摘 要：地質災害預警預報系統(tǒng)是防災減災的重要手段之一。高效、準確的預警系統(tǒng)能夠及時為政府部門和公眾提供準確的災害信息，幫助人們做出正確的應對決策，從而有效降低災害造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失。分析了氣象因素在地質災害預警中的重要性，介紹了預警預報系統(tǒng)的建設目標與工作流程，探討了地質災害預警預報系統(tǒng)的構建措施、優(yōu)化方向。

關鍵詞：氣象因素；地質災害；預警預報系統(tǒng)

中圖分類號：P694 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）06–0-03

地質災害作為一種自然界常見的災害現(xiàn)象，其帶來的破壞性和危險性不容忽視。隨著全球氣候變化和人類活動的不斷增加，地質災害的頻率和影響范圍也呈現(xiàn)出上升的趨勢。為了有效應對這一挑戰(zhàn)，各國紛紛投入大量資源研發(fā)地質災害預警預報系統(tǒng)，以期通過科技手段提前識別潛在的地質災害風險，從而采取相應的防范措施，最大限度地減少災害帶來的損失。

1 氣象因素在地質災害預警中的重要性

氣象因素在地質災害預警中占據(jù)著舉足輕重的地位。地質災害，如滑坡、泥石流等，往往與降雨、氣溫、風力等氣象條件密切相關。特別是降雨，它是觸發(fā)許多地質災害的主要因素。當土壤吸水達到飽和狀態(tài)時，其抗剪強度會降低，從而增加滑坡和泥石流等災害的風險。

第一，降雨量和降雨強度對地質災害的影響尤為顯著。短時間內的大量降雨或長時間的持續(xù)降雨都可能導致土壤飽和，進而引發(fā)地質災害。因此，在地質災害預警系統(tǒng)中，對降雨量的實時監(jiān)測和準確預報至關重要。第二，氣溫和濕度的變化也會對地質災害的發(fā)生產(chǎn)生影響。例如，氣溫的驟降可能導致土壤中的水分結冰，從而改變土壤的力學性質，增加滑坡等災害的風險。同時，濕度的變化也會影響土壤的穩(wěn)定性。第三，風力也是一個不可忽視的氣象因素。在山區(qū)，強風可能導致巖石松動，進而引發(fā)落石等災害。因此，在地質災害預警中，對風力的監(jiān)測和預報也是必不可少的[1]。

2 預警預報系統(tǒng)的建設目標與工作流程

2.1 建設目標

2.1.1 構建高效準確的預警預報體系

構建高效、準確的預警預報體系是地質災害預警預報系統(tǒng)的首要目標。這一體系需要綜合運用現(xiàn)代科技手段，整合多元化的地質、氣象、環(huán)境等監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過高精度的數(shù)據(jù)分析和模型預測，實現(xiàn)對地質災害發(fā)生時間、地點和影響范圍的準確判斷。高效性體現(xiàn)在系統(tǒng)能夠快速處理大量數(shù)據(jù)，及時給出預警信息。準確性則要求預警結果與實際情況高度吻合，降低誤報和漏報的概率。為實現(xiàn)這一目標，需要不斷完善預警模型和算法，提高數(shù)據(jù)處理能力和預測精度，確保預警信息的可靠性和有效性。

2.1.2 為政府、相關部門提供科學決策依據(jù)

地質災害預警預報系統(tǒng)的另一個重要目標是為政府、相關部門提供科學決策的依據(jù)。政府、相關部門在應對地質災害時，需要準確、及時的信息指導救援和災后重建工作。預警預報系統(tǒng)通過提供實時的地質災害風險評估和預測信息，可以幫助政府、相關部門做出更加科學、合理的決策，如疏散路線的規(guī)劃、救援資源的分配等。此外，系統(tǒng)還可以提供歷史數(shù)據(jù)和案例分析，為政府、相關部門制定長期的地質災害防治策略提供參考。

2.1.3 建立地質災害預警預報信息服務平臺

建立地質災害預警預報信息服務平臺是預警預報系統(tǒng)的第3個目標。這一平臺需要具備信息發(fā)布、查詢、共享等功能，確保預警信息能夠快速、準確地傳遞給公眾和相關部門。平臺還應提供用戶友好的界面和便捷的交互方式，方便用戶隨時隨地獲取地質災害預警信息。通過這一平臺，可以深化公眾對地質災害的認識和增強防范意識，提高整個社會的防災減災能力。同時，平臺還可以收集用戶反饋和建議，不斷完善預警預報服務，提升系統(tǒng)的實用性和滿意度。

