广东省地质灾害防治信息化平台建设探析

摘 要： 广东省地质灾害多发，区域灾害防治信息化平台的建设对于减少地区生命财产安全十分重要。本文从广东省地质灾害防治信息化基础设施现状、数据资源现状、应用系统现状3个方面分析，找出其中存在的6个问题，同时结合广东省已有地质灾害防治信息化成果和实际工作需求，设计一体化、可持续扩展的地质灾害防治信息化技术框架，并从7各方面提出建设地质灾害防治信息化平台的基本内容，最终达到数据集成化、成果可视化、信息综合化、系统一体化，实现广东省地质灾害防治各类信息资源及服务资源的充分共享，成为地区进行决策的有力支撑，更为有效的保障人民生命财产安全。

关键词： 地质灾害； 信息化； 系统建设； 广东省

Abstract： Geological disasters occur frequently in Guangdong Province. The construction of information platform for regional disaster prevention and control is very important to reduce the safety of life and property in the area. In this article， based on infrastructure status， data resources status， application system status， The geological environment of Guangdong province is analyzed， and six problems are found out. At the same time， combined with the existing results of geological disaster prevention and control information and actual work demand， integrated and sustainable development of geological disaster prevention and control information technology framework is designed. And the basic content of the construction of the information platform for the prevention and control of geological disasters is proposed from seven aspects. It will achieve data integration， result visualization， information integration， system integration， realize the full sharing of information resources and service resources of geological disaster prevention and control （emergency） in Guangdong province， become a strong support for decision-making in the region， more effective protection for lives and property.

Keywords： geological disaster； information； system construction； Guangdong Province

广东省是我国地质灾害多发省份之一。据统计，2009～2014年广东省共发生地质灾害2939起，共造成121人死亡、36人受伤、直接经济损失63548.26万元。其中地质灾害以崩滑流地质灾害为主，主要特点[1-2]：一是点多面广、活动频繁、危害严重，大范围崩滑流地质灾害易发群发。截至2014年底，全省共有地质灾害隐患点8854处，威胁总人口35.01万人，潜在经济损失77.07亿元，其中，威胁100人以上地质灾害隐患点569处，而且，每年汛期的强降雨还将增加一批新的地质灾害隐患点。面对此情势，借鉴多方研究成果[3-5]，全面总结广东省已有地质灾害防治信息化成果和实际工作需求，通过建立地质灾害防治通信网络系统、标准化体系、数据体系、信息服务体系、基础设施建设、安全防护体系和多目标、多节点、多层次应用系统，形成支持地质灾害防治综合一体化的、可持续扩展的信息化技术框架，达到数据集成化、成果可视化、信息综合化、系统一体化，实现广东省地质灾害防治各類信息资源及服务资源的充分共享，同时进一步提升广东省地质灾害防治日常管理、信息共享、监测预警能力，通过快速响应和对社会提供快捷的信息服务，充分满足各类用户需求，成为政府各级主管部门及领导进行决策的有力支撑，保障人民生命财产安全。

1. 信息化现状及存在问题

1.1 信息化现状

1.1.1基础设施现状

广东省地质灾害防治信息网络框架构建基本形成了包括互联网、政务外网、国土资源主干网、数据专网等内外网物理隔离的多级多节点网络结构，国际互联网出口带宽提升至50兆，建立了广东省地质环境监测站与省国土资源厅的专用网络连接（4兆光纤），接入国土资源主干网，实现国家、省、市、县国土资源系统的多级节点互联互通；建立了广东省地质环境监测站与省气象局的专用网络连接（4兆光纤），实现数据同步共享与视频会商；依托前期项目实施建立了基于GSM/GPRS的地质灾害监测数据通信网络，实现了动态监测数据的实时传输和管理。在网络信息服务方面，构建了地质灾害应急决策支持系统，面向各级领导提供地质灾害应急信息保障，建立了广东省地质环境信息网，面向社会发布地质灾害及其应急防范知识、地质灾害气象预警等。

