江鴻彬

(湖北省自然資源廳，湖北 武漢 430071)

中國地質災害多發(fā)，有近1/3的自然災害損失是由地質災害造成的，國務院于2003年、2006年、2011年先后頒發(fā)了《地質災害防治條例》、《國家突發(fā)地質災害應急預案》、《關于加強地質災害防治工作的決定》。2016年7月28日習近平總書記提出關于防災減災救災“兩個堅持”“三個轉變”的重要論述(“兩個堅持”，即堅持以防為主、防抗救相結合,堅持常態(tài)減災和非常態(tài)救災相統(tǒng)一；“三個轉變”，即從注重災后救助向注重災前預防轉變,從應對單一災種向綜合減災轉變,從減少災害損失向減輕災害風險轉變)。2017年將“加強地質災害防治”首次寫入中國共產(chǎn)黨第十九次全國代表大會報告。新時代對地質災害防治提出了更高的要求，如何及時發(fā)現(xiàn)識別風險、監(jiān)控感知風險，有效應對風險，監(jiān)測預警成為地質災害防治的重要環(huán)節(jié)。本文通過梳理地質災害監(jiān)測預警發(fā)展狀況與存在的問題，從整體性、系統(tǒng)性角度就監(jiān)測預警體系構架和主要建設內容進行分析，著力推進監(jiān)測預警體系建設的完善。

1 發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

關于滑坡災害描述，最早可追溯到《史記》。而目前有記錄系統(tǒng)開展地災監(jiān)測的國家是瑞士，自1880年開始該國對一個湖岸滑坡進行了監(jiān)測，歷時55年直至1934年監(jiān)測工作才結束[1]。中國系統(tǒng)開展地質災害防治研究與監(jiān)測始于建國后，主要是在重大基礎工程建設上。1951年針對寶天鐵路路基地質災害，西北鐵路干線工程局成立塌方流泥研究小組；1956年鐵道部基本建設總局委托蘭州鐵路局成立塌方研究站，以寶蘭鐵路的滑坡等路基病害為對象展開觀測和研究，并在7月針對剛接軌就斷道的寶成線成立塌方滑坡委員會[2]；1961年中國科學院在原東川礦務局、鐵道部第二勘察設計院、鐵道部科學研究院西南研究所、中國科學院蘭州冰川凍土研究所和中國科學院成都山地災害與環(huán)境研究所等基礎上，組建了東川泥石流觀測研究站；1970年10月成立了湖北省西陵峽巖崩調查工作處，開展鏈子崖危巖體、新灘滑坡監(jiān)測等工作。

隨后地災監(jiān)測預警經(jīng)歷了三個階段：①群測群防階段。在“國際減災十年”推動下，1995年全國推廣湖北首創(chuàng)的以屬地為主、發(fā)動所在地群眾通過日常巡排查和簡易觀測的群測群防方法。②重點地段專業(yè)監(jiān)測和區(qū)域氣象風險預警預報階段。2000年后開展了以三峽庫區(qū)地質災害專業(yè)監(jiān)測為代表的重點地段專業(yè)監(jiān)測；2003年進行了全國和省級地質災害氣象風險預警預報。③群專結合階段。2016年全國開展地災群專結合防治措施的代表是湖北的“四位一體”網(wǎng)格化管理和重慶的“四重網(wǎng)格”管理。2020年自然資源部編制了《地質災害防治三年行動實施綱要》,著力提升科技支撐，助力地質災害防治“三年行動”，組織研發(fā)經(jīng)濟型、普適性監(jiān)測預警設備，構建早期識別中心等，朝著專群結合階段發(fā)展。

1.2 存在的問題

縱觀地質災害監(jiān)測預警發(fā)展過程，當前地質災害監(jiān)測預警工作存在以下問題：①大多從氣象風險預警、專業(yè)監(jiān)測等專項措施展開，尚存在整體規(guī)劃、體系化布局不足；②大多從已知隱患點入手，而對區(qū)域持續(xù)強降水和局地環(huán)境條件強烈改變區(qū)導致的地質災害集中式爆發(fā)，監(jiān)測預警不足；③眾多專業(yè)監(jiān)測隱患點變形不大，而監(jiān)測范圍外高位遠程重大地質災害卻時有發(fā)生；④大部分地區(qū)仍以群測群防及群專結合監(jiān)測預警方式為主，科技水平普遍不高。

