時間:2022-12-23 10:57:02
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地質災害發(fā)生的影響因素較多,不確定性很強,因此需要從源頭加以管控,強化每個環(huán)節(jié)的布控工作。同時,由于地質災害發(fā)生后,危險范圍難以確定,邊界存在模糊性,因此監(jiān)測工作的開展難度極大。在新的發(fā)展背景下,自動化技術手段不斷完善和發(fā)展,給各行各業(yè)都帶來了十分有利的幫助。在地質災害防治工作中,有效應用自動化監(jiān)測手段,能夠極大提升工作效率,提高對災害把控的質量,也能夠為相關工作的開展提供更為精準和綜合性信息,使每個流程都緊密結合,保障地質災害防治工作的開展效果。
1地質災害防治自動化監(jiān)測手段應用的價值
地質災害以多種形式存在,尤其是滑坡等變形體分布比較分散,形成機制也十分復雜,是多種因素影響而成的地質災害。正因為如此,在對這些地質災害問題進行監(jiān)測時,應做好前期環(huán)境調查,將此作為工作的基礎推進后續(xù)的工作。與此同時,地質災害大多發(fā)生于偏遠區(qū)域,這些地區(qū)的交通相對不便,通訊也十分不便利,因此監(jiān)測的難度極大,尤其是電源接入難度很大,無形中加大了工作人員的工作難度。而從現(xiàn)階段來看,大部分監(jiān)測工作的開展往往基于人力完成,即使設置了諸多設備,也需要工作人員手動操作,導致獲取數(shù)據(jù)較為緩慢,數(shù)據(jù)匯總的速率得不到保障,增加了監(jiān)測的成本,使得相關工作開展的效率較低。尤其是地質災害伴隨著一些惡劣天氣,在極端天氣下,工作人員難以在現(xiàn)場開展相關工作,無法及時、高效地獲取信息,導致地質災害防治的效果大打折扣。另外,地質災害監(jiān)測的邊界較廣,條件也較為復雜,而自動化監(jiān)測等手段要求極高,監(jiān)測儀器需要被安裝于惡劣環(huán)境下,對環(huán)境適應性和抗干擾性有極高的要求,這些都對地質災害防治工作的開展產生了極大的影響。也正因為如此,在地質災害防治過程中,需要進一步加強自動化監(jiān)測手段的應用和完善,以此提高地質災害信息采集的效率,強化對相關信息的挖掘和研判,全面提高監(jiān)管的質量,并為后續(xù)工作的開展提供支撐。自動化監(jiān)測手段能夠實現(xiàn)全過程、實時監(jiān)測,能夠隨時隨地掌控相應的信息,幫助管理人員迅速做出調整,形成合理化管理建議,并能夠借助自動化手段,快速部署,進一步降低對人工的依賴性,全方位提高監(jiān)測和完善的效果。
2地質災害防治自動化監(jiān)測手段應用的著力點
地質災害防治自動化監(jiān)測手段的應用,最終目的是提升地質災害防治工作的運行和管理質量,滿足相關工作開展的需要[1]。因此,地質災害防治工作開展過程中,自動化監(jiān)測手段的應用需要滿足地質災害防治工作的客觀需要,從以下幾個方面著力。
2.1通過應用自動化技術,提升各個部門合作的快捷性針對地質災害監(jiān)測的相關工作,我國設置了中央到地方垂直管理的運行模式,中央會統(tǒng)一部署相關工作,下達相應的命令,而基層地方部門則會基于上級政策及指導,開展相關工作,并根據(jù)轄區(qū)內地質災害的現(xiàn)狀,做好相應部署。整個過程,需要有良好的溝通和交流,不但需要實現(xiàn)意見和方案的傳達和交換,而且需要數(shù)據(jù)方面的互通共享,還需要雙方做好工作安排,這個過程往往流程性強,因此容易出現(xiàn)狀況。而通過自動化技術的應用,能夠結合自動化技術提供的數(shù)據(jù)信息、自動化分析研判數(shù)據(jù),迅速做出判斷,提高運行效率,也能夠減輕工作人員的工作量,上級部門和基層部門之間可以形成更為完善的制度體系,實現(xiàn)運行的高效性,節(jié)省一些不必要的流程,大大提升地質災害防治的效率。
