地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)方案

1、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)工作方案目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc519879711 第一章 概述 PAGEREF _Toc519879711 h 2 HYPERLINK l _Toc519879712 1.1項(xiàng)目背景 PAGEREF _Toc519879712 h 2 HYPERLINK l _Toc519879713 1.2 研究進(jìn)展 PAGEREF _Toc519879713 h 2 HYPERLINK l _Toc519879714 1.3 設(shè)計(jì)原則和目標(biāo) PAGEREF _Toc519879714 h 3 HYPERLINK l _Toc519879715

2、 1.4 預(yù)警平臺(tái)優(yōu)勢(shì) PAGEREF _Toc519879715 h 3 HYPERLINK l _Toc519879716 第二章 數(shù)據(jù)類型及處理 PAGEREF _Toc519879716 h 3 HYPERLINK l _Toc519879717 2.1 傳感器安裝原則和目的 PAGEREF _Toc519879717 h 3 HYPERLINK l _Toc519879718 2.2 地表變形監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc519879718 h 4 HYPERLINK l _Toc519879719 2.3 深部變形監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc519879719 h 5 HYPER

3、LINK l _Toc519879720 2.4 土壤水分監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc519879720 h 5 HYPERLINK l _Toc519879721 2.5 地下水水位、孔壓監(jiān)測(cè) PAGEREF _Toc519879721 h 7 HYPERLINK l _Toc519879722 2.6 數(shù)據(jù)中心 PAGEREF _Toc519879722 h 8 HYPERLINK l _Toc519879723 第三章 預(yù)警平臺(tái) PAGEREF _Toc519879723 h 8 HYPERLINK l _Toc519879724 3.1 預(yù)警平臺(tái)基本介紹 PAGEREF _Toc51

4、9879724 h 8 HYPERLINK l _Toc519879725 3.2 預(yù)警平臺(tái)層次一 PAGEREF _Toc519879725 h 9 HYPERLINK l _Toc519879726 3.1.1 閥值預(yù)警 PAGEREF _Toc519879726 h 9 HYPERLINK l _Toc519879727 3.1.2 回歸分析預(yù)警 PAGEREF _Toc519879727 h 9 HYPERLINK l _Toc519879728 3.2 預(yù)警平臺(tái)層次二 PAGEREF _Toc519879728 h 10 HYPERLINK l _Toc519879729 3.2.1

5、 模糊數(shù)學(xué)預(yù)警 PAGEREF _Toc519879729 h 10 HYPERLINK l _Toc519879730 3.2.2 灰色理論預(yù)警 PAGEREF _Toc519879730 h 11 HYPERLINK l _Toc519879731 3.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)警 PAGEREF _Toc519879731 h 12 HYPERLINK l _Toc519879732 3.3預(yù)警平臺(tái)層次三 PAGEREF _Toc519879732 h 12 HYPERLINK l _Toc519879733 3.3.1 力學(xué)方法預(yù)警 PAGEREF _Toc519879733 h 12

6、 HYPERLINK l _Toc519879734 3.3.2 概率模型預(yù)警 PAGEREF _Toc519879734 h 13 HYPERLINK l _Toc519879735 3.3.3 “3S”技術(shù)預(yù)警 PAGEREF _Toc519879735 h 14 HYPERLINK l _Toc519879736 第四章 總結(jié) PAGEREF _Toc519879736 h 15 HYPERLINK l _Toc519879737 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc519879737 h 16第一章 概述1.1項(xiàng)目背景隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，機(jī)場(chǎng)、公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展

7、的關(guān)鍵。由于我國(guó)所處的構(gòu)造帶交匯部位以及復(fù)雜的氣候系統(tǒng)，我國(guó)也成為世界上地質(zhì)災(zāi)害種類多，活動(dòng)頻繁，危害嚴(yán)重的國(guó)家之一，而且分布范圍較廣，有日益加重的趨勢(shì)，直接影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、礦山地質(zhì)災(zāi)害和土地荒漠化等地質(zhì)災(zāi)害所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)840億人民幣之多，而且造成了大量的居民傷亡，由于地質(zhì)環(huán)境的惡化而引發(fā)或加重的其他災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失更是無法估算。地質(zhì)體是地質(zhì)環(huán)境的主體,地球上所有的生命均依附于這一載體。地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量較低的表現(xiàn)，它的頻繁發(fā)生不僅僅顯示了自然地質(zhì)環(huán)境的脆弱性，而且還反映了人類工程活動(dòng)與自然地質(zhì)環(huán)境之間矛