2 監(jiān)測預警體系建設

地表巖土在重力作用下不斷趨下性，人類活動的廣度、強度增強，都決定了地質災害發(fā)生發(fā)展的動態(tài)性、隱蔽性、突發(fā)性，給地質災害監(jiān)測預警帶來了挑戰(zhàn)。如何早發(fā)現(xiàn)、早預警、早防范成為關鍵，建立完善的監(jiān)測預警體系成為落實從減少災害損失向減輕災害風險轉變的有效措施。

2.1 指導原則

地質災害監(jiān)測預警體系建設應著力早發(fā)現(xiàn)、早監(jiān)測、早預警，從管理和技術層面雙管齊下，整體規(guī)劃、體系化布局。管理上實行分級管理、因地制宜、頂層設計、統(tǒng)籌規(guī)劃，構建起政府領導、屬地為主、部門協(xié)同、社會參與、互聯(lián)互通的組織保障體系。技術層面上應提高科技水平，利用現(xiàn)代科技手段，構建點面融合、人技配合、專群結合、信息綜合、軟硬整合、天空地一體的監(jiān)測預警體系。

2.2 總體架構

地質災害監(jiān)測預警體系的核心是發(fā)現(xiàn)、感知、跟蹤、評估、預測預警風險，采取基于信息獲取、傳輸、存儲、處理、分析、輔助決策、預警預報等體系化措施，以組織保障體系為基礎、監(jiān)測探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)風險隱患為核心、信息管理系統(tǒng)為重點、預警預報系統(tǒng)為關鍵，從管理層面和技術層面[3]整體性、系統(tǒng)性構建(圖1)。

圖1 地質災害監(jiān)測預警體系總體架構

2.3 組織保障體系

組織保障體系是地質災害監(jiān)測預警體系的基礎，從人員、經(jīng)費、物資、體制、機制、安全等方面保障整個體系的正常運行，構建組織管理、法制規(guī)范、基礎網(wǎng)絡、安全保障等組織保障體系。

2.3.1組織管理體系

組織管理體系作為地質災害監(jiān)測預警體系的主體，應從組織層面實行政府領導、分級管理、部門協(xié)作[3]、社會參與，從管理層面開展群測群防、群專結合，進而通過購買服務的方式構建專群結合體系。湖北省在群測群防基礎上升級為以行政村為網(wǎng)格，鄉(xiāng)鎮(zhèn)負責牽頭、村委會具體組織、自然資源所協(xié)調、專業(yè)技術單位指導支持的群專結合的地質災害“四位一體”網(wǎng)格化管理體系(圖2)，很好地解決了基層專業(yè)技術人員缺乏的困境。

圖2 監(jiān)測預警組織管理體系結構圖

2.3.2法制規(guī)范體系

有了健全的組織管理體系，還要有驅動該體系的“軟件”，法制規(guī)范體系是地質災害監(jiān)測預警體系秩序規(guī)則的基礎保障。圍繞監(jiān)測預警工作的組織管理、項目管理、風險管理等全過程，需要不斷完善規(guī)章制度、技術規(guī)范體系，統(tǒng)一工作程序方法、數(shù)據(jù)格式、信息接口等，以滿足建設程序規(guī)范、質量有保證、運行符合要求、預警預報有規(guī)定的地災監(jiān)測預警體系的需要。

2.3.3基礎網(wǎng)絡體系

基礎網(wǎng)絡體系是地質災害監(jiān)測預警體系的信息傳輸保障基礎，應充分集成發(fā)揮已有政務網(wǎng)、專業(yè)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等通訊(信)網(wǎng)絡系統(tǒng)，整合云基礎設施及政務云、大數(shù)據(jù)、云資源，形成集約、安全、高效和便捷的基礎網(wǎng)絡體系。

