我国地质灾害防治行业管理信息系统建设与展望

卢洪沛

（甘孜州自然资源和规划局地质环境监测站，四川 甘孜州 626000）

伴随经济的发展，全球气候异常问题也时常发生，各类自然灾害频发，对人民的生命、财产安全造成极大威胁，各类灾害，除了火山喷发、风暴、地震等多发之外，滑坡、泥石流、山体崩塌等自然灾害也不断出现。做好地质灾害的防治工作，对于社会经济的发展具有重要意义。我国是一个人口大国，在全国范围内，山区总面积较大，大量人口与工程项目处在山区，地质灾害的隐患更大，对此，需要建设科学的地质灾害防治行业管理信息系统。

1 我国地质灾害的发生情况

1.1 我国地质灾害的发生现状

地质灾害是由于自然因素、人为因素引起的，会对人民的生命与财产安全带来极大的威胁，包括地裂缝、地面塌陷、泥石流、滑坡、地面沉降、山体崩塌等。从世界范围来看，我国的地质灾害十分严重，有着灾害损失大、发生频率高、灾害种类多、连续性强、强度大和突发性强的特点。根据数据显示，我国共发生大型滑坡140处、崩塌51处、泥石流149处；较大型滑坡2 212处以上、崩塌2 984处以上、泥石流2 277处以上。近十年来，我国有近万人由于地质灾害死亡，在全国范围内，有多个市、县、区、镇遭受地质灾害的威胁，仅辽宁、云南、四川、河北、甘肃、北京6个省（市），其中小型崩滑流灾害点就达到了41万处。我国的地质灾害主要分布于云南、重庆、四川、湖南、湖北、贵州、山西、陕西、广西等省（区、市），尤其是在中西部地区，地质灾害的发生率更高。地质灾害的防治工作不仅与人民的生命财产安全密切相关，也会影响重大项目的建设质量，要切实做好地质灾害的防治，制定出科学的管理措施，将防灾责任制度落到实处。在这一背景下，做好地质灾害的防治工作，已经成为关乎人民生命财产安全、国家经济发展的大事。

1.2 地质灾害的发生诱因

1.2.1 不利的结构面

地貌条件、地质因素是导致地质灾害发生的内在决定性因素，在山体运动作用下，会出现新的褶皱、断层，形成了隆起的褶皱带，还有地区内构运动强烈，构造结构复杂，褶皱内的断层发育，导致边坡失稳、岩石破碎，再加上风化作用的影响，为地质灾害的发生提供了内在条件。

1.2.2 不利的气候环境

气候环境也是导致地质灾害发生的一个重要条件，尤其是降水，会导致多种类型的地质灾害，在连日的降雨和暴雨情况下，容易引起泥石流、山体崩塌等。在我国的南方地区，降雨量充沛，季节分布不均，这是引起地质灾害的重要诱因。

1.2.3 人类活动

人类活动对于自然环境会产生双面影响，不合理的人类活动会引发各类地质灾害。伴随各地经济的发展，人类对于自然资源的开发越来越深入，加之人口数量的增加，在人、地之间存在矛盾，如，不合理的采矿容易诱发滑坡、山体崩塌，公路的开发则容易导致地面出现塌陷，人类对森林资源的掠夺性开发导致大量山体裸露在外，这些都极大地影响着山体的稳定性，一旦遇到暴雨或者大雨天气，就可能引发地质灾害。

2 我国地质灾害防治行业管理信息系统建设与展望

地质灾害防治行业管理信息系统有着输入、贮存、统计、查询、输出等一系列的功能，让各类零散、分散的地质灾害资料成为全面、系统的信息内容，对数据进行统一管理，让数据实现综合化的利用，为地质灾害的调查、治理和监测工作提供足量的资料和数据，也满足评审专家、政府部门、勘察设计单位的信息共享。

