利用GPS、GIS、INTERNET建立地质灾害监测及预报网络
摘 要:随着GPS测量的精度提高以及互联网广泛应用,利用现有技术建立地质灾害监测及预报网络,目的是为有关部门提供准确的地质灾害监测数据,及时采取有效措施,做好防范工作,保障人民群众生命财产安全和社会经济的可持续发展。
关键词:地质灾害;地理信息系统;全球定位系统;互联网;地质灾害的监测及监测系统
0 引言
由于我国人口密度大,幅员辽阔,加之气候变化的因素,使我国防治地质灾害的任务十分艰巨,许多地质灾害隐患点、危险点都集中在经济欠发达、交通不便的地区,更增加了依靠专业队伍防治各类地质灾害的难度。日趋严重的地质灾害,直接危害着人民群众的生命财产安全和社会经济的可持续发展。为科学有效地做好地质灾害防治工作,保障经济社会全面协调可持续发展,今年年初,经国务院批准,国土资源部发布并实施《全国地质灾害防治\"十一五\"规划》。这是我国第一部关于地质灾害防治工作的规划。要求在\"十一五\"期间全面完成山区丘陵区地灾调查,在地质灾害重点防治区建立相对完善的群测群防体系,将地质灾害气象预报预警工作推进到市、县。初步建立起与全面建设小康社会相适应的基础调查、群专监测、预报预警、应急处置、适时治理的地质灾害防治体系,使目前查明的受地灾威胁的人数减少30%。
《规划》科学划分了若干地质灾害易发区和重点防治区。滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷地质灾害易发区,主要分布在川东渝南秦巴鄂西湘西山地、青藏高原东缘、云贵高原、黄土高原、汾渭盆地周缘、东南丘陵山地、天山、燕山等地区。
地面沉降和地裂缝地质灾害易发区,主要分布在长江三角洲、华北平原、汾渭盆地、松辽平原。
《规划》提出实施地质灾害防治科技4个专项。即:地灾调查与监测关键技术研究、重大地灾应急救灾关键技术研究、地灾防治的标准体系研究以及滑坡泥石流治理试验研究。通过科技专项,建立以3S技术、自动监测技术和数据远程传输为一体的地灾调查评价和监测预报技术平台,建立完善的地灾防治标准体系,开发针对我国地灾发育特点的地灾防治方法和技术装备,全面提升我国地灾调查、监测、预警预报、治理工作水平。
《全国地质灾害防治\"十一五\"规划》出台和实施是地质灾害防治工作法制化的重要里程碑,也向我们地质测绘工作者提出了新的挑战。
1、GPS、GIS、INTERNET相互关系
全球定位系统(GPS)是以人造卫星组网为基础的无线电导航系统,是指利用卫星技术,实时提供全球地理坐标的系统,用于静态对地定位时,定位精度可达mm级,可应用于大地测量、板块运动监测等;GPS定位系统由于定位的高度灵活性和实时性,成为测量学科中的革命性变化。GPS的本质是利用空间三角测量的原理通过空中卫星和地面接收机获取经纬度坐标,高程和时间之间的关系,从而为测量、导航等服务。
地理信息系统(GIS)是指在计算机硬件支持下,对具有空间元素的地理信息输入、存贮、查询、运算、分析、表达的软件平台技术系统,其本质就是对不同类型的信息进行分析、处理和加工。它可以用于地理信息系统的动态描述,通过时空构模,分析地理系统的发展变化和深化过程,从而为咨询、规划和决策提供服务。应用已遍及与地理空间有关的各个领域,从全球变化、持续发展到城市交通、环境监测、公共设施规划及建筑选址,地理信息系统技术正深刻地影响着甚至改变着这些领域。
国际互联网(Internet)是随着计算机技术和通信技术的发展而建立的新一代通信技术(包括有线和无线),它将以往相互独立在各个地方单独的计算机或是相对独立的计算机局域网,借助已经发展得有相当规模的电信网络,通过一定的网络通讯协议(TCP/IP)而实现更高层次的互联,使得Web技术成为高效的全球信息发布技术。如今,Internet飞速发展,它越来越成为人们生活中的一部分,是我们生活社会的信息高速公路,基于Internet技术的GIS,即Web-GIS已经成为GIS技术发展的重要方向,使以往专业性很强GIS能通过Internet技术为大众所用,利用Internet发布地理信息,通过计算机,普通用户无须专业的软件就能在WWW的任意一个节点浏览Web-GIS站点中的地理信息,并进行各种信息的检索和处理,这就为地理信息的开放和共享提供了一个平台,从而可以实现测绘成果的共享。
综合利用GPS和GIS技术的优势,还可以在工程测量上获得广泛的应用,例如在抗震(地震)防灾(地质灾害)、变形监测(地铁、高速公路及护坡、高层建筑、桥梁、水库大坝、河堤、隧道等)、土地资源管理等方面。利用 Internet的可视性、交互性和广泛性等特点可以实时将监测结果(灾害预报)发布出去,给监测地区的政府有关部门提供科学的依据,及时做好预防工作。
2、建立地质灾害监测GPS网的工作程序
目前我国的地质灾害主要有山体滑坡、地面(地下溶洞)崩塌、地震等。当对某一个具体的崩塌或滑坡实施监测建立综合单体监测网时,必将面临着如何针对其具体情况来选择合适的监测项目、监测方法、监测仪器,正确地布设监测点和监测剖面,制定理想的监测方案等一系列的优化选择问题。
目前,国内外崩塌滑坡监测技术方法已发展到一个较高水平。由过去的人工用皮尺地表量测等简易监测,发展到仪器仪表监测,现正逐步实现自动化、高精度的GPS监测系统。
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