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。     

3S技术在房屋建筑风险普查中的应用实践——以达州市高新区房屋建筑风险普查为例

简述了基于3S技术、PDCA质量管理循环方法的“全国房屋建筑和市政设施调查系统”开展达州市高新区的房屋建筑风险普查的详细流程。通过普查，高精准地查清了房屋风险隐患点、重点地区抗灾减灾能力、自然灾害房屋综合风险水平，为达州市高新区政府建立了全域全覆盖的房屋灾害数据库，为地方政府有效开展自然灾害防治工作，提供权威的、科学的决策依据。     

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。     

中国地质灾害监测预警站网建设构想

为了有效地减轻地质灾害对人民生命、财产和生存环境的危害，保证国家重大工程项目安全进行，实现对地质生态环境的可持续开发利用，全面建立中国地质灾害监测预警站网体系已刻不容缓。本文提出了中国地质灾害监测预警站网建设的目标任务、建设原则和技术要求及监测指标体系；规划了监测预警站网的构成，即中国地质灾害监测预警站网体系由有资质的各级地质环境监测机构及其管理的监测站点所组成，包括1个国家（一级）站，约40个省组（二级）站，700年县级（三级）站和约10000个乡镇级（四级）站以及若干新理论、新方法或新技术监测预警试验区（站）；列出了站网运行必须开展的科学技术研究支撑项目和监测预警站网组织管理的总体要求、制度体系等。     

煤矿冲击矿压机理、监测预警及防控技术研究

随开采深度不断增加, 煤矿冲击矿压灾害形势严峻, 冲击矿压机理、监测预警技术及防控技术的研究对于煤矿安全生产至关重要。论文系统总结了团队多年来研究成果及进展, 提出了动静载叠加诱冲机理, 基于动静载力源和能量主体划分了冲击矿压类型。提出了冲击危险"应力-震动-能量"三场耦合监测原理, 建立了冲击危险应力场-震动场-能量场三场多参量综合监测预警技术体系, 并构建了多参量带权重的时空预警模型, 基于大数据和云平台技术, 开发了冲击矿压风险智能判识与多参量监测预警云平台, 实现冲击危险监测数据与防治措施信息的融合, 提高了冲击危险监测预警效能, 提出了冲击危险强度弱化减冲原理和巷道围岩强弱强结构原理, 并给出了基于动静载的冲击矿压分类监测预警和防治方案。研究成果有力推动了冲击矿压研究进展, 可为深部冲击矿压防治提供重要指导。     

基于GIS的地质灾害气象预警方法初探

文章从预报预警工作的实际需要出发，以降雨为诱发因素，应用系统论的观点和综合分析方法，按照全面、简明、易于操作和注重实效的思路，利用GIS技术结合地质和气象资料分析，提出了基于GIS的地质灾害预报预警方法。其做法是：①在地质灾害调查区划成果基础上，利用GIS生成地质灾害易发程度区划图，完成全省地质灾害易发分区；②将影响灾害的地质环境条件和气象条件在GIS中叠加分析，判定诱发地质灾害的气象条件基本可分为当日暴雨．大暴雨型和前期累积降雨型两类，并以暴雨-大暴雨型诱发为主；③应用气象．灾害数据统计分析，综合考虑当日雨量与累积雨量的作用，结合易发分区条件构造了简明实用的预警指标预警标准综合判别表方法；在2004年用上述方法开展了地质灾害气象预警工作并取得了很好的效果，最后指出了在实际业务应用中需注意的问题及应采取的措施。     

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。     

线性工程路基岩溶土洞(塌陷)监测技术与方法综述

土洞(塌陷)的监测预警问题一直是国际上极具挑战性的课题。近年来,随着新技术的发展,特别是光电传感技术的应用,岩溶土洞(塌陷)预警监测已取得可喜的进展。本文通过对地质雷达监测法、剖面沉降监测法、In Sar 监测法、时域反射( TDR)同轴电缆监测法、基于岩溶管道裂隙水(气)压力监测的触发因素监测法、BO TDR及OTDR光纤传感监测法等适合于线性工程岩溶土洞(塌陷)的监测预报方法进行了系统分析比较,结果发现: 单一方法在岩溶土洞(塌陷)的监测预警中都有其局限性; 分布式TDR及BOTDR技术可有效确定岩溶塌陷的空间位置,但在埋设方面需进一步的研究;岩溶土洞(塌陷)的监测预警是一个系统工程,应考虑多种方法的综合运用。      