2.1 系统建设原则

第一，实用性。为了便于用户的使用，在设计系统时，首先考虑到实用性与方便性，面向应用人员，采用简单易行的方式来满足应用要求，让使用人员不需要进行繁琐的查找，就可找到相关功能。第二，经济性。在满足设计目标的前提条件下，提高设计性价比，尽可能利用现有的硬件、软件、数据与人员，按照统筹规划的方式高效率达成建设目标。针对已经投入的系统，需尽可能将其整合起来，避免资源浪费。第三，先进性。系统的建设要应用先进的方法、技术、软件、硬件以及网络平台，兼顾系统的成熟性、整体性，以满足未来的技术发展要求。第四，一致性。以统一的目标作为指引，采用统一的业务标准、数据标准、技术标准以及网络互联技术标准。第五，安全性。应用全面权限管理机制，明确角色权限管理，提供完善的数据备份以及恢复机制，应用可靠性较高的软件和硬件产品，避免信息数据资源泄露。第六，可维护性。确保系统数据的关联特征，让系统具备良好的可维护性，明确数据元素、业务内涵之间的关系，科学进行设计，保证组件模块的内聚性，让系统的稳定性高，易于维护。

2.2 系统总体架构

系统的建设本着实用、先进、灵活原则，采用C/S网络计算模式进行设计，选择Oracle、SQL Server2000等作为数据源，借助COM技术来设计和开发，确保系统的稳定和高效。在系统的架构上，包括几个部分。

2.2.1 基础保障

第一，标准编码体系。制定统一的标准编码与标准规范，制定基础空间数据编码体系，搭建对应的标准和规范，提供科学的外部接口标准，为地质灾害数据库、基础地理信息数据库的拓展提供数据支持。

第二，系统安全体系。参考国家相关标准，打造完善的协同安全体系，从数据、应用、网络、管理等多个层面保障系统的整体安全，避免出现潜在威胁，构建科学的安全管理系统，做好制度建设。

第三，组织保障体系。打造统一的组织保障体系，成立科学的信息化工作机构，确保属性数据的规范，制定科学的培训制度，定期对数据进行更新，为系统建设和运行提供足够的资金支持。

2.2.2 数据层

在数据层中，其主要的存储内容包括各类非空间数据、空间数据，参考行业规范，利用网络技术、数据库技术、地理信息技术等，打造完善的数据管理体系与数据服务体系。从系统的内容来看，包括5种类型，即灾害点空间数据库、基础空间数据库、灾害点资料数据库、灾害点属性数据库以及配置管理数据库。

2.2.3 中间层

利用中间层，能够将应用层、数据层之间连接起来，具体可以使用ArcSDE来完成。

2.2.4 应用层

在应用层中，有多种核心应用功能，需要开发对应的边坡档案管理系统，其功能包括灾害点的查询、地图定位、基本GIS、资料管理、灾害点编辑、打印输出、统计报表、数据交换和权限管理等。

2.2.5 管理工具集

借助管理工具集，可提供维护、管理工具，满足系统的维护、管理要求，管理工具集包括配置管理工具、系统用户管理、数据库管理配置工具以及日志管理工具等。

2.2.6 界面层

使用系统的用户包括3种类型，即管理员、数据查询用户、系统管理用户。其中，管理员掌握着最高权限，有查询权限，也需要负责系统的维护，确保系统可以正常运行；数据查询用户可通过已授权方式来查询数据，也可导出数据结果；系统管理用户通过授权功能来负责数据管理，可享有查询权。

2.3 系统功能

2.3.1 GIS功能

包括浏览功能、图层控制功能、量测功能。浏览功能是对地图的缩小、放大、全图显示、平移等操作；图层控制则可显示出图层的最大与最小显示比例；量测功能可满足实时测量要求，能够精准测量出方向角、多边形面积、折线距离与夹角。

2.3.2 地图定位功能

地图定位功能包括灾害点定位、坐标定位、地名定位和索引图定位。

2.3.3 灾害点查询功能

灾害点查询功能包括空间查询、区域查询、缓冲查询、属性查询几类。空间查询即通过画圆、拉多边形等操作，能够查询到相关区域的地质灾害点，显示在查询列表上，并在地图上标亮；区域查询则可划分出相关的行政区，在需查询所有区域时，地图上有对应的高亮显示；缓冲查询即在查询时，可以按照要求设置缓冲区，查询范围可自动扩展；属性查询即按照地质灾害点的类型、编号、名称、危害分级、稳定性、所在区域、群测人、防治分级等条件进行查询，可为单个条件，也可为多个条件。