基于地质灾害信息管理，在总站建立了独立机房，实现内外网数据物理隔离，配有专门屏蔽柜放置涉密数据存储服务器，基本满足广东省地质灾害防治信息化建设的数据存贮、系统建设和安全保障需求；在会议室建设了大屏幕视频会议系统，实现音视频双流信息传输，可基本满足视频会商、应急指挥等功能需求。

1.1.2 数据资源现状

广东省地质环境监测总站在长期的地质灾害调查、监测、研究工作，已经完成建立的基础数据资料主要包括：全省地质灾害调查与区划综合研究数据库、全省1万∶20万分幅水文地质空间数据、1万∶50万全省环境地质数据库、1万∶10万县市地质灾害调查数据库、1万∶5万县市地质灾害调查数据库、全省地质灾害及群测群防数据库等；成果类数据包括近5年来全省建设用地地质灾害危险性评估成果（一级）。此外，通过各种渠道收集遥感影像、基础地理等空间数据。其中：全省各比例尺基础地理底图和SPOT-5影像数据等。这些数据为全省地质灾害预警、地质灾害防治，矿山地质环境保护以及土地利用规划工作等提供信息服务，需要进一步通过数据集成和完善地质灾害信息化建设对各应用领域提供高效快捷的信息服务。

1.1.3应用系统现状

目前广东省地质灾害防治信息化建设，以地质灾害预警与应急为起点，已初步建立集全省地质灾害数据库管理、区域地质灾害气象预警，预警成果发布、视频会商为一体的地质灾害应急指挥系统；省级地质灾害应急平台作为省政府应急平台体系的第一批专业应急平台试点也正在逐步建设与完善之中；地质环境管理业务审批已纳入省级国土资源电子政务平台实现网上审批，具备一定条件，其它业务管理系统也纳入金土工程，开始启动建设。地质灾害防治信息系统可分为以下三大类型：

地质灾害信息采集处理系统：主要有地质调查野外采集系统、县（市）地质灾害调查信息管理系统等。

地质灾害数据库管理系统：主要有全省县（市）地质灾害调查数据库系统、全省地质灾害群测群防信息系统、地质灾害防治成果数据库管理系统等。

地质灾害预警与应急指挥系统：主要有地质灾害气象预警系统、地质预警发布系统、地质灾害预警发布系统、地质灾害信息反馈系统、地质灾害应急决策支持系统等。

1.2 存在问题

1.2.1海量数据分散无序、数据集成度较低

目前地质灾害数据覆盖面较广、种类繁多、有大量的观测数据及成果数据。但这些数据比较分散，没有得到及时有效的汇总，难以联合应用、协同工作和动态更新。现有的地质灾害数据库标准都是以项目为基础编制的，专业性强，没有健全的数据标准和规范，难以联合使用。除此之外，数据采集、汇交、检验的标准不同，致使不同数据源获得的数据质量既无法保证，又不能保证异构地质灾害数据的有效兼容，进而影响业务的进展和综合分析的进行。

由于缺乏相关的规范，数据不能保持及时的更新。尤其在环境发生变化或灾害发生后，相关地质灾害数据不能保证实时动态更新，使分析人员在进行灾害分析或灾后数据解析时，不能第一时间使用最新的数据，影响分析的准确性。不能满足地质灾害监测管理和地质灾害防治对数据时效性的要求。

1.2.2缺乏数据共享及服务机制

由于地质灾害数据的信息动态更新维护及交换机制尚未建立，在积累大量数据的实际条件下，却没有一个权威的数据共享及服务机制，造成了各种数据之间关联性差、应用系统之间无法互通的情况，严重制约了各业务部门的数据共享、服务和地质灾害防治信息化工作的开展。

