地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報及信息管理系統(tǒng)應(yīng)用研究

（四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊 四川成都611730）

（四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊 四川成都611730）

自然災(zāi)害的種類很多，地質(zhì)災(zāi)害作為非常重要的災(zāi)種之一，其并不單單威脅著人們的生命安全，而且還會給人們生存的環(huán)境、自然資源帶來破壞性的影響。在我國，崩塌、泥石流、滑坡以及地面塌陷等都是較為常見的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害。本文會將地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報和信息管理系統(tǒng)應(yīng)用研究作為闡述中心，進行全面的分析。

地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報信息管理系統(tǒng)應(yīng)用研究

1 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報的方法闡述

1.1 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報的基本原理

地形地貌、工程地質(zhì)巖組、軟弱低層地層狀況、地面變形情況、河流動力地質(zhì)作用以及裂縫發(fā)育程度等等都是影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的環(huán)境因素，一般情況下在一定的時間段內(nèi)，我們可以將這些影響因子看作是固定不變的。只是若從降雨和人類工程活動因素方面分析，由于時空的變化通常是比較大的，這自然而然成為誘導(dǎo)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的重要誘發(fā)因子。到現(xiàn)在為止，誘導(dǎo)或者是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的因素種類繁多。所以，即使從國際的角度考慮，地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報的應(yīng)用研究仍然是一個難題。我們預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害的主要方法還是多元線性回歸方法：Z0=C1Z1+C2Z2+...+CnZn（1），在這個公式中，Z0表示地質(zhì)災(zāi)害綜合危險性系數(shù)。C1，C2，Cn表示的是各種影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的因素的權(quán)值Z1，Z2，Zn表示的是影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生因素的強度指數(shù)。

1.2 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報的思路和方法

工作人員圈定容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的過程就可以稱作是對地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測，地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的劃分工作是非常重要的，而且不能隨意開始，一定要建立在對地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育基本特征了解的基礎(chǔ)上。地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)測流程主要有：地質(zhì)災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集→地質(zhì)災(zāi)害空間數(shù)據(jù)庫→地質(zhì)災(zāi)害形成機制分析→歷史災(zāi)害樣本資料的篩選→預(yù)測指標(biāo)體系的建立→預(yù)測數(shù)學(xué)模型的選擇→預(yù)測方程的建立和求解→調(diào)整預(yù)測變量及權(quán)值→效果檢驗，是否滿意→預(yù)測結(jié)果的輸出。

1.3 時空耦合區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報研究

此項研究的具體工作步驟是：首先要做好區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)測工作，并將實時的氣象動態(tài)信息進行全面考慮，結(jié)合這兩個方面的信息分析四川省滑坡（泥石流）災(zāi)害誘發(fā)的主要原因，然后才能對不同地質(zhì)環(huán)境在不同氣象條件下的地質(zhì)災(zāi)害體發(fā)生的統(tǒng)計規(guī)律和內(nèi)在機理進行全方位研究，進而有效降雨量模型等都能得到確定，基于實時動態(tài)氣象信息的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報時空耦合關(guān)系就可以被建立起來，進而就可以達到對區(qū)域性崩滑災(zāi)害進行危險性和風(fēng)險性時空預(yù)警預(yù)報的目的。在這其中，計算有效降雨量的實施技術(shù)主要有：（1）有效降雨量的計算；（2）降雨誘發(fā)指數(shù)的計算；（3）臨界降雨量的確定以及最終的判別分析。

2 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報信息管理系統(tǒng)的設(shè)計

地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報信息管理系統(tǒng)主要由資料管理、預(yù)警預(yù)報和信息發(fā)布三個主要部分組成。我們設(shè)計該系統(tǒng)的目標(biāo)是要在對地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)、易發(fā)區(qū)進行全面監(jiān)測的基礎(chǔ)上，建立起一系列的子系統(tǒng)，如地質(zhì)災(zāi)害信息一體化管理系統(tǒng)、地質(zhì)災(zāi)害信息發(fā)布系統(tǒng)等等。只有在這些子系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)之上才能逐步形成地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)據(jù)管理、發(fā)布傳輸一體防災(zāi)、減災(zāi)等系統(tǒng)，進而針對地質(zhì)災(zāi)害信息的管理將會更具動態(tài)化和科學(xué)性，同時也能為地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)決策的全面性和有效性奠定良好的基礎(chǔ)。下面將會分別對地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報信息管理系統(tǒng)的資料管理、預(yù)警預(yù)報和信息發(fā)布三個重要組成部分進行詳細的闡述：