2.2基于自動化信息化技術,提升防治的體系性地質災害防治工作開展過程中,相關部門往往需要開展多方面工作,需要對基層地質災害進行長期預警和數(shù)據(jù)采集,對災害調查結果進行評價,然后以此形成監(jiān)測預警機制,制定綜合治理方案,并形成應急綜合防治機制。整個工程需要自動化信息技術作為支撐,更為高效地收集信息,并形成快速響應機制,真正為相應研判和決策提供支撐。這樣一來,管理部門才能夠快速完成相關任務,以最快的時間做好部署,減少不必要的損失。
2.3結合自動化采集技術,形成數(shù)據(jù)更新模式地質災害防治工作的開展,首先需要有完備的數(shù)據(jù)支撐,管理部門需要在這些數(shù)據(jù)支持下,做出分析和判斷,并得出正確的結論,便于接下來的工作開展。而很多地質災害的內部構造復雜,數(shù)據(jù)采集的難度較大,因此需要管理部門不斷提高技術水平,加強數(shù)據(jù)采集技術建設,以此支撐相關工作的開展。而自動化采集技術手段能夠更好地發(fā)揮管理人員和技術手段的作用和價值,形成完善的數(shù)據(jù)運行模式。在科技創(chuàng)新的支撐下,可以在野外更好地采集信息,如可以利用智能采集系統(tǒng)和二維碼技術,方便工作人員采集和上傳數(shù)據(jù),形成專業(yè)的數(shù)據(jù)庫,并在具體的調查中更新數(shù)據(jù)庫信息,供上級部門和基層部門共同使用,打造信息共享機制,有效實現(xiàn)地質災害防治信息實時采集、實時傳輸和實時更新。
2.4利用自動化監(jiān)測手段,提升檢測精度監(jiān)測工作是地質災害防治的重要保障[2]。在實際工作中,監(jiān)測工作的開展難度較大,監(jiān)測的信息也較為粗略,給工作開展造成較大的困擾。而利用自動化監(jiān)測手段,可以豐富監(jiān)測方式,提高監(jiān)測的精度,并可以有效預警和分析相關問題,有效提高監(jiān)測預警的技術性,能夠打造實時采集機制,并可以動態(tài)化展開分析,做出預警機制,全方位提升地質災害監(jiān)測預警預報的準確性和時效性。
2.5借助自動化服務,形成系統(tǒng)化防治體系地質災害的防治工作需要多方主體參與,僅依靠管理部門遠遠不夠。尤其是在新的發(fā)展背景下,社會對安全問題要求較高。因此,地質災害的防治工作開展,勢必需要多方主體參與。而借助自動化服務技術支撐,打造完善的智能地質災害服務機制,能夠將多方主體納入管理體系,發(fā)揮每個人的作用和價值,可以在面對地質災害問題時,及時上報,發(fā)送相應的信息,并通過智能化平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享。這樣就可以形成全民參與的地質災害防治工作體系,借助自動化手段,全面提升服務的質量和效率。
3地質災害防治自動化監(jiān)測手段設計優(yōu)化方案
根據(jù)當前相關工作開展的需要,地質災害防治自動化監(jiān)測手段的完善,需要充分考慮不同環(huán)節(jié)的運行需要,滿足實際工作的需求。結合目前相關工作開展的現(xiàn)實需求,地質災害防治自動化監(jiān)測手段設計優(yōu)化方案需要從以下幾點著手。
