物联网技术在地质灾害防治中的应用研究

周金文

物联网技术在地质灾害防治中的应用研究

周金文

（深圳市地质局，广东 深圳 518023）

作为互联网的延伸，物联网技术在连接对象和作用范围、作用功能上要优于互联网，在地质灾害防治信息化建设中，可利用物联网技术来完成互联网难以完成的项目，提高地质灾害监测的准确性和精确度，使地质灾害防治更加及时。在利用物联网技术时，需要提前做好业务需求分析工作，找到关键的物联网技术，将其与地质灾害防治系统有效渗透到一起，如此物联网技术优势才能得到体现。

物联网技术；地质灾害；防治；应用

中国的地质灾害监测预警工作还存在进步发展空间，其技术标准和规范性还需要提高，当物联网技术辅助下的网络覆盖范围扩大，连接更多监测对象，地质灾害区的技术漏洞将不会成为避灾控制的失效点。在利用物联网技术后，专业人员需要构建完善全面的地质灾害监测预警体系，使专业监测与群测群防都发挥更大的价值和优势。本文主要针对物联网技术在地质灾害防治中的应用进行研究。

1 业务需求分析

国家国务院对地质灾害防治工作提出了要求，规定了其工作内容，即提前完成地质灾害区域的调查评价工作，根据调查信息，分析区域地质灾害爆发频率，真实客观评价目前各项业务的安全可靠性。基于此，合理划分避灾区域，找到严重灾害地区，提前做好群众撤离和安抚工作。还要结合当地地质信息，预测地质灾害类型，利用物联网技术建立监测预警体系，使群测群防体系与专业预警体系同时运行，共同采集地质灾害信息[1]。在体系建设中，还要有效投入各种监测终端设备，使采集的地质灾害信息能及时传递给相关人员。监测预警体系建设的完善性，直接关系到其预警的及时性和准确性，所以相关人员必须满足此业务需求。在地质灾害防治中，还要提前做好工程治理工作，重灾区还要做好群众搬迁工作，使区域内部所有居民都能在灾害爆发前撤离。在工程治理措施落实后，该区域隐患会减少许多。在灾害日常防治中，还要做好基层建设，制订应急计划，使应急体系在灾害治理中起作用。还要建立相关的处置平台，使灾害防治应急信息或搬迁等信息以语音、图像等形式急速传到群众中间，以最大程度保护当地居民的安全。

2 物联网技术在地质灾害防治中的应用

2.1 物联网应用技术路线

物联网技术和相关的平台需要同时应用到地质灾害防治中，专业人员需要规划平台应用的技术路线，使突发的地质灾害隐患能被提前预测。布置监测系统，在所有可能出现灾害的区域合理布置监测点，安装相关的监测设备，使监测设备能及时采集所需要的物理量，并通过网络传播当地的数字信息和视频信息[2]。这种前端监测系统包括雨量计、表面位移、水位计、测斜仪、GNSS等，可以对各种地质灾害如泥石流、地面沉降，滑坡等进行监测。物联网平台需要全天处于工作状态，实时接收设备端信息。当发生地质灾害时，物联网平台在接收到各种信息后，将其传递给专业分析评估人员，快速确定应急计划，保证应急资源的准备量和调度速度。合理规划物联网应用技术路线，可使地质灾害得到更精准的数据支撑，相关的应急救援计划也会更加全面完善。

2.2 关键技术

应用在地质灾害防治系统中的关键技术主要有以下几种：①监测预警中的传感器技术。该技术可结合各种测量检测设备，对当地环境进行感应，传感设备数量和种类不止一种，其会在物联网技术作用下形成传感网，截获所有的传感信息，并将其有效传授给物联网平台[3]。传感网络终端、视频监控终端及其他设备是常用的网络传感器，相关人员需要优选这些设备，使其在地质灾害中的应用价值最大化。②光纤传感技术。该技术在地质灾害监测中的应用优势比较显著。③多传感器数据融合技术。该技术借助多种重组在一起的传感器实现现场监测目的，此外，其还可以有效分析多传感器传递来的数据信息，包括像素级、特征级和决策级。

2.3 地质灾害防治应用

物联网技术在地质灾害防治中的应用可以分为以下几方面。

2.3.1 群测群防人员智慧管理

群测群防人员系统只是监测预警系统中的分系统，虽然其作用优势小于专业监测系统，但其不可或缺，在灾害地点巡查、排查和监测中起着重要作用。在物联网技术未应用前，该系统主要借助终端设施完成地质灾害信息监测传递工作，其在此方面的功能比较单一，不能对地质灾害起到有效的防治作用[4]。在物联网技术应用后，可以对群防群策野外工作进行管理，可以对数据进行分析，筛选出真实的准确信息，将其传递到平台的另一端，使人员能参考这些信息，制订有效的应急救灾计划。