2.3.4安全保障體系

安全保障體系是地質災害監(jiān)測預警體系的運行安全保障基礎，重點涉及信息安全、網(wǎng)絡安全、系統(tǒng)安全、人員設備安全等，應從人員隊伍、裝備資金、技術措施“人防、物防、技防”三個層面，建立整體安全、技術與管理并重，分級與多層保護和動態(tài)管理的安全保障體系。

2.4 監(jiān)測探測系統(tǒng)

監(jiān)測探測系統(tǒng)是地質災害監(jiān)測預警體系的核心，是地質災害所處環(huán)境與變形發(fā)展信息獲取的途徑，主要負責變形發(fā)展信息的獲取、采集和傳輸。其按方式可分為群專結合動態(tài)人工“三查”(排查、巡查、核查)，專業(yè)監(jiān)測(人工儀器監(jiān)測、自動監(jiān)測)；按范圍可分為隱患點，重點區(qū)段(高風險區(qū))，區(qū)域(全國、省域、市域、縣域)地質災害氣象環(huán)境監(jiān)測；按手段可分為天、空、地(含地表、地下)等。

2.4.1動態(tài)排查、巡查、核查系統(tǒng)

自然環(huán)境與社會環(huán)境及人類活動的動態(tài)性決定了地質災害的發(fā)生發(fā)展的動態(tài)性，也決定了監(jiān)測預警工作的實時性、持續(xù)性。多年群測群防和“四位一體”網(wǎng)格化管理實踐表明，充分發(fā)揮受威脅基層組織、群眾和專業(yè)技術單位的作用，通過觀察(測)、地面測繪、簡易測量等手段，組織開展重點區(qū)域地質災害隱患調查核查、常態(tài)巡查與汛期或重點時段動態(tài)排查，及時發(fā)現(xiàn)并動態(tài)跟蹤隱患發(fā)展，是行之有效的措施。

2.4.2專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)

專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)是在人工宏觀巡查發(fā)現(xiàn)，經(jīng)專業(yè)人員現(xiàn)場調查確定，存在變形破壞風險的隱患點，按危害程度特點分Ⅰ-Ⅳ級，利用各種現(xiàn)場傳感器、探(觀)測設備，構建的人工或自動監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)；按監(jiān)測內容分為應變、應力、孕災環(huán)境監(jiān)測(降雨、地下水、孔隙水、地聲等)等，一般由監(jiān)(觀)測點、監(jiān)測網(wǎng)(站)、信息傳輸匯總等系統(tǒng)構成。

2.4.3重點區(qū)域監(jiān)測系統(tǒng)

除高位遠程、區(qū)域性群發(fā)地質災害，以及專業(yè)監(jiān)測點外、無人區(qū)引起的重大地質災害需要進行監(jiān)測預警外，對于人跡罕至、地面調查困難等風險地段的監(jiān)測預警也十分必要。利用不同尺度地質環(huán)境和地質災害調查成果，基于星載或機載InSAR、LiDAR等對地觀測監(jiān)測技術，構建重點區(qū)域地質災害風險監(jiān)測預警系統(tǒng)，是行之有效的解決方案。該系統(tǒng)一般由隱患觀測、形變信息提取、識別(判識)分析、現(xiàn)場核查評價等構成。

2.4.4氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是通過分布在各地的監(jiān)測站點所構成的監(jiān)測網(wǎng)絡，基于衛(wèi)星、探空雷達、各種傳感器與人工巡視等，對誘發(fā)與影響地質災害的降水、臺風、地震、人類活動等主要因素進行監(jiān)測預警的系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般由監(jiān)測探測網(wǎng)絡系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等構成，按照事權職責由水利、氣象、地震等部門組織部署，通過政府協(xié)調，與應急、氣象、水文、地質、地震等部門單位簽訂戰(zhàn)略協(xié)作協(xié)議，直接獲取相關共享信息。

2.5 信息管理系統(tǒng)

