基于WebGIS的地质灾害预警预报信息系统的设计与实现

论述了基于网络地理信息系统的地质灾害预警预报信息系统的总体框架结构、系统设计要点和系统功能特点,并对采用的关键技术进行了简要分析说明。系统采用部署灵活、扩展性强的三层体系结构,基于模块化思想进行设计与实现,以分布式架构集成异构的数据源,并建立了模型库管理决策模型。系统以地质灾害预警预报数据数学模型为核心,应用数据库技术、基于FeatureBase的地理信息系统技术和网络技术建立了融合通用地理信息功能与地质灾害预警预报业务功能的分布式软件系统,实现了地质灾害信息采集、传输、管理、分析、决策、发布的一体化平台。现场实施表明,该系统运行稳定,能有效为职能部门提供辅助决策支持和信息发布服务。     

基于MapGIS数据中心构建基础地理信息地图集模型

分析国家基础地理信息的数据内容及组成,基于MapGIS面向实体的空间数据模型,采用MapGIS数据中心的思想,类比主流数据库的数据模型,建立地图集模型,并对该模型的特征进行研究.描述了基于模型的空间数据建库、库一体化管理与表现和数据库的安全控制与维护等基本操作,并将此模型应用在国家基础地理信息数据库系统建设中.      

基于EasyEarth开发的社区地理空间信息管理系统

将GIS技术与BIM精细化模型技术结合,对测绘工程和社区管理业务深入研究,利用信息化技术和智能化模式,基于EasyEarth平台,以关系型数据库为依托,构建社区地理空间系统。该系统运用GIS技术强大的数据存储和分析能力,将社区信息统一管理,并通过多源传感器技术获得实时动态数据,实现社区地理空间信息的三维可视化管理。通过该系统能直接管理多源多类型的社区数据,大大减少了社区地理空间信息管理的复杂程度,节约人力物力资源,并设计实时监测预警模块对社区突发事件进行预警,并提供实时数据分析用以辅助决策。通过对GIS系统在社区地理空间信息管理中的探索和研究,希望能为GIS技术在精细化,实时化的社区数据管理上提供借鉴。     

北京市突发地质灾害监测预警信息平台功能需求研究

功能需求是地质灾害监测预警信息平台的首要任务,对整个平台具有举足轻重的作用。本文从数据管理、动态监测,预警分析、会商上报、应急管理、三维展示和系统管理7个方面,介绍了北京市突发地质灾害监测预警信息平台的功能需求,其中预警分析中模型的构建和实现,是预警结果科学性和准确性的关键步骤。平台的建设可实现北京市地质灾害防治网络化运作模式,提升地质灾害防治日常管理,监测预警.决策支持和应急处置能力。     

基于WebGIS的地面沉降监测预警信息系统构建的研究

首都地质资源环境承载能力监测预警平台,将建成为地质勘查管理与服务的"智慧型"大数据平台,其中地面沉降监测预警信息系统是平台的重要组成部分,与当前平台已实现了初步的集成、整合。而WebGIS技术是传统GIS在网络上的延伸和发展,也是监测预警平台搭建的关键技术之一。本文重点研究了以Arc GIS Server构建的地面沉降监测预警信息,采用分布式体系结构,技术手段上使用B/S模式,以ArcGIS API For Java Script搭建框架,实现空间数据的展示、交互、分析等功能,为加快推进首都地质资源环境承载能力监测预警平台建设,提供技术支撑和前期探索。     

物联网技术在突发地质灾害应急响应中的应用研究

目前中国地质灾害监测防治主要依靠群测群防,难以保证地质灾害准确、及时的预测预警。应用物联网技术能够实现地质灾害实时监测预警。首先阐述了应用物联网技术在地质灾害监测预警中的研究技术路线、关键技术、研究方向、平台架构,然后分层次介绍了前端监测系统、网络传输、数据库建设、物联网支撑平台及应用系统。最后介绍了研究成果,应用实例及效果,展示了原型系统相关界面并展望后续工作。     