3.1提升群測群防數(shù)據(jù)采集智能化水平,實現(xiàn)自動化防控針對地質災害防治工作的需要,在自動化監(jiān)測模式設計過程中,要注意提高地質災害數(shù)據(jù)采集的智能化水平,實現(xiàn)自動化防控[3]。在此過程中,管理部門要做好群測群防點的設計,提高地質災害監(jiān)測數(shù)據(jù)采集的智能化水平,建設地質災害群測群防數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),通過智能終端,實現(xiàn)個人和該系統(tǒng)的有效對接,全方位提高群測群防定量監(jiān)測數(shù)據(jù)的工作效率,也能夠更為系統(tǒng)地把控地質災害狀況,有效規(guī)范災情險情信息,并通過智能化采集和上報,全方位提高地質災害預警信息接收的效率,并可以及時定位群測群防員的位置,進而快速找到地質災害所在地,全面增強自動化防治效果。同時,由于地質災害數(shù)據(jù)較為繁雜,很多無用的信息會影響后續(xù)工作的順利開展,因此在自動化建設過程中,管理部門需要提高地質災害野外排查數(shù)據(jù)采集工作的智能化水平,通過應用移動終端,提高野外數(shù)據(jù)采集的靈活度,并通過多元化信息采集,提升群測群防的效率。另外,由于地質災害的覆蓋范圍較廣,在對數(shù)據(jù)采集時,需要借助遙感技術提升自動化和智能化水平,如可以利用三維成像技術、攝影飛行系統(tǒng)、高精度遙感影像等,不斷提升地質災害隱患點的數(shù)據(jù)獲取效果,保證地質災害隱患點邊界范圍、變形部位和受威脅對象等數(shù)據(jù)信息的采集質量,編制更為清晰的圖形等信息,保障后續(xù)工作的有序推進。
3.2打造智能預警機制,提升自動化監(jiān)測的安全性能針對地質災害防治工作的需要,在自動化監(jiān)測手段完善過程中,需要系統(tǒng)地打造智能預警機制,以此全方位提升自動化監(jiān)測的安全性能。在不斷優(yōu)化過程中,管理部門立足實際需要,不斷提高地質災害防治能力,豐富相關預警機制,打造集地質災害會商機構、網絡數(shù)據(jù)中心、視頻會議平臺、無人機平臺、現(xiàn)場移動采集設備、專業(yè)監(jiān)測設備等軟硬件設施,全方位加強對地質災害防治的數(shù)字化管理,大大增強信息化防治管理的效果。同時,考慮到當前數(shù)字化技術不斷完善和豐富的大背景,管理部門需要進一步打造智慧化地質災害防治體系,打造更加智能化的地質災害監(jiān)測預警系統(tǒng),通過綜合應用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、人工智能、GIS等技術,在監(jiān)控區(qū)設置合理的自動化實時監(jiān)測系統(tǒng),打造更為專業(yè)的監(jiān)測預警機制,形成快速感知效果,提升智能預警的速率,并以此形成精準服務的新模式,打造更為及時、高效的地質災害防治模態(tài)。
3.3更新監(jiān)測設備,自動化匯集實時數(shù)據(jù)信息自動化設備安裝布置合理,才能夠保證地質災害監(jiān)測的有效性。因此,管理部門需要不斷更新監(jiān)測設備,努力提高自動化監(jiān)測的細致化程度。管理部門應立足實際需要,在地質災害隱患點安裝監(jiān)測儀器,并做好安裝、調試和運行工作,如通過安裝地表位移計,監(jiān)測和預警不穩(wěn)定斜坡等地質災害隱患點[4]。同時,通過全面提升監(jiān)測預警和精準防控方案,加強數(shù)字化和信息化賦能,不斷提高地質災害防治能力,在專業(yè)的地質災害監(jiān)測預警系統(tǒng)的支撐,做到對實時數(shù)據(jù)的提取和研判,通過布設傳感器等設備,將變形異常數(shù)據(jù)加以回傳,管理人員則通過監(jiān)測預警模型分析預警,將實時、歷史數(shù)據(jù)等引入監(jiān)測預警模型中,進行自動化運算分析,得出科學、客觀結論,并利用智能手機終端將結果傳送給地質災害管理部門和監(jiān)測單位的管理人員,然后派遣專家前往現(xiàn)場進行復核調查。管理部門則展開會議等詳細分析監(jiān)測數(shù)據(jù),結合現(xiàn)場記錄和拍攝的相關資料,對影像、細部變形圖片等進行分析和研討,分析地質災害危險的范圍和影像結果,然后提出相應的防范措施。另外,在當前發(fā)展形勢下,管理部門也要積極引入大數(shù)據(jù)、AI人工智能和云計算等先進技術手段,打造更加具有智能化水平的地質災害智慧防控管理體系,實現(xiàn)對地質災害防治數(shù)據(jù)的智能化分析和計算,進一步提高分析研判的精準性和前瞻性,便于管理部門做好預防和管控工作。