信息管理系統(tǒng)是地質災害監(jiān)測預警體系的重點，通過現(xiàn)代網(wǎng)絡、信息技術縱向聯(lián)通國家、省、市、縣、鄉(xiāng)、現(xiàn)場(調查人員、隱患監(jiān)測點)，橫向聯(lián)通氣象、水文、應急等相關部門和技術單位，空間聯(lián)通各種監(jiān)測探測、預警預報系統(tǒng)，由防治指揮、信息管理、應用服務、數(shù)據(jù)中心構成(圖3)。

圖3 監(jiān)測預警體系關系圖

2.5.1防治指揮系統(tǒng)

地質災害防治指揮系統(tǒng)是監(jiān)測預警體系的中樞，通過基礎網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)與各級政府、自然資源部門及相關業(yè)務主管部門、監(jiān)測預警現(xiàn)場的互聯(lián)互通，以信息管理系統(tǒng)為支撐，為地質災害行政綜合管理及防治工作提供指揮調度、會商服務、值班報送、信息傳達等。該系統(tǒng)一般由指揮調度、組織體系、遠程會商、決策支持、值班值守、政務服務等構成。

2.5.2信息管理系統(tǒng)

信息管理系統(tǒng)是監(jiān)測預警體系的樞紐，是在基礎網(wǎng)絡系統(tǒng)基礎上支撐體系各系統(tǒng)的紐帶，為監(jiān)測預警提供數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計、處理、分析、運用平臺。其以數(shù)據(jù)中心為基礎，支撐防治指揮系統(tǒng)、應用服務系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般由基礎信息、信息分析、風險評估、防災減災、信息服務、運行維護等構成。

2.5.3應用服務系統(tǒng)

應用服務系統(tǒng)是地質災害監(jiān)測預警體系的重要組成部分，按服務對象可分為政務管理、技術業(yè)務、公眾防災等，為政務防治管理提供數(shù)據(jù)、報表、決策等支持，為技術業(yè)務提供統(tǒng)計、查詢、分析、評估等支撐，為公眾防災宣傳、培訓和預警預報提供服務。該系統(tǒng)一般由各項應用工具、公共網(wǎng)頁、檢索查詢系統(tǒng)等構成。

2.5.4數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心是規(guī)范組織、存儲交換、管理共享等各種地質災害監(jiān)測預警體系相關數(shù)據(jù)信息的倉庫，也是大數(shù)據(jù)的管理工具，按照“物理分散、邏輯集成”原則，為體系數(shù)據(jù)快速檢索查詢、數(shù)據(jù)挖掘、聯(lián)機分析處理等提供保障。通常由基礎數(shù)據(jù)庫、操作數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫、交換系統(tǒng)等構成。按基本結構可分為物理、概念、用戶三個層次；按數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生階段可分為源數(shù)據(jù)層、操作處理層、分析處理層和服務層等；按類型可分為基礎地質環(huán)境信息、監(jiān)測預警信息、應急處置信息、治理搬遷信息，以及圖件、數(shù)據(jù)、文本、掃描件等。

2.6 預警預報系統(tǒng)

預警預報系統(tǒng)是以信息管理系統(tǒng)為支撐，建立在對監(jiān)測信息進行綜合評估預測的基礎上。按范圍可分為地質災害氣象風險預警預報(區(qū)域)，重點區(qū)域預警預報，隱患點(單體)預警預報；按內容可分為時間預警預報(風險隱患)，空間預警預報(重點區(qū)域)，強度預警預報，以及現(xiàn)場自動預警預報、人工預警預報；按形式分為新聞媒體、通信、官方公告等；按對象可分為公眾、監(jiān)測人員、防災減災管理人員等；按結構分為數(shù)據(jù)管理、預警模型、預警指標、預警分析、結果制作、信息發(fā)布等。

2.6.1氣象風險預警預報系統(tǒng)

大多數(shù)地質災害的發(fā)生發(fā)展均與降雨有較大的關系。中國自2003年開始地質災害氣象風險預警預報以來，已經(jīng)歷了隱式統(tǒng)計預警、顯式統(tǒng)計預警和動力預警[4]三代模型，并逐步向小區(qū)域化、精細化、智能化發(fā)展，為防災減災發(fā)揮了突出作用。該預警預報模型以數(shù)據(jù)中心和信息管理系統(tǒng)為基礎，結合地質環(huán)境，實現(xiàn)氣象信息共享，構建地質災害氣象風險預警預報模型和指標體系，運用現(xiàn)代信息技術和預測理論預警評估，按照信息發(fā)布有關規(guī)定程序，通過預警預報發(fā)布系統(tǒng)及時發(fā)布預警預報信息的防災系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)管理、預報分析、預報制作、預報發(fā)布、顯示終端等構成。