用ArcIMS建立震源机制解数据发布系统方法浅析

随着WebGIS(网络地理信息系统)应用的不断深入,我们将WebGIS技术引入到震源机制解数据分析,通过将数据库信息与地理空间属性信息相结合,实现了数据库信息图形化,统计分析自动化,数据访问和查询网络化。本文通过介绍用ArcI MS3.1建立震源机制解数据发布系统,论述了ArcI MS体系结构,详述了中国及邻区地震震源机制解数据发布系统的总体结构和用ArcI MS建立震源机制解数据发布系统的方法,并就系统开发中的技术要点进行了论述。     

城市管网数据模型与网络逻辑拓扑关系

城市市政网络系统是城市地理信息的重要组成部分, 基于ArcGIS地理信息系统平台, 运用Catalog, Geodatabase中间件技术, 构造十堰市燃气管网数据库, 将GIS外部的关系数据库管理系统(RGBMS) 与燃气管网调度管理系统(DMS) 有机地集成在基于GIS空间数据的可视化管理平台上, 实现了对管线几何关系数据、逻辑关系数据和实时动态监测数据的统一管理.通过管线要素类和要素集建立市政管网空间数据的几何拓扑关系, 通过Catalog和Geodatabase建立管网的逻辑拓扑规则和准确表征专业管道物理网络的各种连接关系及其流动系统的动力学关系, 在实时监控网络数据接口的支持下, 通过SKADA和RTU系统获取管道流体的物理特征实时数据, 为燃气调度和事故预警提供动态监测空间位置信息和管道维护检修的决策支持信息.系统集成基于C/S和B/S体系结构, 具有实际应用价值.      

青海省地质灾害监测预警信息化平台建设与实现

在全球变化的影响下地质灾害发生的频率明显上升,建设青海省地质灾害监测预警信息化平台对于保证地区生命财产安全十分重要。本文从青海省地质灾害监测预警信息化平台的设备布设、系统建设、平台功能、运行现状阐述其建设与实现过程。目前青海省地质灾害监测预警信息化平台已经可以达到地质灾害不同来源,不同批次的灾害点信息统一管理动态更新,做到数据集成化、成果可视化、信息综合化、系统一体化。青海省地质灾害监测预警信息化平台包括地质灾害调查评价系统、地质灾害监测预警系统、地质灾害气象预警系统等10个模块。现阶段所有的普适性监测数据可以同步发送到国家级地质灾害监测数据平台,能够高效支撑地灾预警工作。监测预警信息化平台能够对实时采集的监测数据自动进行分析,支持多种预警模型进行判别;当监测数据发生变化触及预设判别模型时,能够自动发送地灾预警信息。通过系统试运行,已经有了成果监测预警的案例,数据可靠能够满足监测预警的需求。     

北京山区泥石流自动监测预警系统的建立与应用

自动监测预警系统,是目前山区突发地质灾害预警预报有效的预警模式。本系统是在详细调查的基础上,以调查数据为底层分析数据库,以.net为语言运行环境,经所建立的预警模型分析计算后,产生预警预报产品,进行预警发布。     

基于ArcGIS Server的天津市突发性地质灾害信息网络发布平台建设设计与实现

天津市为进一步加强地质灾害防治工作,提出构建地质灾害监测预警信息共享平台,是防灾减灾工作的关键环节。本文探讨了基于网络技术、GIS技术、数据库技术并结合地质环境专业知识,建立集数据发布、管理、查询、共享等为一体的天津市突发性地质灾害数据网络发布与共享平台的设计过程,并以天津市突发性地质灾害发育特征、群测群防、预警预报、巡查与监测信息为数据源,实现了天津市突发性地质灾害信息网络发布平台的建设,进而为政府、社会公众等进行地质灾害工程治理、搬迁避让和应急处置提供依据。     

