(四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊(duì) 四川成都611730)
(四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊(duì) 四川成都611730)
自然災(zāi)害的種類很多,地質(zhì)災(zāi)害作為非常重要的災(zāi)種之一,其并不單單威脅著人們的生命安全,而且還會(huì)給人們生存的環(huán)境、自然資源帶來破壞性的影響。在我國,崩塌、泥石流、滑坡以及地面塌陷等都是較為常見的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害。本文會(huì)將地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)和信息管理系統(tǒng)應(yīng)用研究作為闡述中心,進(jìn)行全面的分析。
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)信息管理系統(tǒng)應(yīng)用研究
1.1 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)的基本原理
地形地貌、工程地質(zhì)巖組、軟弱低層地層狀況、地面變形情況、河流動(dòng)力地質(zhì)作用以及裂縫發(fā)育程度等等都是影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的環(huán)境因素,一般情況下在一定的時(shí)間段內(nèi),我們可以將這些影響因子看作是固定不變的。只是若從降雨和人類工程活動(dòng)因素方面分析,由于時(shí)空的變化通常是比較大的,這自然而然成為誘導(dǎo)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的重要誘發(fā)因子。到現(xiàn)在為止,誘導(dǎo)或者是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的因素種類繁多。所以,即使從國際的角度考慮,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)的應(yīng)用研究仍然是一個(gè)難題。我們預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害的主要方法還是多元線性回歸方法:Z0=C1Z1+C2Z2+...+CnZn(1),在這個(gè)公式中,Z0表示地質(zhì)災(zāi)害綜合危險(xiǎn)性系數(shù)。C1,C2,Cn表示的是各種影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的因素的權(quán)值Z1,Z2,Zn表示的是影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生因素的強(qiáng)度指數(shù)。
1.2 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)的思路和方法
工作人員圈定容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的過程就可以稱作是對地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測,地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的劃分工作是非常重要的,而且不能隨意開始,一定要建立在對地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育基本特征了解的基礎(chǔ)上。地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)測流程主要有:地質(zhì)災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集→地質(zhì)災(zāi)害空間數(shù)據(jù)庫→地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)制分析→歷史災(zāi)害樣本資料的篩選→預(yù)測指標(biāo)體系的建立→預(yù)測數(shù)學(xué)模型的選擇→預(yù)測方程的建立和求解→調(diào)整預(yù)測變量及權(quán)值→效果檢驗(yàn),是否滿意→預(yù)測結(jié)果的輸出。
1.3 時(shí)空耦合區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)研究
此項(xiàng)研究的具體工作步驟是:首先要做好區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)測工作,并將實(shí)時(shí)的氣象動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行全面考慮,結(jié)合這兩個(gè)方面的信息分析四川省滑坡(泥石流)災(zāi)害誘發(fā)的主要原因,然后才能對不同地質(zhì)環(huán)境在不同氣象條件下的地質(zhì)災(zāi)害體發(fā)生的統(tǒng)計(jì)規(guī)律和內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行全方位研究,進(jìn)而有效降雨量模型等都能得到確定,基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)氣象信息的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)時(shí)空耦合關(guān)系就可以被建立起來,進(jìn)而就可以達(dá)到對區(qū)域性崩滑災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)性時(shí)空預(yù)警預(yù)報(bào)的目的。在這其中,計(jì)算有效降雨量的實(shí)施技術(shù)主要有:(1)有效降雨量的計(jì)算;(2)降雨誘發(fā)指數(shù)的計(jì)算;(3)臨界降雨量的確定以及最終的判別分析。
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)信息管理系統(tǒng)主要由資料管理、預(yù)警預(yù)報(bào)和信息發(fā)布三個(gè)主要部分組成。我們設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的目標(biāo)是要在對地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)、易發(fā)區(qū)進(jìn)行全面監(jiān)測的基礎(chǔ)上,建立起一系列的子系統(tǒng),如地質(zhì)災(zāi)害信息一體化管理系統(tǒng)、地質(zhì)災(zāi)害信息發(fā)布系統(tǒng)等等。只有在這些子系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)之上才能逐步形成地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)據(jù)管理、發(fā)布傳輸一體防災(zāi)、減災(zāi)等系統(tǒng),進(jìn)而針對地質(zhì)災(zāi)害信息的管理將會(huì)更具動(dòng)態(tài)化和科學(xué)性,同時(shí)也能為地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)決策的全面性和有效性奠定良好的基礎(chǔ)。下面將會(huì)分別對地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)信息管理系統(tǒng)的資料管理、預(yù)警預(yù)報(bào)和信息發(fā)布三個(gè)重要組成部分進(jìn)行詳細(xì)的闡述:
2.1 地質(zhì)災(zāi)害的資料管理
地質(zhì)災(zāi)害資料管理作為管理地質(zhì)災(zāi)害資料的窗口實(shí)際上是整個(gè)系統(tǒng)圖形、數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害文檔的進(jìn)入系統(tǒng),成功地實(shí)現(xiàn)了對突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布和災(zāi)情信息的圖形、數(shù)據(jù)各種文檔的一體化管理。其主要的功能包括:空間數(shù)據(jù),圖形、表格數(shù)據(jù),文本數(shù)據(jù)的增加、修改和刪除;可視化的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計(jì)等等。系統(tǒng)將AroGIS和Autovue高度集成,使用戶在本系統(tǒng)中就能夠?qū)崿F(xiàn)對圖形、數(shù)據(jù)和文檔的查詢?yōu)g覽。
2.2 預(yù)警預(yù)報(bào)
預(yù)警預(yù)報(bào)功能主要是根據(jù)預(yù)報(bào)模型設(shè)計(jì)開發(fā),并根據(jù)降雨和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)對地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)展開全面性的分析預(yù)測,該功能的計(jì)算并非盲目進(jìn)行,而是建立在資料管理模塊提供的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上,同時(shí)我們還要將計(jì)算結(jié)果存入地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。通常情況下,能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生帶來影響的環(huán)境因素變化并不大,因此,為了全方位提升預(yù)測的計(jì)算速度,工作人員在進(jìn)行預(yù)測計(jì)算時(shí)完全將這些影響因子進(jìn)行計(jì)算后保存好,在后期的預(yù)測計(jì)算工作中我們只需要計(jì)算降雨量影響因子,然后可以直接對此進(jìn)行疊加性分析。但是如果在具體的計(jì)算中發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素有所變化,工作人員就要對環(huán)境影響因子進(jìn)行重新計(jì)算。本文主要以計(jì)算有效降雨量為基本實(shí)例。有效降雨量的確定主要采用的是冪指數(shù)形式,計(jì)算式如下所示,取α=0.7-0.8和30天的冪指數(shù)形式作為有效降雨量系數(shù),計(jì)算有效降雨量:Rw=R0+αR1+α2R2+...+αnRn(2),在整個(gè)公式中Rw主要指的是有效雨量,R0主要指的當(dāng)天的降雨量,Rn主要指的是第n天的降雨量,α代表的是系數(shù),n代表的是經(jīng)過的天數(shù)。
2.3 關(guān)于信息的發(fā)布
地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)信息管理系統(tǒng)的信息發(fā)布功能是根據(jù)預(yù)警預(yù)報(bào)的結(jié)果將地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測結(jié)果發(fā)布給社會(huì)公眾的,除此之外,收集災(zāi)情的任務(wù)也是該系統(tǒng)必須要完成的。信息發(fā)布的過程主要針對的是系統(tǒng)和社會(huì)大眾兩個(gè)對象,是實(shí)現(xiàn)兩者全面交流的重要窗口。由于這個(gè)系統(tǒng)是運(yùn)用ArsIMS開發(fā)的,所以用戶可以根據(jù)系統(tǒng)查詢的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)情況等相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害信息。
汛期地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)報(bào)警信息發(fā)布的最終目的是讓相關(guān)人員,如社會(huì)公眾、國土資源系統(tǒng)管理部門、各級領(lǐng)導(dǎo)等都能在最短的時(shí)間內(nèi)掌握地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和危險(xiǎn)程度,提前做好降雨前的隱患點(diǎn)監(jiān)測工作,如有必要還可以在第一時(shí)間啟動(dòng)地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)預(yù)案,這就可以為應(yīng)急搶險(xiǎn)小分隊(duì)的應(yīng)戰(zhàn)打下良好的時(shí)間基礎(chǔ),改變之前一直被動(dòng)救災(zāi)的狀態(tài),降低因地質(zhì)災(zāi)害帶來的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。其中,電視媒體向公眾的發(fā)布是現(xiàn)在較為常見的發(fā)布方式。
四川省地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造條件是較為復(fù)雜的,這也使其成為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的省份之一。每年汛期滑坡、崩塌、泥石流都在屢屢發(fā)生,各級政府經(jīng)常奔波于災(zāi)后的搶險(xiǎn)救災(zāi),是政府防災(zāi)管理中迫切需要解決的實(shí)際問題,各相關(guān)部門面對這樣的情況更應(yīng)該加大重視和管理力度,降低地質(zhì)災(zāi)害帶來的各種威脅。
[1]肖偉,黃丹,黎華,崔搌昂,蒙格乎.地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報(bào)預(yù)警方法研究 [J].地質(zhì)與資源,2005(4):274—278.
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
■陳澤輝
P694[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-10-400-1