3.4加強服務自動化建設,提升服務的系統(tǒng)性和綜合性在全面提升地質災害信息采集和預警機制的自動化水平的基礎上,管理部門也要加強服務自動化建設,提高服務的系統(tǒng)性和綜合性。針對實際需要,應進一步提升自動化水平,借助地質災害數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)和地災地圖等,全方位推進地質災害數(shù)據(jù)的采集、管理和分析工作,形成體系化操作,同時借助信息管理系統(tǒng)進一步整合各種防治信息,對地質災害調查結果做出評價,加強監(jiān)測預警信息的管理,形成綜合治理信息,并打造應急綜合防治信息,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面互通互聯(lián),形成一體化管理模式,提高防災減災效果[5]。此外,在地質災害防災減災信息發(fā)布方面,也需要加強自動化建設,通過完善互聯(lián)網和云平臺,并結合二維碼等技術,實現(xiàn)對地質災害的身份認證機制,讓工作人員可以通過掃描二維碼和地質災害地圖等,了解具體的地質情況,可以實時獲取相關信息,并能夠將一些最新的動態(tài)實時上傳和發(fā)布,這樣有助于實現(xiàn)信息服務的系統(tǒng)性和綜合性,打造服務自動化機制,真正提升基層地質災害防治的能力。另外,基于現(xiàn)實需要,管理部門可以相應地更新地質災害數(shù)據(jù)庫,完善地質災害標準化數(shù)據(jù)庫建設,通過打造和優(yōu)化地質災害數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),不斷豐富相關信息,保證數(shù)據(jù)庫信息的準確和新穎性,為相關工作的開展提供強有力的支撐。
4結束語
當前,我國地質災害防治工作的要求更高,對相關災害信息的采集和應用精度的要求更高,這決定了我國需要借助先進的技術手段,不斷提高防治系統(tǒng)的自動化水平,通過提高群測群防數(shù)據(jù)采集智能化水平,打造智能預警機制,不斷加強服務自動化建設,全方位提升運行的自動化水平,從而真正提高地質災害防治工作的效率。
作者:龔偉 劉黔 單位:貴州省地質環(huán)境監(jiān)測院
地質災害防治分析2
對高位隱蔽性地質災害開展專業(yè)排查,并對勘查區(qū)地質災害隱患點進行調查,是地質災害勘查的重要內容[1-3]。地質災害勘查可以詳細記錄高位隱蔽性地質災害隱患點的重要特征、分布規(guī)律等數(shù)據(jù),綜合分析地質災害的形成機理,并對隱患點當前的穩(wěn)定狀態(tài)、危險程度做出綜合評價,確定地質災害的影響范圍,為后期環(huán)境恢復治理提供依據(jù)。
1地質災害勘查流程
1.1資料收集與地面調查地質災害調查可選擇1∶10000地形圖作為底圖,選擇地勢相對開闊的區(qū)域進行定位,同時可使用無人機進行航拍測繪,獲取精準的信息。無人機進行同時,要查閱地質災害臺賬和往年歷史數(shù)據(jù),明確已采取的地質災害防治措施及治理情況。要查閱勘查區(qū)的基礎地質圖與地表水系分布圖,詳細了解當?shù)氐臍庀蟆⑺?、地形與地貌等情況[4-6]。
