū)和權(quán)限等級設定用戶不同的瀏覽查詢和操作權(quán)限；全面豐富靈活的用戶角色權(quán)限管理系統(tǒng)，將為系統(tǒng)管理提供安全保證。地圖展現(xiàn)：海量基礎地理數(shù)據(jù)分多級比例尺快速瀏覽，專業(yè)數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)實時更新并在圖上動態(tài)表示；提供數(shù)據(jù)空間查詢和在線編輯等復雜GIS功能。數(shù)據(jù)查詢：提供文本字段綜合模糊查詢功能，對用戶、站點、雨量等參數(shù)按權(quán)限、區(qū)域、時段顯示所有滿足條件的數(shù)據(jù)記錄。統(tǒng)計圖表：根據(jù)數(shù)據(jù)可以實時生成日報表、月報表、降雨籠罩圖、雨情分布圖、等值線圖等相關(guān)統(tǒng)計專題圖表，為輔助決策提供重要參考資料。預警設置：提供自動預警和手動預警方式，預警中心可提供短信和電話預警。自動預警：各站點可按照參數(shù)標準自定義設置預警參數(shù)，對達到預警標準的站點執(zhí)行自動預警操作，向所設置的相關(guān)用戶發(fā)出短信或電話預警信息。手動預警：管理人員可以按照操作步驟手動操作預警流程，發(fā)布預警信息。移動操控：為持有移動終端的管理員用戶提供遠程登錄、查詢、地圖瀏覽、預警管理、專題圖瀏覽等相關(guān)操作。數(shù)據(jù)集成：將位移傳感器、雨量計等在前端采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)回到監(jiān)測中心服務器，監(jiān)測中心服務器將全部監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲到的監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中。當系統(tǒng)客戶端要查看監(jiān)測信息時，則向系統(tǒng)服務器端請求統(tǒng)計圖表頁面，服務器端訪問監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，并查詢相應監(jiān)測信息進行統(tǒng)計和顯示。主要功能模塊介紹三維地理信息模塊包括基本的GIS功能：對各類影像數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)及標注圖層進行管理，地圖的放大縮小、漫游，距離量測、面積量測和體積量測，POI信息點查詢定位，飛行和定位路線的錄制，坡度、坡向信息以及地形坡面分析。系統(tǒng)集成了基礎地理、基礎地質(zhì)、災害易發(fā)性分區(qū)、防治規(guī)劃等數(shù)據(jù)，以上數(shù)據(jù)分別來自WMS、ArcIMS等數(shù)據(jù)源，可為地質(zhì)災害防治管理、決策提供基礎數(shù)據(jù)。災害數(shù)據(jù)管理模塊主要針對處地質(zhì)災害隱患點及重點防御監(jiān)測點,建立其屬性信息數(shù)據(jù)表并與地理信息相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)在三維視圖中的查詢、編輯。災害點管理包括：空間信息管理、屬性信息管理、群測群防信息管理和“地質(zhì)災害主要危險點防御預案表”的錄入、查詢以及備份。監(jiān)測點管理內(nèi)容包括：監(jiān)測點空間信息、屬性信息和監(jiān)測設備信息(每個監(jiān)測點可安裝一臺雨量計、一臺裂縫位移測量儀和兩部視頻監(jiān)控紅外攝像機)等。信息瀏覽查詢模塊用戶可以在三維視圖上通過點選相應的災害點或監(jiān)測點進行信息查詢,也可以通過關(guān)鍵字查詢定位地標信息以及災害信息。同時，可以查看監(jiān)測儀器的實時和歷史數(shù)據(jù)。雨量計監(jiān)測數(shù)據(jù)分別以日降雨量和小時降雨量為單位統(tǒng)計為柱狀圖；裂縫位移測量儀監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示為曲線圖；監(jiān)控視頻查看窗口能夠顯示監(jiān)測點的實時圖像，這樣即使是在中心機房也能全面系統(tǒng)地了解各個災害點和監(jiān)控點的詳細情況。預警管理模塊按照參數(shù)標準自定義設置預警參數(shù)，對達到預警標準的站點執(zhí)行自動預警操作，通過移動MAS服務器，系統(tǒng)使用者可以以手動或自動方式，向預先設置的職能部門領導及辦事人員發(fā)出短信或電話預警信息。報表圖表模塊根據(jù)數(shù)據(jù)可以實時生成日報表、月報表、降雨籠罩圖、雨情分布圖、等值線圖等相關(guān)統(tǒng)計專題圖表，為輔助決策提供重要參考資料。資料管理模塊本系統(tǒng)將文書、資料、科技成果等信息資源統(tǒng)一進行管理，并按照權(quán)限分為無條件共享、條件共享和不予共享的三種分類，建立了對應信息共享機制：由管理員統(tǒng)籌制定文檔信息資源共享目錄，建設信息資源共享交流平臺。公文管理模塊提供部門內(nèi)部公文的提交、審批、流轉(zhuǎn)、發(fā)送，系統(tǒng)提供流程管理工具，根據(jù)部門流程情況，用戶可自己設置每個部門的公文審批流程，并將發(fā)送后的公文歸檔入庫進行統(tǒng)一管理。網(wǎng)上信息發(fā)布模塊管理員通過本系統(tǒng)發(fā)布通知、公告、防汛信息等，用戶將在門戶網(wǎng)站，通知、公告欄中查看到當前最新的通知、公告信息。用戶管理模塊包括權(quán)限認證和用戶信息管理兩個部分。用戶需要登錄才可以使用該系統(tǒng)，各個功能模塊也需要登錄后才可用。已登錄用戶可以添加、刪除、編輯和設置其屬性信息。系統(tǒng)會根據(jù)作業(yè)人員的操作產(chǎn)生操作日志，詳細記錄操作人員所有操作動作，便于系統(tǒng)管理員進行用戶查詢、管