8、盾的激化。地質(zhì)災(zāi)害廣泛分布于我國(guó)各個(gè)地區(qū)，隨著人類活動(dòng)規(guī)模與強(qiáng)度的增大，正在越來越深刻地干預(yù)地球表層的自然過程，導(dǎo)致自然災(zāi)害發(fā)生的頻率越來越高，影響范圍也越來越大。地質(zhì)災(zāi)害的突發(fā)性、危害性，不僅使建筑物受到破壞，而且會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。1.2 研究進(jìn)展由于地質(zhì)災(zāi)害及其自身突發(fā)性和危害性不斷地給我國(guó)蓬勃向上的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來巨大的損失。因此，針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的“監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警”和防災(zāi)減災(zāi)工作具有極其重要的地位，同時(shí)也促使國(guó)家開始重視對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)警和防災(zāi)減災(zāi)工作，深入研究并開展我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害的“監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警”工作可以極大程度上減少我國(guó)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的損失，

9、維護(hù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。經(jīng)過查閱大量歷史資料發(fā)現(xiàn)，以往的監(jiān)測(cè)手段和預(yù)報(bào)預(yù)警方法僅僅停留在地質(zhì)災(zāi)害學(xué)等少數(shù)學(xué)科門類。監(jiān)測(cè)手段過于單一，缺乏集成化的數(shù)據(jù)庫(kù)，以及不能充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；預(yù)報(bào)預(yù)警方法也缺乏足夠的科學(xué)依據(jù)，往往呈現(xiàn)出滯后性和不準(zhǔn)確性。促使地質(zhì)災(zāi)害的原因是多方面的，需要通過多個(gè)方面，多種手段才能最大程度上做好地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警工作，減輕地質(zhì)災(zāi)害的危害。針對(duì)我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的區(qū)域性和多發(fā)性特點(diǎn)，綜合我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要和人民居住安全的重要性，應(yīng)該合理的走一條創(chuàng)新型地質(zhì)災(zāi)害“監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警”道路，開展地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃和預(yù)防性研究?；驹碇饕前言诘刭|(zhì)災(zāi)害調(diào)查中通過對(duì)已知

10、變形或破壞的顯示情況和提供的信息，把反映各種區(qū)域穩(wěn)定性因素的實(shí)測(cè)值轉(zhuǎn)化為反映區(qū)域穩(wěn)定性的信息量值，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合各種方法進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，最后做出預(yù)報(bào)預(yù)警。1.3 設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)崩滑地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)是基于原位監(jiān)測(cè)工作定制的一套既包含專業(yè)性技術(shù)，又集面向大眾預(yù)報(bào)預(yù)警的多層次的崩滑地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)。通過在預(yù)警區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)、安裝傳感器，獲取各種類型數(shù)據(jù)，并且利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上傳以及存儲(chǔ)各類傳感器采集到的數(shù)據(jù)；建立黃土滑坡災(zāi)害預(yù)警模型，搭建完整的預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)微信、短信等報(bào)警方式。目前，已經(jīng)形成一套成熟的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)工作方案。1.4 預(yù)警平臺(tái)優(yōu)勢(shì)該地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)工作方案具有極強(qiáng)的創(chuàng)新性，結(jié)合了多學(xué)科