2.2 工作流程

2.2.1 數(shù)據(jù)收集與分析模塊化處理

數(shù)據(jù)收集與分析模塊化處理包括從各種傳感器、衛(wèi)星遙感、氣象站等渠道廣泛收集地質、氣象和環(huán)境等相關數(shù)據(jù)。收集到的數(shù)據(jù)會經(jīng)過預處理，如清洗、格式化等，以確保數(shù)據(jù)的質量和一致性。隨后，數(shù)據(jù)會進入分析模塊，利用統(tǒng)計學方法、機器學習算法等手段進行深入分析，提取出與地質災害相關的特征信息，為后續(xù)預警預報提供準確的數(shù)據(jù)基礎。

2.2.2 實時監(jiān)控與地質災害因素分析

在實時監(jiān)控與地質災害因素分析流程中，系統(tǒng)會利用先進的傳感器技術和遙感技術，對地質環(huán)境進行持續(xù)、實時的監(jiān)測。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時分析，系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)地質環(huán)境的變化，如土體的位移、地下水位的變化等。同時，結合地質、氣象等多元數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會深入分析各種地質災害因素的發(fā)展趨勢，評估地質災害發(fā)生的風險和可能性。這一流程旨在確保預警預報的時效性和準確性。

2.2.3 信息及時傳播與防控工作準備

信息及時傳播與防控工作準備是預警預報系統(tǒng)的最終環(huán)節(jié)。一旦系統(tǒng)檢測到可能發(fā)生的地質災害，它會立即生成預警信息，并通過多種渠道，如廣播、電視、手機短信等，迅速將預警信息傳播給相關部門和公眾。同時，系統(tǒng)會提供具體的防控建議和措施，指導公眾和相關部門做好應對準備。此外，系統(tǒng)還會與應急管理部門緊密合作，確保防控工作的及時、有效開展。這一流程旨在最大限度地減少地質災害帶來的損失，保護人民生命財產(chǎn)安全[2]。

3 地質災害預警預報系統(tǒng)的構建措施

3.1 科學構建高效穩(wěn)定的應用平臺

3.1.1 數(shù)據(jù)庫作為核心要點的重要性

在地質災害預警預報系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫不僅存儲了海量的地質、氣象等數(shù)據(jù)，還是預警模型分析和預測的基礎。一個設計合理、性能穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫能夠確保數(shù)據(jù)的完整性、安全性和高效性，從而為預警預報提供堅實的數(shù)據(jù)支撐。此外，隨著技術的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)庫還需要具備良好的可擴展性和可維護性，以適應未來數(shù)據(jù)量的增長和系統(tǒng)的升級需求。因此，在建設地質災害預警預報系統(tǒng)時，必須高度重視數(shù)據(jù)庫的建設和優(yōu)化。

3.1.2 數(shù)據(jù)平臺構建的關鍵環(huán)節(jié)

一個優(yōu)秀的數(shù)據(jù)平臺應該具備數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、分析、可視化等功能。在數(shù)據(jù)采集方面，需要確保數(shù)據(jù)的來源廣泛、準確可靠；在數(shù)據(jù)存儲方面，要選擇合適的存儲技術和硬件設備，以確保數(shù)據(jù)的安全性和穩(wěn)定性；在數(shù)據(jù)處理和分析方面，需要運用先進的算法和模型，對數(shù)據(jù)進行深入挖掘和分析，提取出有價值的信息；在數(shù)據(jù)可視化方面，要設計直觀、易用的界面，方便用戶查看和理解數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)平臺的構建還需要考慮系統(tǒng)的可擴展性和可維護性，以適應未來業(yè)務的發(fā)展和變化。

3.1.3 確保數(shù)據(jù)的科學性與及時性

數(shù)據(jù)的科學性是指數(shù)據(jù)必須來源于可靠的渠道，經(jīng)過嚴格的質量控制和校驗，以確保數(shù)據(jù)的準確性和可信度。為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的科學性，需要建立完善的數(shù)據(jù)采集、審核和更新機制，確保數(shù)據(jù)的來源可靠、處理過程規(guī)范。同時，數(shù)據(jù)的及時性也是預警預報系統(tǒng)的關鍵因素。及時的數(shù)據(jù)更新和傳輸能夠確保預警信息的實時性和有效性，為政府和公眾提供準確的預警服務。因此，在構建地質災害預警預報系統(tǒng)時，必須高度重視數(shù)據(jù)的科學性與及時性，為預警預報提供堅實的數(shù)據(jù)基礎。

3.2 確保系統(tǒng)的安全性與權威性

3.2.1 系統(tǒng)整體維護與使用壽命延長

為確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和延長其使用壽命，需要制定全面的系統(tǒng)維護計劃。這包括定期對硬件設備進行巡檢、保養(yǎng)和替換，以確保其性能處于最佳狀態(tài)。同時，對軟件系統(tǒng)進行更新和補丁安裝，以修復潛在的安全漏洞和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，還需建立系統(tǒng)故障應急預案，以便在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠迅速響應并恢復正常運行。通過這些措施，可以有效保障地質災害預警預報系統(tǒng)的安全性，延長其使用壽命[3]。