1.2數(shù)據(jù)整理及記錄在完成地面調查后,按照區(qū)域排查結果、群眾報災情況或地質災害主管部門提供的災害信息,根據(jù)《滑坡崩塌泥石流災害調查規(guī)范(1∶50000)》(DZ/T0261—2014),詳細記錄發(fā)生的滑坡、崩塌、泥石流等自然災害,確定不穩(wěn)定斜坡,并填寫調查表,繪制素描圖,在底圖上進行詳細標注,注明地質災害發(fā)生區(qū)域的巖性、產狀等地質要素。
1.3對現(xiàn)狀地質災害進行核查全面收集和分析現(xiàn)有調查成果后,要對勘查區(qū)進行實地核查。實地核查應確定已有地質災害調查資料記錄的數(shù)據(jù)信息是否準確、翔實,分析和明確地質災害現(xiàn)狀,預測未來發(fā)展趨勢。隨著地質災害的發(fā)展,要確定地質災害危險區(qū)域是否發(fā)生改變,受到威脅的對象是否發(fā)生改變,引起地質災害的因素(主要涉及人為因素和自然因素)是否發(fā)生改變[7-10]。
1.4做好工程地質測繪針對典型地質災害點,按照相關技術標準要求,采用1∶2000大比例尺完成地質測繪,詳細調查并標注地質災害發(fā)生地點、當前發(fā)育狀況、空間發(fā)展規(guī)律和變形破壞跡象等地質災害特征,分析影響地質災害發(fā)展的各種因素。
2常見地質災害的防治方法
地質災害的破壞力是巨大的,一旦發(fā)生地質災害,就會對生命、財產、生態(tài)環(huán)境造成無法估量的損失。為了有效降低地質災害帶來的損失,要做好地質災害勘查,加強易發(fā)生地質災害區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測與地質勘探,建立完善的預防體系,提前制定應對措施。地理信息系統(tǒng)(GIS)廣泛應用于地質災害勘查中,應充分利用GIS技術,提高地質災害勘查能力,有效預防地質災害[11-13]。
2.1滑坡滑坡是一種常見的地質災害,主要成因是邊坡失穩(wěn)。因此,地質勘查人員需要勘查邊坡現(xiàn)狀,提前采取支護措施,有效消除隱患。分析發(fā)現(xiàn),當邊坡受到內因或外因影響而出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象時,引起的地質災害往往存在一定規(guī)律性,其自身結構會在時間、溫度、環(huán)境等因素影響下出現(xiàn)變動,最終突破穩(wěn)定范圍,產生滑坡。邊坡通常受水流的影響較大,因此要加強邊坡區(qū)域內水體治理。可以在邊坡外部建設排水溝、截水溝等設施,攔截并疏導地表水,將水流引入安全區(qū)域,最大限度降低水流沖刷對邊坡的影響。同時,可以在斜坡種植草類植物,提升邊坡穩(wěn)定性[14]。地下水活動引發(fā)滑坡的概率較高,地下水活動規(guī)律與路徑很難準確判斷,具有較強的隱蔽性。針對地下水活動,要做好地質調查,對地下水進行有效疏導,可以采取排水盲溝設計將地下水按照一定路線引入安全范圍,減少其對滑坡的影響。應定期對地質災害區(qū)域的邊坡穩(wěn)定性進行檢查,及時發(fā)現(xiàn)邊坡失穩(wěn)。同時,要加強對礦產企業(yè)的監(jiān)督管理,確保具備相關資質與手續(xù),按照要求開展礦產生產,加強邊坡管理與維護。最后,應做好監(jiān)督檢查,防止破壞山體,一旦發(fā)現(xiàn),必須采取措施,確保邊坡的穩(wěn)定性[15]。
2.2地面塌陷與裂縫若施工現(xiàn)場地質條件復雜,應做好地質調查,制定科學應對措施,否則極易引發(fā)地面塌陷及裂縫。施工前,要全面了解施工現(xiàn)場情況,科學規(guī)劃施工范圍,制定詳細的施工計劃,避免過度開挖而引起地質災害。完工后,應按照要求做好回填?;靥钸^程中,施工人員可利用開挖的廢棄巖土回填。與使用其他材料相比,原土回填的實用性較高。完成回填后,施工人員應使用專業(yè)設備進行強夯處理,并做好檢驗,確保不存在質量問題[16]。在開挖過程中,施工人員應進行支護加固,防止出現(xiàn)坍塌而引發(fā)安全事故。施工完成后,如果不按照要求進行回填,受重力因素及雨水沖刷影響,地面承載力會快速降低,容易引發(fā)地質災害。因此,要加強對施工企業(yè)的資質管理,有效防范地質災害。巖溶地區(qū)地面塌陷的治理方案如圖2所示。