在役输油气管道沿线滑坡灾害监测预警技术及应用

滑坡灾害是浅埋输油气管道的主要风险源之一,监测预警是管道滑坡风险控制的重要手段。管道滑坡灾害的监测预警需要滑坡体和管道的联合监测,注重管体轴向应变监测。为获得管道轴向应变的准确值,每截面至少需要布置3个应变计。推导了已知截面上3点、9点、12点钟位置应力时,管体监测截面上任意点应力的计算方法;探讨了基于材料强度破坏的管道预警阈值的确定方法。汶川地震期间,在兰成渝成品油管道羊木山滑坡获得了成功应用,为管道滑坡灾害监测预警的推广提供了借鉴。     

四川省喜德县地质灾害“点面双控”体系探索与实践

地质灾害隐患点和风险区双控是我国“十四五”期间地质灾害防治的重要任务之一，各试点省份和地区均在探索如何有效开展“点面双控”，并逐渐形成点面双控的管理制度、责任体系和技术方法。在归纳四川省喜德县地质环境条件和前期防灾减灾工作成效的基础上，总结了在喜德县开展地质灾害隐患点和风险区双控工作的做法和经验，结合我国现有地质灾害四大体系，提出了包含五个板块的点面双控体系：风险调查评价与动态调整板块，提高“点面双控”针对性、时效性、可操作性；监测预警与响应处置板块，提高“点面双控”监测覆盖面、预警准确度和响应效率；风险常态管理与防御板块，提升“点面双控”常态防御能力与管理水平，推动防御和管理向数字化和智能化转变；科普宣传与培训演练板块，提升“点面双控”全民认知水平和避灾能力；制度建设板块，完善责任体系，制定双控制度。通过上述工作，实现了喜德县风险隐患动态监测与常态化防御，提升了喜德县地质灾害防控能力，可为其他地区提供科学参考。     

地球长波辐射 (OLR)遥感与重大自然灾害预测

针对目前重大自然灾害 (如地震、洪水泛滥、火山喷发等 )还难能作出短期预测预警的现实状况 ,文中提出利用极轨卫星遥感所监测的“地气”系统射出长波辐射 (即OLR)信息 ,是可能攻克这一难关的突破口。文中不仅详细介绍了有关OLR数据的产出原理及其载荷卫星 (NOAA)运行的主要参数 ,而且还结合近年来发生的重大自然灾害实例 ,利用笔者研究的应用OLR提取灾前预测信息的3种方法 ,客观地给出了OLR时空变化图像。结果显示 ,在重大自然灾害事件发生前 ,在未来可能发生重灾的区域及其附近 ,OLR呈现出比周围区域更显著的辐射增强变化特征。这一特征的揭示 ,为利用卫星遥感技术预测未来可能发灾区域及时作出短期预测预警提供了一种新的途径。文末对目前有关强震前热红外异常成因的两种看法做了综合介绍和简要评述。     

安徽省六安市裕安区滑坡崩塌地质灾害与地形地貌的关系研究

本文基于六安市裕安区地质灾害风险调查工作成果,对裕安区滑坡崩塌地质灾害与地形地貌之间的关系进行分析研究,查清其地灾的地域分布特征,对斜坡类型、斜坡坡度、斜坡坡高、斜坡坡向与地灾的数量进行统计,分析裕安区滑坡崩塌地质灾害成因,为本地区的地质灾害风险评价和地质灾害监测预警工作提供理论依据。     

滑坡变形高精度智能化监测预警技术研究与实践

根据滑坡的勘察评价、治理工程设计、工程施工、防治效果评价、灾害预警等工作阶段,对变形监测成果的高精度要求,分析了滑坡变形监测的现状以及成果精度、数据可靠性等方面存在的问题,深入研究了高精度、智能化滑坡变形监测的技术方案,并在多个大型复杂滑坡和特殊高陡边坡监测中进行了实践应用。解决了常规滑坡监测难以获得高精度变形成果的问题,为滑坡变形评价、灾害监测预警等提供高效、可靠、高精度的监测数据,提出了很好的工作方案。     

基于土壤含水率的浅层滑坡监测预警模型研究

近年来,我国逐渐加大以物联网技术为基础的地质灾害自动监测预警系统的推广力度,但工作上一直存在实际应用效率不高的问题。究其原因,在于无法确定有效监测预警模型、厘定预警临界值。基于斜坡土壤含水率变化,结合土体抗剪强度和降雨渗流相关理论,建立了土壤含水率与斜坡稳定性安全系数的关系式,并得出了浅层滑坡自动监测预警模型。通过对模型相关参数的测定,可以得到预测斜坡危险性的土壤含水率临界值,并划定预警等级。考虑到我国崩滑流等地质灾害以小型为主的基本特征,此模型的提出对当前我国(特别是华南地区)地质灾害自动监测预警工作具有较大的实际应用意义。     