3.2.2 系統(tǒng)間的緊密聯(lián)系與協(xié)同運作

地質災害預警預報系統(tǒng)并非孤立存在，而是需要與其他相關系統(tǒng)緊密聯(lián)系和協(xié)同運作。為實現(xiàn)這一目標，需要建立完善的系統(tǒng)間通信機制和制定數(shù)據(jù)共享標準。通過與其他系統(tǒng)（如氣象監(jiān)測系統(tǒng)、地質勘測系統(tǒng)等）進行數(shù)據(jù)交換和信息共享，地質災害預警預報系統(tǒng)能夠獲取更全面、準確的數(shù)據(jù)支持，從而提高預警預報的準確性和權威性。同時，各系統(tǒng)之間的協(xié)同運作也有助于提升整個預警體系的效率，確保在地質災害發(fā)生時能夠迅速做出響應。

3.2.3 操作日志的記錄與錯誤排查

操作日志的記錄與錯誤排查是確保地質災害預警預報系統(tǒng)安全性和權威性的關鍵環(huán)節(jié)。通過詳細記錄系統(tǒng)的操作日志，可以追蹤系統(tǒng)的運行狀態(tài)和操作流程，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的問題。在出現(xiàn)系統(tǒng)故障或預警失誤時，操作日志可以為錯誤排查提供有力的依據(jù)，幫助技術人員迅速定位問題所在并進行修復。同時，對操作日志的分析還有助于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的安全漏洞和潛在風險，為系統(tǒng)的持續(xù)改進和優(yōu)化提供重要參考。通過這些措施，可以確保地質災害預警預報系統(tǒng)的安全性和權威性得到有力保障。

3.3 地質災害預警預報系統(tǒng)的監(jiān)測

3.3.1 系統(tǒng)構建的試點操作與效用觀察

在地質災害預警預報系統(tǒng)構建之初，進行試點操作至關重要。通過選擇具有代表性的地區(qū)進行試點，可以檢驗系統(tǒng)的各項功能和性能。在試點階段，需要密切關注系統(tǒng)的運行情況，包括數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和分析等環(huán)節(jié)。同時，對試點地區(qū)的地質災害預警預報結果進行效用觀察，評估預警的準確性和時效性。通過這種方式，可以及時發(fā)現(xiàn)并解決系統(tǒng)在實際運行中可能出現(xiàn)的問題，為后續(xù)的系統(tǒng)推廣和應用提供有力支持。

3.3.2 系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的記錄與標準對比

地質災害預警預報系統(tǒng)的持續(xù)運行會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅涵蓋了地質災害的各項關鍵指標，還反映了系統(tǒng)的運行狀態(tài)和性能。從數(shù)據(jù)采集的角度來看，需要精確記錄每個數(shù)據(jù)的采集時間、數(shù)據(jù)來源以及數(shù)據(jù)的質量等級。這些數(shù)據(jù)可能來自分布在地質災害易發(fā)區(qū)的各種傳感器，如雨量計、土壤濕度計、地震檢波器等。每個傳感器都在不斷地將實時的地質環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)筋A警系統(tǒng)中，因此，確保這些數(shù)據(jù)的準確性和完整性對于評估地質災害風險至關重要[4]。

在記錄數(shù)據(jù)的同時，還需要將這些數(shù)據(jù)與預設的標準進行詳細地對比分析。這些標準通?；跉v史數(shù)據(jù)、地質學原理以及災害風險評估模型來設定。通過對比實時數(shù)據(jù)與這些標準，可以評估出當前地質災害的潛在風險，以及預警系統(tǒng)的性能是否達到預期的要求。數(shù)據(jù)的記錄不僅是為了當前的預警工作，更是為了未來的系統(tǒng)優(yōu)化和升級提供寶貴的經(jīng)驗。

此外，數(shù)據(jù)的標準對比分析還有助于及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的異常或故障。如果實時數(shù)據(jù)與預設標準出現(xiàn)較大偏差，這可能意味著某個傳感器出現(xiàn)故障，或者地質環(huán)境發(fā)生了意想不到的變化。此時，可以迅速采取措施，如檢查傳感器狀態(tài)、調整預警模型參數(shù)，甚至啟動應急響應機制，以確保人民生命財產(chǎn)的安全。