2.3泥石流通常,在地形險峻的區(qū)域,暴雨會引發(fā)泥石流,其破壞力巨大。除了自然因素外,人為因素也會引發(fā)泥石流。在礦山開發(fā)中,若施工人員沒有按照規(guī)定堆放土石,土石堆積到一定高度后,遇到雨水沖刷,就會滑落,大面積土體滑落會形成泥石流。因此,應選擇適合的場地存放土石,并定期進行檢查,防止過度堆積。為避免雨水沖刷形成泥石流,還應建立排水體系,保證雨水及時排放。在地下工程中,巖爆發(fā)生率較大,也會引發(fā)泥石流。因此,施工前必須詳細了解施工現(xiàn)場的地質資料,通過勘查明確巖體的結構性能??辈榻Y束后,按照勘查結果確定可能產生巖爆的區(qū)域,并制定防范措施,減少巖爆發(fā)生率。泥石流在線監(jiān)測系統(tǒng)如如圖3所示。如果易發(fā)生泥石流的重點區(qū)域需要開展施工,施工前需要全面調查水文環(huán)境與地質環(huán)境,并做好技術交接,明確施工方案和施工范圍。開挖過程要做好坑內排水,提升排水系統(tǒng)的整體性能,以免發(fā)生水涌現(xiàn)象而引發(fā)塌陷事故[17-18]。工程施工完成后,項目負責人要按照工程標準與設計方案的要求做好工程質量檢驗,并督促施工人員對施工現(xiàn)場進行恢復,減少對周圍環(huán)境的破壞,防止引發(fā)地質災害。
3結語
地質災害類型多樣,成因復雜,破壞力極大。地質災害勘查是防治地質災害的基礎,它可以綜合分析地質災害的形成機理,綜合評價隱患點的穩(wěn)定狀態(tài)和危險程度,確定地質災害的影響范圍。因此,要結合地質災害勘查流程,合理進行地質災害防治,有效減少損失,保護生態(tài)環(huán)境。
作者:張彥莉 單位:甘肅省地質礦產勘查開發(fā)局水文地質工程地質勘察院
地質災害防治分析3
地質災害監(jiān)測預警系統(tǒng)的設計過程十分復雜,它包含輕量化模型技術、Spark空間大數(shù)據(jù)處理技術、神經網絡學習算法等新技術的利用,它不僅有利于人們實現(xiàn)空間分析的目標,而且還能準確地找出災害存在的位置。因此,相關的檢測人員要掌握預警技術的使用方法,有針對性地解決地質災害問題。
1地質災害預警系統(tǒng)
1.1預警系統(tǒng)的構成地質災害預警系統(tǒng)的結構主要分為數(shù)據(jù)采集中心、地質災害數(shù)據(jù)中心、預警分析等。這種系統(tǒng)結合了云計算技術、物聯(lián)網技術、人工智能等現(xiàn)代化技術,在經過深度的學習算法后,逐漸建立起智能化的地質災害動態(tài)檢測預警神經網絡。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的作用下,將地質災害動態(tài)檢測數(shù)據(jù)、地下水動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)等信息歸納在一起,構建相應的地質災害數(shù)據(jù)中心。此外,利用預警分析系統(tǒng)可以將地質災害區(qū)域進行網格化劃分,然后再通過智能監(jiān)測預警模型來進行分析,有效地提升了地質災害區(qū)域的預警準確性。