深部地下实验室扩挖岩爆监测与动态防控技术研究

中国锦屏地下实验室二期(CJPL-Ⅱ)扩挖工程建设潜在高等级岩爆风险。为此,建立了深部地下实验室相邻同向短洞室固定式和单侧相向扩挖移动式微震传感器阵列优化布置方法,构建了基于岩爆风险程度的岩爆预警频次优化原则,提出了针对性的CJPL-Ⅱ扩挖岩爆防控措施,实现了CJPL-Ⅱ扩挖过程岩爆实时监测、动态预警与防控,岩爆预警与实际情况吻合良好,保障了CJPL-Ⅱ扩挖顺利完成。分析了CJPL-Ⅱ扩挖各洞段开挖过程微破裂时空演化规律及其差,研究结果表明新增通道微震活动较扩挖段更为活跃,岩爆风险亦更高,扩挖微震活动活跃程度与空间集聚特征受扩挖断面尺寸,扩挖深度以及结构面影响。研究成果可为类似深埋工程安全建设提供借鉴。     

洪水影响预报和风险预警理念与业务实践

我国是世界上洪涝灾害频繁而严重的国家之一,洪水预报预警是防汛减灾工作中重要的非工程措施和洪水防御工作的耳目和参谋。从水文行业的视角,回顾了近年来我国洪水预报预警技术与业务进展,分析了当前洪水预报预警工作面临的新形势和新要求,对比国内外同类行业发展查找了存在的差距,阐述了洪水影响预报和风险预警的定义和理念,从顶层对基于影响预报和风险预警的新一代洪水预报预警系统("国家洪水预报预警系统")总体框架进行了研究和设计,一些关键技术成果在大范围洪水早期预警业务实践中得到了探索应用,取得了较好的效果。     

基于物联网的自动化监测系统在地质灾害监测中的应用

地质灾害监测是地质灾害预警和安全防治的重要技术手段,对保障经济建设和人民生命财产安全意义重大。针对传统地质灾害监测工作的不足,研究了一种基于物联网的地质灾害自动化监测系统,该系统以GNSS、智能全站仪、滑动式倾角仪和多源传感器自动化监测技术为核心,包括数据采集、数据传输、数据处理、数据展示4个子系统。结合某项目边坡监测应用实例,实现了地质灾害的自动化监测和实时预警功能,在地质灾害监测中具有较高的应用价值。     

自然灾害综合防御技术研究重点确定

“十一五”期间,我国将以地震、暴雨、洪水、崩塌、滑坡、泥石流、风暴潮等重大突发性自然灾害为重点,积极开展自然灾害综合防御技术研究。我国将开发未来极端气候事件和重大气象灾害预测技术,研究未来5年至10年内我国极端天气事件和重大气象灾害的变化规律和形成机理,建立相应的监测预测、预警、影响评价和灾害风险管理系统。     

省级山洪灾害监测预报预警系统构架方案分析

为推进山洪灾害监测预报预警工作,本文在分析山洪灾害需求的基础上,提出省级山洪灾害监测预报预警系统构架方案的设计思路,通过运用云计算、大数据和移动互联网技术,基于SOA架构,采用B/S模式,建设适应Web和移动终端的山洪灾害监测预报预警信息平台。并从应用软件开发技术路线、前端微应用、服务式地理信息系统技术、云运维平台建设等方面,对方案建设的可行性进行了探讨,为推进该项目建设提供了科学支撑。     

中小河流山洪预警预报系统开发设计及应用

我国中小河流众多,山洪频发,洪灾损失严重,是造成人员伤亡的主要灾种。目前,我国中小河流山洪预报预警技术研究还处于初步阶段,山洪监测预警系统尚在试点建设中。介绍水利部公益性项目"中小河流突发性洪水监测与预警预报技术研究"开发的中小河流山洪预警预报原型系统,包括基于分布式水文模型、动态临界雨量的山洪预警预报方法,山洪预警预报原型系统的总体结构、软件设计与功能实现,以及在其中一个示范区江西遂川江的试运行情况,并对其实际应用进行了分析,以期为当前所开展的中小河流洪水易发区水文监测预警项目及全国山洪灾害防御非工程措施建设等工作提供参考。