3.3.3 問題排查與精確性保障

從地質災害預警預報系統(tǒng)的監(jiān)測角度來看，問題排查首先涉及對系統(tǒng)硬件的全面檢查。這包括對傳感器、數(shù)據(jù)采集設備、通信設備等關鍵硬件的定期檢測和維護。由于這些硬件設備通常部署在環(huán)境惡劣的地質災害易發(fā)區(qū)域，因此需要定期檢查其工作狀態(tài)，確保其能夠在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運行，及時準確地采集和傳輸數(shù)據(jù)。

在軟件方面，問題排查則涉及對系統(tǒng)軟件的實時監(jiān)控和故障排查。這包括對數(shù)據(jù)處理軟件、預警模型分析軟件以及各種輔助軟件的性能監(jiān)控和故障診斷。由于地質災害預警預報系統(tǒng)需要處理大量的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，并進行復雜的模型分析，因此必須確保軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性。一旦發(fā)現(xiàn)軟件故障或性能瓶頸，需要立即進行排查和優(yōu)化，以保證預警信息的及時性和準確性。

4 預警預報系統(tǒng)的優(yōu)化方向

4.1 技術升級與創(chuàng)新

技術升級與創(chuàng)新是地質災害預警預報系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的重要動力。隨著科技的進步，新的監(jiān)測技術、數(shù)據(jù)處理方法和預警模型不斷涌現(xiàn)，為預警預報系統(tǒng)的優(yōu)化提供了更多可能性。技術升級包括但不限于引入更先進的傳感器技術以提高數(shù)據(jù)采集的精度和范圍，應用云計算和大數(shù)據(jù)技術以增強數(shù)據(jù)處理和分析能力，以及應用人工智能和機器學習算法優(yōu)化預警模型。通過這些技術創(chuàng)新，可以顯著提升預警預報系統(tǒng)的性能和準確性，從而更好地服務于防災減災工作。

4.2 預警模型的完善與調整

預警模型的完善與調整是提高地質災害預警預報系統(tǒng)準確性的關鍵。隨著數(shù)據(jù)的不斷積累和地質環(huán)境的變化，原有的預警模型可能逐漸失去其適用性。因此，需要定期對預警模型進行回顧、評估和調整，以確保其與實際地質環(huán)境相匹配。此外，還應積極探索和引入新的預警模型和方法，如基于機器學習的預警模型、多源數(shù)據(jù)融合技術等，以進一步提升預警的準確性和時效性。通過這些措施，可以使預警預報系統(tǒng)更加適應復雜多變的地質環(huán)境，為防災減災提供更加可靠的信息支持。

4.3 多部門協(xié)同與信息共享機制

多部門協(xié)同與信息共享機制是優(yōu)化地質災害預警預報系統(tǒng)的另一個重要方向。地質災害的預警和應對涉及多個部門和單位的協(xié)作，包括地質勘測部門、氣象部門、應急管理部門等。建立有效的協(xié)同和信息共享機制，可以確保各部門之間的信息暢通，提高預警預報的效率和準確性。具體而言，可以建立統(tǒng)一的信息平臺，實現(xiàn)各部門數(shù)據(jù)的實時共享和交換。同時，加強部門間的溝通和協(xié)調，明確各自的職責和分工，形成合力應對地質災害。通過這些措施，可以顯著提升地質災害預警預報系統(tǒng)的整體效能，更好地保護人民生命財產(chǎn)安全[5]。

5 結束語

基于氣象因素的地質災害預警預報系統(tǒng)在地質災害防治工作中具有重要意義。通過科學構建高效穩(wěn)定的應用平臺、確保系統(tǒng)的安全性與權威性以及加強地質災害預警預報系統(tǒng)的監(jiān)測等措施，可以不斷完善和優(yōu)化該系統(tǒng)。隨著技術的不斷進步和各部門之間的緊密合作，地質災害預警預報系統(tǒng)將更加準確、高效地為人們提供預警服務，減少地質災害帶來的損失。

參考文獻

[1] 翁靜嫻，蘇雋濤，廖江璐，等.基于氣象因素的地質災害預警預報系統(tǒng)探討[J].農(nóng)家科技（下旬刊），2021（2）：160.

[2] 汪夏旭，陳婷.水文地質因素對礦山地質災害的影響探討[J].世界有色金屬，2022（19）：124-126.

[3] 何山.水文地質因素對礦山地質災害的影響及預防措施[J].世界有色金屬，2021（4）：107-108.

[4] 張麗紅，張新海，藍海波，等.基于氣象預報的山洪地質災害預警技術研究[J].人民黃河，2020，42（S1）：16-17.

[5] 董蕙青，譚凌志，鄭鳳琴，等.廣西汛期地質災害氣象預報預警技術[J].廣西氣象，2004（4）：21-24.

收稿日期：2024-01-10

作者簡介：王玉玲（1977—），女，吉林敦化人，工程師， 研究方向為氣象。