地灾监测预警系统解决方案

一、项目背景

     我国是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一，地质条件复杂，构造活动频繁，崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等灾害隐患多、分布广，且隐蔽性、突发性和破坏性强，防范难度大。特别是近年来受极端天气、地震、工程建设等因素影响，地质灾害多发频发，给人民群众生命财产造成严重损失。

二、需求分析

     随着现代化测绘仪器和技术的出现，地质灾害监测技术取得一些进步，但与这种设备配套的随机软件较少，且不太合乎我国的测量规范，实际使用非常不便，使得很多地质灾害监测单位依然采用人工操作、全站仪自动精密照准、人工记录、人工计算这种传统方式，外业观测完成后，内业整理数据往往需要较长的一段时间，使得监测的数据不能够实时反映地质灾害的状态。另外，地质灾害发生前，往往是气象条件和地质条件非常恶劣的情况下，传统的变形监测不能实时获取监测目标状态，人身安全和设备安全不以保障。

     在此背景下，需要建立一套集远程测量、远程数据自动获取、数据处理、数据分析和预测预报于一体的地质灾害监测预警系统，提高地质灾害监测自动化水平、实时获取监测目标状态能力、分析和预测预报效果。

三、系统组成

     地质灾害监测预警系统由数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统、地灾监测预警平台、辅助子系统等系统组成

1）数据采集系统

     地质灾害一体化智能监测站由机箱、遥测终端机RTU、太阳能板、蓄电池、各类传感器、摄像机、防雷器等组成，采用太阳能供电，根据不同应用场合选择相应的传感器，实时采集降雨量、表面位移、泥水（位）、视频、地下水位、土壤含水率、深部位移、土压力、地声、次声、视频等要素，并按规定格式上传。

2）数据传输系统

     数据传输系统可采用光纤、GPRS/3G/4G、无线电台、无线网桥、北斗卫星、ZIGBEE/LORA等方式，具体根据当地网络情况及应用选择。

3）数据处理系统

     数据处理系统可连续实时接收监测站上传的数据，设备远程管理、数据召测等功能，可与第三方SQL SERVER、ORACLE数据库进行对接，提供各种应用数据支持。

4）监测预警系统

     分析预警系统应足够的数据分析处理能力，分析要多角度、手段丰富，能计算三维位移分量及各向变形速率，自动生成变形历时曲线、变形分布图和多因素相关图；能根据基础地理信息或实地地形数据生成三维仿真图形，并生成变形场等高图和渐变色谱图，有数据源的话应能生成变形场实体任意剖面图；能综合其他相关监测数据进行综合分析与评价；能根据预设警戒值进行风险判别。

     结合基础地理信息数据库，提供基于GIS的地质灾害信息管理与决策支持系统．建立地质灾害防治决策支持的数据库、模型库、方法库、知识库及其管理平台，建立有效的分析和决策机制。以地质灾害的空间图形信息和属性信息为基础，依托数学评价、预测和预报模型以及GIS系统的空间分析能力，形象地进行地质灾害和处置方案的风险评估，为职能部门有效控制、防治、处置地质灾害、降低地质灾害造成的损失提供科学决策依据，并根据预警等级采用短信、网页、邮件、广播、LED屏、大屏幕等方式自动发布预警、告警信息。

5）其它辅助系统

     包含预警广播系统、会商系统、信息发布（LED发布或短信）、指挥系统、决策系统等。

四、系统拓扑图

     地质灾害监测与预警系统主要由一体化监测站设备、现地通信设备、用户自建的监控中心配合基于物联网技术、云计算的监测与预警云服务平台、用户终端信息设备及应用软件等主要部分组成。

地质灾害监测系统网络拓扑图

地质灾害监测系统示意图

五、项目意义

1. 及时掌握灾害体变形动态zhi，分析其稳定性，超前做dao出预测预报，防止灾难发生。

2. 为灾害治理工程等提供可靠资料和科学依据。

3. 为政府部门对在地质灾害易发区的经济建设、环境治理等方面的规划和决策提供基础依据。向全社会提供崩塌、滑坡监测信息。