基于“3S”技术的地质灾害监测预警系统在我国应用现状

中国具有地质构造复杂,地貌类型多样,山区面积比例高等特点。近年来,在全球气候变化背景下,大量重大工程建设、不合理的资源开发和人类活动,导致各类地质灾害频发,严重影响了民生改善和小康社会建设进程,为地质灾害风险管控带来了挑战。开展地质灾害监测预警研究,能够为灾害风险管控、监测预警、防治减灾工作提供重要的科学依据。本文由中国地质灾害监测预警研究入手,着重分析讨论了我国地质灾害发育概况、监测预警既有成果和研究现状。然后从地质灾害监测预警的主要内容、主要技术方法和主要监测预警模型的发展和现状三个方面,讨论了"3S"技术在地质灾害监测预警中的研究现状和实践应用;最后详细讨论了目前基于"3S"技术的地质灾害监测预警平台在三峡库区和国家防灾减灾工作中的应用情况。本文最终结论认为,"3S"技术的地质灾害监测预警系统在各行业防灾减灾工作中的应用已日趋成熟,未来的地质灾害监测预警系统将以"3S"技术为基础,集观测、研究、风险评估、预报预警、预防治理为一体,有机结合各相关学科和大数据、人工智能、互联网+技术,通过对地质灾害的过程进行仿真模拟,分析诱发灾害的因素和发生强度,提高地质灾害预报的时间、地点、发生强度的准确性。     

矿井水情监测与水害风险预警平台设计与实现

任何矿井水害事故均会显现不同的预兆,为夯实水害智能预警基础,明晰了感知、辨识、评估、预测及相互逻辑关系的系统建设内涵,针对不同水害类型,根据其突水机理不同,设计三大类多模式水害典型场景,建立相应突水判据,提出了确定性理论精确预测与包括大数据及深度学习在内的非确定性趋势推测两类预测方法,为智能预警系统的预测预报、预警准则及阈值设置奠定理论基础。以陕西省彬长矿区亭南矿为例,建立了动态信息、静态信息及关联信息的指标体系,将地面水文动态监测单元、井下水情环境监测单元以及采掘工作面采动动态监测单元集成,构建原位采集和突水要素预兆感知系统,实施基于关键层电性参数动态监测、关键部位单点或多点多参数监测联合布置的突水前兆信息精准获取方案,采用确定性模拟模型和非确定性智能模型,实现水害预测预警功能,基于多源数据融合和空间联动分析技术,预警系统实现了井上下全空间水害风险预警“一张图”的可视化展示。实践表明,监测预警平台理论基础扎实,预测预警效果显著。      

城市地下空间安全监测与预警指标研究

为保障城市地下空间开发利用的安全性,促进城市可持续发展,通过文献调研、现场调查和专家咨询等方法,分析提出城市地下空间监测的五项原则,将监测对象划分为三类：工程结构本体、周围岩土体以及周边环境。将监测指标归纳为变形类、力学类、振动类和宏观状态类共四类,其中变形类指标执行双控要求,其他三种指标执行单控要求。监测趋势预测分析可采用公式法、回归分析法、时间序列分析法、灰色预测法、神经网络法和支持向量机法等。全国各地监测控制值基本一致,但预警分级标准存在地区差异,其中北京市和广州市分级预警具有较大参考价值。目前城市地下空间安全监测存在七项不足：预警分级标准不完善,人工监测效率低,监测参数单一,监测信息缺少共享协同,测量精度较低,重监测轻预测以及缺乏数据融合和机器学习应用。针对这些问题,可采取七项措施进行改进：建立合理预警分级标准,发展自动化与智能化监测,多参数综合监测,应用远程监测与云平台,开发高精度测量设备,监测和预测并重,以及数据融合与机器学习应用。     

基于异质SVM神经网络的土壤盐渍化灾害预测模型

为研究银川平原普遍存在的土壤盐渍化问题,文章对银川平原的土壤盐渍化程度及潜在的发展趋势作出预测。利用Landsat 8 OLI数据与野外实测数据,选取地面高程、地下水位埋深、地下水溶解性总固体、植被指数、盐分指数及干旱指数为预测指标并提取指标值建立数据集,结合野外实测样点数据,建立基于异质支持向量机（Support Vector Machine,SVM)神经网络算法的盐渍化灾害预测模型。结果表明:（1）建立预测模型时,选择Radial Basis Funciton作为模型的核函数,c=100且g=3时预测精度最高可达85%;（2）研究区轻度盐渍化土壤面积约854 km2,中度盐渍化土壤面积约985 km2,重度盐渍化土壤面积约231 km2,主要分布在平罗县西大滩、银川芦花和吴忠苦水河地区;（3）银川平原北部的土壤盐渍化情况较严重且多分布于耕地周围的撂荒地以及地下水位埋藏较浅的地区,耕地资源中土壤盐渍化状况较严重,应注重耕地的合理灌溉与排水,增加土壤的可持续利用性。     