11、的分析方法，可以增強(qiáng)預(yù)報(bào)預(yù)警的結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。不僅如此，該套成熟的預(yù)警體系還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、分析以及預(yù)報(bào)。該地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)工作方案還具有良好的適應(yīng)性，可以適用于我國(guó)各種地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域，對(duì)災(zāi)害發(fā)生原因可以進(jìn)行單一因素或綜合因素分析評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)，是一套成熟并且實(shí)用的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)工作方案。第二章 數(shù)據(jù)類型及處理2.1 傳感器安裝原則和目的針對(duì)預(yù)警區(qū)范圍內(nèi)的歷史地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料，制定相應(yīng)的所需數(shù)據(jù)的采集流程。通常將各種類型傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)備在預(yù)警區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)安裝，不同類型傳感器安裝于可能影響地質(zhì)體穩(wěn)定性位置處，再將所采集到的數(shù)據(jù)，通過各設(shè)備對(duì)應(yīng)的通道與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)聯(lián)通，利用DTU設(shè)備將數(shù)據(jù)

12、發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)，可以對(duì)各種類型傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行實(shí)施的位置、數(shù)值量以及趨勢(shì)的觀測(cè)。下文將簡(jiǎn)要敘述接種常見傳感器設(shè)備、作用以及安裝方法。2.2 地表變形監(jiān)測(cè)針對(duì)地表變形的原位監(jiān)測(cè)設(shè)備包括拉伸式位移傳感器、GPS設(shè)備、激光測(cè)距位移傳感器，其中拉伸式位移傳感器、激光測(cè)距位移傳感器都是用于相對(duì)位移變形量的測(cè)量，GPS設(shè)備用于絕對(duì)位移變形量的測(cè)量，根據(jù)滑坡及崩塌區(qū)的地形地貌條件，突出主滑方向和變形較大位置的監(jiān)測(cè)，均布設(shè)于覆蓋裂縫處。監(jiān)測(cè)設(shè)備如圖2.1所示，數(shù)據(jù)處理結(jié)果如圖2.2所示。a拉伸式位移傳感器bGPS設(shè)備、c激光測(cè)距位移傳感器圖2.1 相對(duì)位移測(cè)量設(shè)備圖2.2 地表沉降變形2.3 深部變形監(jiān)測(cè)針對(duì)

13、深部變形的原位監(jiān)測(cè)設(shè)備包括測(cè)斜傳感器，用于深部位移變形量的測(cè)量，在其周圍滑坡體上布置測(cè)斜孔，每個(gè)測(cè)斜觀測(cè)孔中安裝測(cè)斜傳感器，以測(cè)定巖土體發(fā)生位移的位置、大小、方向及變化速率，分析判定滑坡體的穩(wěn)定性。監(jiān)測(cè)設(shè)備如圖2.3所示，數(shù)據(jù)處理結(jié)果如圖2.4所示。圖2.3 測(cè)斜儀圖2.4 深部變形2.4 土壤水分監(jiān)測(cè)水分變化的監(jiān)測(cè)主要通過水分傳感器以及ERT電法設(shè)備完成。傳感器采用挖井到預(yù)定深度后，從側(cè)壁插入的方法安裝，以保證傳感器插在原狀土中。監(jiān)測(cè)設(shè)備如圖2.5所示，數(shù)據(jù)處理結(jié)果如圖2.6所示。圖2.5 安裝土壤水分傳感器安裝圖2.6 土壤含水率 水分監(jiān)測(cè)還可以通過TL-ERT（高密度電法）的方法來取，在

14、垂直于斜坡方向?qū)㈦姌O等間距插入。監(jiān)測(cè)設(shè)備如圖2.7所示。a現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備b樣機(jī)c采集軟件圖2.7 TL-ERTTL-ERT設(shè)備監(jiān)測(cè)得到的視電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行反演分析，得到反演的電阻率剖面，提取傳感器對(duì)應(yīng)位置的電阻率數(shù)據(jù)，得到不同時(shí)刻，多個(gè)位置的電阻率、含水率數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立含水率與電阻率的關(guān)系。數(shù)據(jù)處理結(jié)果如圖2.6所示。圖2.8土壤含水率 2.5 地下水水位、孔壓監(jiān)測(cè)斜坡剖面監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地下水位變化主要采用水位傳感器，用洛陽(yáng)鏟打孔，再投入一定深度，固定水位傳感器。監(jiān)測(cè)設(shè)備如圖2.5所示，數(shù)據(jù)處理結(jié)果如圖2.6所示。圖2.9 水位傳感器圖2.10地下水水位2.6 數(shù)據(jù)中心基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立