应用在此系统中的物联网技术主要包括识别码、GPS及定位技术等，这些技术可以对地质灾害隐患区域进行自行调查和巡查、排查和监测，专业人员可据此制订方案。识别码具有独一性特点，可以与相关的地质灾害隐患点相对应，群测群防人员在开展相关工作时，不需要到现场，只需要扫描识别码，识别码便会将有关信息呈现在相关屏幕中，使专业人员能在第一时间获取相关的信息。GPS技术在定位查询等方面有了用武之地，其还会结合移动基站的动态耦合技术，对工作人员进行监督，使群测群防工作更加高效。

2.3.2 监测设备的智能化管理

监测设备是地质灾害防治系统的核心，只有监测设备处于完好正常运行状态，其才能源源不断提供地质灾害点信息，使人员获取有效的监测预警结论[5]。监测预警水平与这些监测设备的工作质量、水平息息相关，所以人员有必要做好监测设备管理工作。利用物联网技术，可以使这些设备得到智能化管理。技术会为监测数据传输保驾护航，使其传输速度加快，实效性和时效性同时得到满足。另外物联网技术还可以保障信息传输的安全性，并使野外的检测设备得到专业化、规范化管理。

2.3.3 地质灾害隐患点的可视化管理

地质灾害隐患点需要得到有效监控，相关的监测信息实用价值才大，物联网技术的可视化管理可实现此目的，使监测信息对称。物联网技术需要保障检测设备的信息，使其准确完整，还要做好人员信息反馈工作，使平台呈现出多元化高价值信息。这些信息包括无人机采集到的现场信息、通信模组采集信息及开放平台技术获取的信息等，这些信息会通过通信模组及时传递给物联网平台，平台一端的业务人员需要实时接收这些信息，在信息查看中，了解现场的环境情况及地质变化严重程度。总之物联网技术的可视化管理使得地质灾害点的预警救治能力增强，也使现场的监督管理水平更高，地质灾害带来的损失也会减至最少[6]。专业人员还要强化物联网技术，构建完善的物联网平台，满足救灾要求。

2.3.4 综合应急救灾指挥系统

对于突发地质灾害，人员往往不能作出及时反应，此时需要依赖物联网技术，完成现场的紧急救灾，减少损失。在地质灾害爆发后，物联网平台应保持良好的工作状态，不断收集现场资料，相关人员需要将其作为参考信息，制订灾害应急指挥计划，完善综合应急救灾指挥系统，使现场救灾效果更加显著。物联网技术还可以和地理信息系统结合起来，组建更有效的技术平台，使应救灾指挥系统作用优势得到显著发挥，使数据整合力度更大[7]。

3 结语

在应用物联网技术后，可以提前获取地质灾害预警信息，从而及时采取相应的应急计划措施，取得显著的避灾效果，减少人员伤亡及财产损失。在未来，该技术在地质灾害防治中的作用优势会更加显著。为了使这一天提前到来，专业技术人员还要深化研究物联网技术，挖掘其更多的优势，使其监测控制能力更强，如此地质灾害预警信息完整性与准确性才能更高。

［1］乔辉，汪滔，谢志远.物联网技术在地质灾害防治中的应用［J］.物联网学报，2018，2（3）：98-103.

［2］谭兴丽，任飞，张辛波，等.物联网技术在地灾防治及应急救灾中的应用探讨［J］.电信工程技术与标准化，2017，30（5）：26-29.

［3］陈宁生，丁海涛.物联网技术在山地灾害监测预警中的应用——需求、现状、问题与突破展望［J］.自然杂志，2016，36（5）：352-355.

［4］石爱军，马娟，齐安文，等.物联网技术在突发地质灾害应急响应中的应用研究［J］.水文地质工程地质，2016，41（5）：148-152.

［5］徐永强，马娟.基于物联网技术的地质灾害动态监测预警体系及其架构［J］.中国地质灾害与防治学报，2016，24（3）：90-93，99.

［6］杜金星，夏燕秋，马金辉.基于物联网技术的白龙江流域地质灾害监测预警系统的设计与实现［J］.兰州大学学报（自然科学版），2016，50（5）：757-764.

［7］郝明，张建龙，张清志，等.基于物联网的山洪地质灾害防御系统研究［J］.地理空间信息，2017，13（5）：8，47-49.

TP391.44；TN929.5

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.14.070

2095－6835（2019）14－0152－02

周金文（1970—），男，本科，研究方向为地质灾害、安全工程。

〔编辑：严丽琴〕