自然灾害风险防控和应急救援平台构建与实践

为了适应当前常态减灾与非常态救灾情景下信息化管理的深度应用,提出一种面向自然灾害突发事件应对过程的业务平台的设计方案。采用数据交换方法,实现多部门之间的信息共享;建立自然灾害综合数据库,实现统一数据源管理和实时更新;采用智能移动终端推送自然灾害信息,实现政府-社会-公众多元协同;基于网络地理信息系统实时显示自然灾害风险状况,实现自然灾害风险监测预警、综合研判和应急指挥应用。该平台有效提升了自然灾害风险防控的管理水平和应急管理的工作效率,真正实现了跨领域、多灾种、全流程的自然灾害风险闭环管理和精准管控的目标。     

基于降雨过程自动识别的泥石流实时预警技术

本文结合对雨量数据的分析, 总结了泥石流自动实时监测预警中的一些关键技术, 并提出一种基于降雨过程的泥石流实时监测预警的解决方案。在泥石流的监测预警工作中, 目前多采用雨强与累计雨量作为主要参数, 如何正确识别一场降雨过程, 对于提高监测预警的精度具有重要的意义。结合监测数据特征, 本文采用詹钱登对降雨过程的划分标准, 基于数据库技术实现对降雨过程的自动识别, 为后续预警参数的获取提供支撑。由于受雨量计工作模式的影响, 其原始数据的时间间隔是随机的, 不能直接用于预警模型的计算, 因此对雨量监测数据进行等时间间隔的处理。在预警流程方面, 如何实现预警过程无人工干预的完全自动、实时与稳定运行, 一直是预警工作中的难点, 本研究中引入“系统服务”这一技术, 将整套预警系统作为系统级别的后台服务运行于服务器上, 能够保证整个预警过程稳定地运行, 真正意义上实现了泥石流监测预警过程的自动化与实时化。本文研究成果应用于走马岭沟泥石流监测预警中, 成功对2013年7月8日的泥石流事件进行预警。     

基于智能手机的地质灾害群测群防终端

群测群防作为一种有效的地质灾害监测预警手段愈发受到重视,针对目前我国地质灾害群测群防工作存在的监测信息逐级传递不及时、信息失真等弊端,提出了一种基于智能手机的地质灾害群测群防监测系统的设计方法及实现技术。分析了Android系统的Socket无线通信API和位于不同内网节点进行双向通信的条件,设计了基于智能手机的群测群防终端软件架构,采用GPRS无线通信技术,以公网服务器作为信息转发端,设计了基于TCP协议的信息转发机制,实现了智能手机终端-公网服务器-内网PC（监测平台）的3级通信,保证了监测信息的安全性和稳定性。同时对于通信过程控制,在应用层设计了良好的通信机制和数据封装机制,能够大大减少数据传输量和数据传输时间,提高通信效率。实际应用表明:无论是GPRS移动通信还是VPN网络通信,系统能够实现地质灾害群测群防信息的便捷录入与高效稳定传输。     

分布式基坑监测信息管理与预警系统的研制

针对基坑监测的信息化、集成化、共享化要求,开发了基于GIS的分布式基坑监测信息管理与预警系统。介绍了系统的结构框架,着重介绍了系统实现的功能。在GIS图形可视化技术基础上,系统地实现了区域内多个基坑地质勘察、设计、施工等资料及测点信息、监测仪器、监测数据、周边建筑物等相关资料的全面采集,并在此基础上实现了信息的存储、处理、分析、查询、预测、预警以及成果输出的自动化。系统采用C/S结构实现信息共享与多人协作,在网络环境下可高效运行,为基坑监测提供了一个功能强大的信息平台。