15、了數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)，設(shè)置采樣間隔時(shí)間，所有數(shù)據(jù)均上傳到數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心后，可以通過網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看（圖2.11），也可查看并下載歷史數(shù)據(jù)。圖2.11 數(shù)據(jù)中心第三章 預(yù)警平臺(tái)3.1 預(yù)警平臺(tái)基本介紹基于地質(zhì)災(zāi)害原位監(jiān)測(cè)與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的顯示與預(yù)警以及信息推送。災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)可以對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示和處理，數(shù)據(jù)的顯示與預(yù)警包括三個(gè)層次，層次一：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)閥值預(yù)警；層次二：?jiǎn)我灰蛩鼗掳l(fā)生時(shí)間預(yù)測(cè)；綜合因素滑坡發(fā)生時(shí)間預(yù)測(cè)；層次三：氣象預(yù)警，三個(gè)層次地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警的技術(shù)路線如圖3.1所示。圖3.1 預(yù)警平臺(tái)技術(shù)路線3.2 預(yù)警平臺(tái)

16、層次一3.1.1 閥值預(yù)警預(yù)警平臺(tái)層次一中的闕值預(yù)警，是將布設(shè)的傳感器預(yù)設(shè)一定的變形標(biāo)準(zhǔn)，任何一個(gè)傳感器測(cè)量到的實(shí)際值達(dá)到闕值，發(fā)出預(yù)警信息。根據(jù)研究區(qū)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（水分、變形等）曲線，找到加速變形階段，設(shè)置預(yù)警閾值，如圖3.2所示。圖3.2 閥值預(yù)警3.1.2 回歸分析預(yù)警趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的線性回歸分析方法，實(shí)時(shí)擬合傳感器數(shù)據(jù)，做出分析評(píng)價(jià)，并給出變形的發(fā)展趨勢(shì)。這里面有單因素的和多因素的兩種類型。多元回歸分析反映了預(yù)報(bào)量和和各因素之間的依賴關(guān)系，最后可結(jié)合闕值預(yù)警方法確定是否給出預(yù)警信息。多元線性回歸是一種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，通過計(jì)算公式和根據(jù)反映回歸效果的所需要的參數(shù)，篩選出影響因子

17、最大的顯著要素。在將顯著要素的數(shù)據(jù)與地質(zhì)體的位置參數(shù)相結(jié)合，確定預(yù)警模型，最后要對(duì)回歸方程進(jìn)行校驗(yàn)（圖3.3）。圖3.3 多元線性回歸分析流程3.2 預(yù)警平臺(tái)層次二3.2.1 模糊數(shù)學(xué)預(yù)警基于模糊數(shù)學(xué)（AHP）的分析方法，設(shè)置不同的模糊數(shù)學(xué)判斷準(zhǔn)則，輸入多個(gè)傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用模糊數(shù)學(xué)方法將黃土崩滑地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模型進(jìn)行定量轉(zhuǎn)化，根據(jù)這些數(shù)據(jù)綜合給出預(yù)警信息。地質(zhì)災(zāi)害受各種因素及作用方式的影響,而各因素同時(shí)又具有一定的不確定性隨機(jī)性、模糊性和信息不完全性和復(fù)雜性。王家鼎教授曾提出了信息分配、信息擴(kuò)散概念,初步建立了模糊信息優(yōu)化處理理論體系。該套地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)將應(yīng)用模糊信息優(yōu)化處理理論對(duì)傳感器