1.2.3综合分析能力不足

现有的系统无法满足相关业务部门的需求，基本上处于“外行人看不懂，内行人不解渴”的尴尬处境，既无法服务于社会公众，又无法为政府决策提供科学有力的决策支持。数据挖掘深度不足，没有相应功能辅助数据的“二次或多次开发”，生成应用决策所需的“数据产品”和“信息产品”。

1.2.4信息服务能力不足、可视化程度低

现有系统基本为面向专业人员的“内部”系统，数据及分析成果空间展示度低，缺乏基础信息，更没有灾害影响范围、防灾减灾方案、避难路线模拟、自然资源分布利用等综合研究成果的展示。

1.2.5急需加强数据及信息安全保护

随着信息系统使用的越来越频繁，信息系统的安全问题也日益突出，由于地质灾害防治本身对信息服务需求的紧迫性，系统及数据安全显得格外重要。也就要求我们在进行信息系统安全建设整改技术方案设计时，应以《信息系统安全等级保护基本要求》为基本目标，可以针对安全现状分析发现的问题进行加固改造，缺什么补什么；也可以进行总体的安全技术设计，将不同区域、不同层面的安全保护措施形成有机的安全保护体系，落实物理安全、网络安全、主机安全、应用安全和数据安全等方面基本要求，最大程度发挥安全措施的保护能力。

2. 地质灾害防治信息化平台建设

2.1 系统总体设计

2.1.1系统逻辑结构设计

从系统部署和运行的逻辑结构上看，地质灾害防治信息系统（图1）包括省级地质灾害信息平台和区县级地质灾害信息系统采集和业务终端，以及地质灾害数据采集终端系统，地质灾害动态监测网络和传感器，系统基于区县—省市—国家的3级全国地质环境信息网络及地质灾害动态监测网络，实现了地质灾害、专业监测、预警分析业务信息和动态监测信息的互联互通、综合管理、浏览查询、统计分析和信息服务。

从数据流程角度，地质灾害防治数据的采集、处理、维护由不同的地环节点进行，逻辑上数据是由区县地质环境监测站→地州地质环境监测站→省市地质环境监测总站→监测院传输和汇总。

从信息服务角度，不同级别节点信息服务内容有所不同。省市级节点提供了全方位的地质环境信息服务，区县节點提供了辖区内的地质灾害信息服务。

从系统开发和构建的逻辑结构上看，地质灾害防治信息系统自底向上可分为：基础设施层，数据资源层、信息服务层，信息应用层，标准体系及安全防护体系组成（图2）。

基础设施层是支撑平台运行的基础，主要包括：互联网/国土资源政务专网/内部网络、卫星定位导航系统、移动通讯网络、物联网，以及地质环境野外监测仪器、传感设备、监控视频设备、数据存储设备和计算机服务器、大屏幕显示设备等。

数据资源层是平台服务的内容，由数据采集系统、基础数据库、操作数据库构成地质灾害数据中心，为“系统”提供数据资源。其数据主要包括：地质灾害调查、动态监测、群测群防等，以及基础地理空间数据、基础地质、对地观测遥感影像等。数据资源层的资源通过数据中心统一组织和管理。

图2 地质灾害防治信息系统构建的逻辑结构

Fig.2 Logical structure of the construction of

geological hazards prevention and control information system

信息服务层基于SOA框架建设，主要包括两个层面的功能：一是管理功能，如：用户注册管理、单点登录与权限认证、数据汇总集成与更新维护；二是应用功能，如数据查询浏览、空间化服务、以及地质灾害的业务应用模块，例如地质灾害危险性评估等。

信息应用层是在信息服务层的支持下，根据地质灾害防治需求，建立的面向业务管理及面向决策支持的信息服务。

2.1.2系统架构设计

图3 平台总体架构设计

Fig.3 Platform architecture design

地质灾害防治信息平台体系结构（图3）包括数据采集层、数据中心、信息系统和信息发布系统4个组成部分。系统基于各类地质灾害信息，通过数据采集子系统，采集各类地质灾害信息业务信息，构建统一的数据中心；基于数据中心提供的统一数据模型和数据服务，构建地质灾害业务应用子系统，通过信息系统为地质灾害防治业务提供一张图服务，为政务办公系统提供各类信息服务。