2.3.4 灾害点编辑功能

包括新建、编辑、删除几个功能。新建即在地图所在位置点新建地质灾害点；编辑即通过拖拉改变其空间位置；删除即在删除地质灾害点时，也需删除相关资料。

2.3.5 数据交换功能

地质灾害点的导出：选择地质灾害点，通过导出功能，将相关资料、属性数据导入到相应文件夹；地质灾害点的导入：选择地质灾害点属性文件，将相关数据导入到数据库，根据具体的位置坐标来创建地质灾害点，与相关资料联系起来。

2.4 数据库建设

2.4.1 资料收集

第一，地图资料。包括交通规划图、区域地质图、行政规划图、矿产图、旅游规划图，收集纸质图纸，在电子扫描后保存为图片。

第二，前期地质灾害资料。包括地质灾害现状数据、地质灾害防灾预案、地质灾害易发程度区分、地质灾害防治分区等。

2.4.2 制定数据标准

在数据库中，数据类型各有差异，即便是同样的地图数据，地图单位、坐标体系以及投影方式也不同。对此，需要对数据进行标准化处理，对数据单位、数据精度、名词术语进行处理。同时，对空间信息进行科学编码，这直接影响后续的系统实现，是需要优先解决的问题。

2.4.3 数据库设计

在数据库设计中，概念结构设计是其中的关键，常用的设计方式就是实体-关系模型，明确不同实体内容后即可构建关系，应用统一的坐标系统。针对矢量地形数据，参考国家的代码标准、分类标准，对各个比例的道路、水系、建筑物、境界、地貌等制定出对应代码，建立相关比例的数据联系。在图层的划分上，要兼顾到数据的管理和应用需求，尽可能减少图层，从应用角度着手，如果空间实体类型关系复杂，图层会出现覆盖、交迭的表现，需要将其划分为对应的物理图层。

2.4.4 数据入库

入库的数据有各类空间数据、非空间数据，具体需参考行业规范，应用网络技术、数据库技术、地理信息技术，按照既定标准，将满足系统建设的数据输入到数据库。灾害防治行业管理信息系统的内容基础地理空间图层、地质灾害点属性信息数据、地质灾害点空间数据、地质灾害点相关资料数据。

基础地理空间图层：从获取的地图资料中建设，对于电子地图数据，可从对应图层中进行提取，将图层组合，通过坐标转换来导入数据库。对于纸质文件，将其扫描至计算机，通过图形的校正后，应用矢量化方法来将数字信息存储至数据库。

地质灾害点空间数据：内容涉及编号、灾害类型、发现时间、所在地层、地貌、体积、面积、地层倾角、诱发因素、当前稳定性、稳定性发展趋势、受威胁财产、受威胁房屋、影响对象、防治分级、群测人、监测责任人、监测情况、发生时间、联系电话、失踪人数、死亡人数、自然因素、人为因素、有无销号等信息。上述信息是采用人工提取的方式，再录取到对应数据库。

2.4.5数据检查

根据数据类型的差别，检查内容也不同，包括分数据基础检查、逻辑一致性检查、数据完整性检查以及数据取值检查。对于数据基础检查，包括地图投影、高程基准方式；对于逻辑一致性检查，需要明确各层的层名是否正确，检查好属性项的定义，分析属性项之间的关系，查看代码的一致性；对于数据完整性检查，需要以专业技术设计书作为参考，对数据分层的完整、准确性做出检查，查看其顺序、要素属性是不是正确；对于数据取值检查，需要重点查看数据类型、数据格式以及数据取值是否处在值域。

3 结束语

地质灾害严重威胁着人民的生命财产安全，建设地质灾害防治行业管理信息系统，能够为地质灾害的调查、监测、治理和管理工作提供足够的数据资料，是目前研究的重点。当前，系统的建设已经取得了突破性进展，但调查成果的智能化、可视化以及数据共享中还存在一些问题尚未解决，在下一阶段的工作中，需着重针对上述问题进行分析。