地质灾害监测关键信息快速提取及综合预警模型研究

Early warning of geohazard ascts as an important role in improving the actively responding ability of human beings to control and mitigate geohazards. With the rapid economic growth, human beings keep expanding their living space to mountain areas. Geohazards, resultantly, occur more and more frequently in recent years than ever before, causing catastrophic economic losses and fatalities. The Southwest of China is one of the most affected regions by such events, where the complicated geological condition exists and gestates earthquakes (e.g., the Wenchuan Earthquake). The potential geohazards keep being brought to reality with complicated development and failure mechanism. Concerning this issue, 27 typical cases are selected as the key study object. Based on the information management system and real-time early warning platform of geohazards, more study on rapid extraction approach has been done with data warehouse and data mining technology. At the mean time, combined with the accumulated monitoring data, the interaction intensity of different index and the probabilities of geohazards have been analysised. The multidimentional comprehensive criteria with spatial coupled, therefore, has been established according to the multiple factors for comprehensive precaution. Finally, an integrated methodology for geohazard automatic monitoring and warning system has been established.

地质灾害监测预警是提升主动应对地质灾害能力的重要手段。随着社会和经济的高速发展，人类不断向山区寻求发展空间，造成地质灾害的发生越来越频繁，损失也越来越巨大。西南地区地质条件极为复杂，是我国受地质灾害影响最为强烈的地区之一，并且近年来又受到地震的影响（如汶川地震），面临着更多复杂因素作用下的地质灾害隐患点。针对这一问题，选择27个典型灾害体作为重点研究对象，在已建成的地质灾害综合信息管理及实时监测预警平台的基础上，利用数据仓库与数据挖掘技术，深入研究地质灾害监测关键信息的快速提取方法；同时，结合到长期积累的监测数据，分析地质灾害不同监测指标之间的相互作用关系及其导致地质灾害发生的概率，以此为基础，建立基于多指标的地质灾害空间耦合综合判据，实现地质灾害综合预警。最终，构建一套较完善的地质灾害综合监测自动预警方法体系。

我国是一个多山的国家，山区面积占到国土总面积的69.1%，随着国民经济快速发展，工程建设和资源开发日益加剧，对山区地质环境造成巨大影响，并往往导致大量地质灾害发生，造成难以估量的损失。尤其是西南地区地质条件复杂，是我国受地质灾害影响最为强烈的地区之一，且近年来又遭受到强震影响（如汶川地震、鲁甸地震等），面临着更多复杂因素作用下的地质灾害隐患。在此严峻的背景条件下，本研究以已建的典型地质灾害监测示范区为研究对象，进一步集成了西南地区的地质灾害隐患点、专业监测点等数据，完善了地质灾害多维异构监测数据集成编码体系。在此基础上，开展了不同类型监测数据的相关性分析，如泥石流重点分析了降雨与泥石流发生频数之间的关系，崩滑体重点分析了降雨、地下水、变形及支护结构受力等的相互关系，挖掘诱发地质灾害产生的关键指标。通过大量典型示范区的总结分析，提出了针对不同地质灾害类型的监测预警关键指标，利用ETL设计实现了监测关键信息的快速获取，并通过研发的后台服务程序进行不间断的实时处理与分析，实现了地质灾害监测预警对各种监测信息的高效需求。基于此，针对区域地质灾害监测预警与单体地质灾害监测预警的差异特征，利用概率统计方法，构建了三类渐进式的实时监测预警模型，分别为以降雨为基准的区域性提示预警、基于变形的单体实时监测预警及长期综合分析预警模型，并研发对应的地质灾害监测预警功能模块，实现地质灾害实时动态监测预警功能，并在近3年的研究过程中得到了不断的修正与完善。本项目研究成果及研发的监测预警系统已在贵州省、四川省及安徽省等地得到了良好的应用，为地质灾害防治管理部门开展防灾减灾工作提供了可靠的技术支撑，取得了较好的经济与社会效益。