2.6.2重點區(qū)域風險預警預報系統(tǒng)

重點區(qū)域風險預警預報系統(tǒng)是以地質環(huán)境基礎調查、重點區(qū)域監(jiān)測為基礎的展示系統(tǒng)，經(jīng)綜合信息管理系統(tǒng)預測評估與規(guī)定程序審批，結合并利用氣象風險預警預報系統(tǒng)，以官方門戶網(wǎng)站、微信公眾號，以及面向社會公眾的電視臺、廣播、短信等媒體為載體的預警預報信息發(fā)布系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)管理、信息提取、預測分析、預報制作、預報發(fā)布等構成。

2.6.3隱患點預警預報系統(tǒng)

隱患點預警預報系統(tǒng)重點針對威脅對象，以地質災害氣象風險和重點區(qū)域預警預報為基礎，根據(jù)信息管理系統(tǒng)風險評估和監(jiān)測預警管理程序與審批，通過人工或自動方式現(xiàn)場發(fā)布的預警預報系統(tǒng)。一般按方式可分為人工與智能、現(xiàn)場與網(wǎng)絡等，包括巡查監(jiān)測人員緊急情況下的鳴鑼、警報等應急處置預警預報，以及部署在現(xiàn)場的監(jiān)測設備自動觸發(fā)的預警預報、通過審批在現(xiàn)場預警預報終端或相關人員手機上發(fā)布的信息等。

2.6.4 預警預報信息發(fā)布系統(tǒng)

預警預報信息發(fā)布系統(tǒng)是地質災害監(jiān)測預警體系的端口，主要由預警預報信息編輯報批系統(tǒng)、分發(fā)地址對象庫、信息發(fā)布系統(tǒng)與顯示終端等構成。按發(fā)布形式可分為點式發(fā)布、面式發(fā)布；按發(fā)布方式可分為自動發(fā)布、人工發(fā)布等。點式發(fā)布重點針對隱患點威脅范圍對象、相關管理或監(jiān)測技術人員等，通過部署在現(xiàn)場警報系統(tǒng)、基層鄉(xiāng)政府和村委會廣播站、電子大屏等實現(xiàn)預警預報的發(fā)布方式。面式發(fā)布主要針對重點區(qū)域和氣象風險等，利用官方門戶網(wǎng)站、微信公眾號，以及面向社會公眾的電視臺、廣播、短信等媒體發(fā)布的預警預報信息。

3 結語

(1)地質災害監(jiān)測預警體系是涉及組織保障、監(jiān)測探測、信息管理、預警預報的大系統(tǒng)，以早發(fā)現(xiàn)、早監(jiān)測、早預警為核心，應整體規(guī)劃、體系化構建。

(2)組織保障體系是地質災害監(jiān)測預警體系的基礎，涵蓋組織管理、法制規(guī)范、基礎網(wǎng)絡、安全保障等，應創(chuàng)新管理、系統(tǒng)化組織。

(3)監(jiān)測探測系統(tǒng)是地質災害監(jiān)測預警體系發(fā)現(xiàn)風險隱患的核心，包含隱患“三查”、專業(yè)監(jiān)測、區(qū)域監(jiān)測、氣象環(huán)境監(jiān)測等，應點面結合、科學化部署。

(4)信息管理系統(tǒng)是地質災害監(jiān)測預警體系的重點，集成防治指揮、信息管理、應用服務、數(shù)據(jù)中心等，應實現(xiàn)智能、信息化布置。

(5)預警預報系統(tǒng)是地質災害監(jiān)測預警體系的關鍵，整合氣象風險、重點區(qū)域、隱患點預警預報和信息發(fā)布等系統(tǒng)，應覆蓋全面、規(guī)范化管理。