2.1 地質(zhì)災(zāi)害的資料管理

地質(zhì)災(zāi)害資料管理作為管理地質(zhì)災(zāi)害資料的窗口實際上是整個系統(tǒng)圖形、數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害文檔的進入系統(tǒng)，成功地實現(xiàn)了對突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害點分布和災(zāi)情信息的圖形、數(shù)據(jù)各種文檔的一體化管理。其主要的功能包括：空間數(shù)據(jù)，圖形、表格數(shù)據(jù)，文本數(shù)據(jù)的增加、修改和刪除；可視化的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計等等。系統(tǒng)將AroGIS和Autovue高度集成，使用戶在本系統(tǒng)中就能夠?qū)崿F(xiàn)對圖形、數(shù)據(jù)和文檔的查詢?yōu)g覽。

2.2 預(yù)警預(yù)報

預(yù)警預(yù)報功能主要是根據(jù)預(yù)報模型設(shè)計開發(fā)，并根據(jù)降雨和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)對地質(zhì)災(zāi)害危險區(qū)展開全面性的分析預(yù)測，該功能的計算并非盲目進行，而是建立在資料管理模塊提供的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，同時我們還要將計算結(jié)果存入地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。通常情況下，能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生帶來影響的環(huán)境因素變化并不大，因此，為了全方位提升預(yù)測的計算速度，工作人員在進行預(yù)測計算時完全將這些影響因子進行計算后保存好，在后期的預(yù)測計算工作中我們只需要計算降雨量影響因子，然后可以直接對此進行疊加性分析。但是如果在具體的計算中發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素有所變化，工作人員就要對環(huán)境影響因子進行重新計算。本文主要以計算有效降雨量為基本實例。有效降雨量的確定主要采用的是冪指數(shù)形式，計算式如下所示，取α=0.7-0.8和30天的冪指數(shù)形式作為有效降雨量系數(shù)，計算有效降雨量：Rw=R0+αR1+α2R2+...+αnRn（2），在整個公式中Rw主要指的是有效雨量，R0主要指的當(dāng)天的降雨量，Rn主要指的是第n天的降雨量，α代表的是系數(shù)，n代表的是經(jīng)過的天數(shù)。

2.3 關(guān)于信息的發(fā)布

地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報信息管理系統(tǒng)的信息發(fā)布功能是根據(jù)預(yù)警預(yù)報的結(jié)果將地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測結(jié)果發(fā)布給社會公眾的，除此之外，收集災(zāi)情的任務(wù)也是該系統(tǒng)必須要完成的。信息發(fā)布的過程主要針對的是系統(tǒng)和社會大眾兩個對象，是實現(xiàn)兩者全面交流的重要窗口。由于這個系統(tǒng)是運用ArsIMS開發(fā)的，所以用戶可以根據(jù)系統(tǒng)查詢的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報情況等相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害信息。

汛期地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報報警信息發(fā)布的最終目的是讓相關(guān)人員，如社會公眾、國土資源系統(tǒng)管理部門、各級領(lǐng)導(dǎo)等都能在最短的時間內(nèi)掌握地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時間、地點和危險程度，提前做好降雨前的隱患點監(jiān)測工作，如有必要還可以在第一時間啟動地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)預(yù)案，這就可以為應(yīng)急搶險小分隊的應(yīng)戰(zhàn)打下良好的時間基礎(chǔ)，改變之前一直被動救災(zāi)的狀態(tài)，降低因地質(zhì)災(zāi)害帶來的人員傷亡和財產(chǎn)損失。其中，電視媒體向公眾的發(fā)布是現(xiàn)在較為常見的發(fā)布方式。

3 結(jié)束語

四川省地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造條件是較為復(fù)雜的，這也使其成為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的省份之一。每年汛期滑坡、崩塌、泥石流都在屢屢發(fā)生，各級政府經(jīng)常奔波于災(zāi)后的搶險救災(zāi)，是政府防災(zāi)管理中迫切需要解決的實際問題，各相關(guān)部門面對這樣的情況更應(yīng)該加大重視和管理力度，降低地質(zhì)災(zāi)害帶來的各種威脅。

[1]肖偉，黃丹，黎華，崔搌昂，蒙格乎.地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警方法研究 [J].地質(zhì)與資源，2005(4)：274—278.

地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報及信息管理系統(tǒng)應(yīng)用研究

■陳澤輝

P694[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-400-1