18、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，基于模糊數(shù)學(xué)計(jì)算分析的預(yù)警亭臺(tái)技術(shù)路線如圖3.4。圖3.4 模糊數(shù)學(xué)優(yōu)化處理將各個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備（不同傳感器及不同地質(zhì)條件下）的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬計(jì)算，并運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)等概率統(tǒng)計(jì)模型將其綜合在一起預(yù)測(cè)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間，如圖3.3所示。圖3.3 綜合預(yù)警3.2.2 灰色理論預(yù)警方法四：灰色理論方法，根據(jù)單一或多個(gè)傳感器信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析變形發(fā)展趨勢(shì)，并求出最優(yōu)解（如圖3.4），給出預(yù)警信息。圖3.4灰色理論求最優(yōu)解選取位移和水分作為獨(dú)立的滑坡臨滑參數(shù)，運(yùn)用最小二乘法對(duì)數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行擬合計(jì)算，并運(yùn)用灰色理論模型GM（1,1）（如圖3.5）預(yù)測(cè)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間。圖3.5 基于灰色理論預(yù)測(cè)3.2.3 人工神

19、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)警基于深度學(xué)習(xí)的預(yù)警方法，建立樣本庫(kù)、專家?guī)?、知識(shí)庫(kù)，通過深度學(xué)習(xí)算法，確定預(yù)測(cè)模型（一般是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型），輸入數(shù)據(jù)，輸出結(jié)果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方法也稱訓(xùn)練,指的是通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所在環(huán)境的刺激作用調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)權(quán)值和閩值,使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以一種新的方式對(duì)外部環(huán)境做出反應(yīng)的一個(gè)過程（圖3.6）。圖3.6 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.3預(yù)警平臺(tái)層次三3.3.1 力學(xué)方法預(yù)警方法六：力學(xué)方法為基礎(chǔ)的，以前面計(jì)算模型為基礎(chǔ)，建立誘發(fā)因素與穩(wěn)定性關(guān)系的曲線，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或預(yù)測(cè)值（一般是降雨量），確定斜坡穩(wěn)定性狀態(tài)。以斜坡監(jiān)測(cè)，場(chǎng)地為例根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)域的各剖面數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)得到的材料參數(shù)，基于極限平

20、衡理論建立一維、二維非飽和有限元模型（如圖3.6），通過模擬計(jì)算確定降雨與安全系數(shù)的關(guān)系，并以此為基礎(chǔ)在其他地區(qū)進(jìn)行擴(kuò)展研究。圖3.6力學(xué)模型局部安全系數(shù)法的基本思路是在斜坡各點(diǎn)定義一個(gè)可以代表該處穩(wěn)定性的標(biāo)量。該系數(shù)是一種隨時(shí)間和空間不斷變化的標(biāo)量場(chǎng)，可以據(jù)此判斷斜坡各個(gè)區(qū)域已發(fā)生了破壞還是處于穩(wěn)定狀態(tài)。圖3.7 斜坡狀態(tài)3.3.2 概率模型預(yù)警建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警概率模型，以地形地貌數(shù)據(jù)為背景、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合氣象中的降雨量數(shù)據(jù)，把一種因素導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害概率化。模型參數(shù)包括地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃、降水影響系數(shù)，降水預(yù)報(bào)，建立預(yù)報(bào)模型和預(yù)警模型，地質(zhì)體的降雨臨界值是發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，從而發(fā)出預(yù)警信息的關(guān)

21、鍵，通過對(duì)地質(zhì)體與雨量相關(guān)性、降雨型地質(zhì)災(zāi)害啟動(dòng)值等對(duì)災(zāi)害預(yù)警的時(shí)間概率、空間概率及預(yù)警概率進(jìn)行分析, 計(jì)算危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害頻率和降雨型地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率,得到降雨型地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警概率使得預(yù)警系統(tǒng)更加可靠。下圖以滑坡地質(zhì)災(zāi)害為利，展示了處理流程。圖3.8 滑坡系統(tǒng)預(yù)警結(jié)構(gòu)3.3.3 “3S”技術(shù)預(yù)警利用“3S”（GIS、RS、GPS）技術(shù)，首先獲取預(yù)警區(qū)地形地貌等地質(zhì)大調(diào)查資料，結(jié)合監(jiān)測(cè)獲得的各種數(shù)據(jù)，利用空間分析和柵格計(jì)算，對(duì)預(yù)警區(qū)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)，并且對(duì)劃分區(qū)域加入降雨量資料，確定“最佳組合因子”，從而進(jìn)行確定并發(fā)送預(yù)警信息。建立準(zhǔn)確及時(shí)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)手段提供技術(shù)支持，而