（1）数据采集层

数据采集层获取的数据主要是各类专业属性数据、基础地理空间数据、专题空间数据、灾害点（体）空间数据及其他数据。专业属性数据通过入库工具或传感器自动导入到属性数据库中；空间数据经过标准化处理及保密处理，通过专业的入库工具或GIS工具导入到空间数据库中；由调查、综合研究或其他活动获取的未建库或初建库的数字化文件/数据库，通过入库工具直接进入到数据中心层。

（2）地质灾害数据中心

数据中心是构建与网络和硬件存储环境之上，基于关系数据库和GIS技术，面向地质灾害业务应用和信息平台构建的统一的数据存储、管理、应用和服务平台，是业务系统与数据资源进行集中、集成、共享、分析的软硬件设施及其数据、业务应用等的有机组合。

数据中心在已建设完成的国土资源数据中心基础上，面向地质灾害业务应用和信息平台建设需求，构建统一的数据存储、管理、应用和服务平台，兼容基础地理、基础地质、地质灾害调查、综合研究、动态监测、业务应用系统等各种来源的多源、多尺度海量数据，实现各类地质灾害数据的一体化存储、管理和服务。基于元数据和数据查询检索系统，实现数字化资料的管理、查询、检索和一体化服务。

（3）信息系统

信息系统层构建于数据中心之上，提供了面向地质灾害防治管理和决策支持的一体化信息服务。其中业务应用系统面向地质灾害、专业监测、稳定性评价、预警指挥等专业领域，实现了业务应用的专业软件和工具。

地质灾害信息系统及“一张图”基于业务应用系统，集成各个业务应用及其成果数据，展示数据中心内的本底数据、业务数据、数据产品和信息产品。地质灾害防治信息一张图的基础是一个统一的、多分辨率的三维地理环境，实现从宏观、到区域、到局部地理环境的三维可视化；在三维可视化环境下，基于GIS技术，应用不同的图层，集成地质灾害位置、分布、动态监测、群测群防等多种来源的数据和信息；基于这些信息实现不同的业务应用，例如灾害信息的空间分布、信息查询、统计分析；动态监测信息的可视化；监测预警成果的展示以及与灾害点、群测群防点的叠加可视化和分析等应用。

（4）信息发布系统

基于政府和业务支撑部门具体的地质灾害防治工作业务流程，建立各类信息（例如地质灾害预警预报信息）的发布工具。实现面向公众的信息发布系统和面向政务系统的信息发布模块。

2.2 信息化平台建设

基于以上系统设计目标和任务，平台建设内容主要分为网络及机房建设、基础软硬件采购、标准体系建设、数据中心建设、应用系统建设、安全防护体系建设以及系统集成与咨询7个方面（表1）。

3. 结论

本文从广东省地质灾害防治信息化基础设施现状、数据资源现状、应用系统现状3个方面分析，找出其中存在的问题：（1）海量数据分散无序、数据集成度较低；（2）缺乏数据共享及服务机制；（3）综合分析能力不足；（4）信息服务能力不足、可视化程度低；（5）急需加强数据及信息安全保护。结合广东省已有地质灾害防治信息化成果和实际工作需求，设计地质灾害防治系统逻辑结构和系统架构，并从网络及机房建设、基础软硬件采购、标准体系建设、数据中心建设、应用系统建设、安全防护体系建设以及系统集成与咨询7个方面提出建设地质灾害防治信息化平台的基本内容，最终实现广东省地质灾害防治各类信息资源及服务资源的充分共享，同時进一步提升广东省地质灾害防治日常管理、信息共享、监测预警能力，通过快速响应和对社会提供快捷的信息服务，充分满足各类用户需求，成为政府各级主管部门及领导进行决策的有力支撑，保障人民生命财产安全。

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