22、GPS 能夠?qū)崟r(shí)快速的提供目標(biāo)的空間位置和地表變形監(jiān)測(cè)尤其是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和 CORS 系統(tǒng)的快速發(fā)展大大提高了測(cè)繪工作的精度速度和效率；RS可以實(shí)時(shí)、快速的提供大面積地表物體及其環(huán)境的幾何與地理信息及各種變化。高分辨率和多源遙感圖像融合技術(shù)的發(fā)展，大大提高了圖像的解譯能力，圖像判讀的可靠性和數(shù)據(jù)分類和目標(biāo)識(shí)別的準(zhǔn)確性。GIS 可作為多源時(shí)空數(shù)據(jù)的綜合處理和應(yīng)用分析的平臺(tái)。云 GIS 的發(fā)展改變了用戶傳統(tǒng)的 GIS 應(yīng)用方法和建設(shè)模式 以更友好的方式、低成本、高效率地使用地理信息資源。圖3.8 “3S”技術(shù)預(yù)警結(jié)構(gòu)第四章 總結(jié)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)是基于原位監(jiān)測(cè)工作獲得的各類數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（如圖4.

23、1），“多樣化”的利用三個(gè)層次的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息生成方法分別實(shí)時(shí)顯示或預(yù)測(cè)。發(fā)布的預(yù)警信息既具有實(shí)時(shí)性，又可以做出科學(xué)性的預(yù)測(cè)，地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)既可以將各種因素融合為整體分析，也可以對(duì)單一因素進(jìn)行分析，還創(chuàng)新性地將多種數(shù)學(xué)理論和跨學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)入其中，形成了一套完整、實(shí)用、科學(xué)的預(yù)警系統(tǒng)。預(yù)警平臺(tái)會(huì)根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)運(yùn)行，一旦數(shù)據(jù)超過安全范圍就會(huì)發(fā)送報(bào)警信息（如圖4.2）。 圖4.1 延安黃土崩滑地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng) 圖4.2 預(yù)警信息發(fā)送參考文獻(xiàn)1 張雨晴. 甘肅黑方臺(tái)黃土滑坡系統(tǒng)分析D. 西北大學(xué), 2007.2 韋浩. 多元回歸分析法在滑坡空間預(yù)測(cè)中的應(yīng)用以耀州區(qū)為例D.

24、 長(zhǎng)安大學(xué), 2011.3 司康平. 基于GIS的滑坡災(zāi)害空間預(yù)測(cè):方法比較及因子重要性分析以深圳市為例D. 北京大學(xué), 2009.4 喬建平, 楊宗佶, 田宏嶺. 降雨滑坡預(yù)警的概率分析方法J. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào), 2009, 17(3):343-348.5 司大剛, 李風(fēng)賢, 馮小東,等. 基于3S技術(shù)的數(shù)字滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警方法探討研究J. 科技視界, 2014(14):47-47.6 唐亞明, 張茂省, 薛強(qiáng),等. 滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及評(píng)述J. 地質(zhì)論評(píng), 2012, 58(3):533-541.7 章書成, 余南陽(yáng). 泥石流早期警報(bào)系統(tǒng)J. 山地學(xué)報(bào), 2010, 28(3):

25、379-384.8 徐進(jìn)軍, 王海城, 羅喻真,等. 基于三維激光掃描的滑坡變形監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)處理J. 巖土力學(xué), 2010, 31(7):2188-2191.9 劉興權(quán), 姜群鷗, 戰(zhàn)金艷. 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)模型設(shè)計(jì)與應(yīng)用J. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào), 2008, 16(3):342-347.10 侯圣山, 李昂, 周平根. 四川雅安市雨城區(qū)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)研究J. 地學(xué)前緣, 2007, 14(6):160-165.11 王爽, 王晴, 斯藹,等. 基于GIS的天津市突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J. 地質(zhì)調(diào)查與研究, 2012(3):206-209.12 岳建偉, 王斌, 劉國(guó)華,等. 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)及信息管理系統(tǒng)應(yīng)用研究J. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào), 2008, 17(6):60-63.1