1.2預警系統(tǒng)的功能為了有效地管理地質災害數(shù)據(jù),地質災害預警系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫的作用,對圖形影響數(shù)據(jù)和柵格影響數(shù)據(jù)進行了整合,進一步實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的綜合管理。在信息化的管理方式下,不僅提升了統(tǒng)計和分析數(shù)據(jù)的能力,而且還可以對矢量圖形進行自由變換,在一定程度上提升了數(shù)據(jù)查詢的能力。此外,在預警系統(tǒng)的作用下,工作人員還可以實現(xiàn)信息互查,以此來準確地判斷地理位置是否安全,同時還可以將預測點的屬性呈現(xiàn)在人們眼前。在預警的過程中,預警系統(tǒng)可以同時分析預警信息和地質災害信息,在對其進行分析處理后,再由移動終端將其發(fā)出。
2地質災害預警技術的主要創(chuàng)新點
2.1建立多模型算法預警報警系統(tǒng)
2.1.1地質災害輕量化模型構建由于地質災害信息量巨大,并且相對復雜,所以直接構建預警系統(tǒng)就較為煩瑣。因此,選擇構建輕量化智能模型,這種模型可以將空間中的數(shù)據(jù)簡化成一個點數(shù)據(jù),然后,再利用GeoHash編碼方式來進行編碼轉換。再利用細節(jié)層次(LOD)技術將大量的地質災害因素信息封裝,讓其變成組件的形式,然后再將其傳輸至地質災害預警系統(tǒng)中,以此來實現(xiàn)組件模型庫的建立。在這些步驟完成后,利用構建的作用進行地質災害歸納、分析,以此實現(xiàn)多樣化管理,如圖1所示。
2.1.2Spark空間大數(shù)據(jù)技術Spark屬于一種大數(shù)據(jù)分布式編程框架,這種技術可以將分布式數(shù)據(jù)轉換過程具有彈性的分布式數(shù)據(jù)集,并且這種技術提供了應用任務調度、RPC、序列化和壓縮的實現(xiàn)方法以及API上層組件。地質災害的數(shù)據(jù)主要有各類專業(yè)屬性的數(shù)據(jù)、基礎地理空間數(shù)據(jù)、災害空間點數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)可以通過相應的監(jiān)測儀器來獲取,這些監(jiān)測儀器包括雨量計、水位計、傾斜計、智能視頻設備等。此外,還可以利用物聯(lián)網技術、互聯(lián)網技術來將數(shù)據(jù)安全地接入管理中,以此來建立地質災害數(shù)據(jù)中心。在地質災害預警系統(tǒng)中,主要是利用Spark的空間大數(shù)據(jù)技術來分析地質災害中的數(shù)據(jù),然后再利用擴展Spark來快速地分析地質災害空間數(shù)據(jù),有效地提升了系統(tǒng)分析系統(tǒng)的效率。
2.1.3神經網絡學習算法智能預警系統(tǒng)神經網絡可以分為全局逼近與局部逼近2種,局部逼近網絡具有學習速度快的優(yōu)勢。并且徑向基函數(shù)(RBF)屬于局部逼近神經網絡。這種動態(tài)的RBF模型具有自適應的特點,并且不需要實現(xiàn)隱藏含層單元的個數(shù),當其完成聚類后,得到的RBF網絡相對較優(yōu)。并且RBF需要選擇P個基函數(shù),其中每個函數(shù)都對應著一個訓練數(shù)據(jù)。
2.2多類別精細化格點降水預報精度的提升在地質災害監(jiān)測預警技術系統(tǒng)實際運作過程中,能夠形成相應的大量數(shù)據(jù)預報降水數(shù)據(jù)信息,在預測技術的基礎上將降水數(shù)據(jù)準確地呈現(xiàn)出來。當預報降水量的時長達到2h是,通常使用雷達“光流法”外推技術。當預測降水量時長達到2~72h時,主要利用的是地中尺度數(shù)值模式與全球數(shù)據(jù)模式,利用相應的監(jiān)測方法將最優(yōu)的集成算法體現(xiàn)出來,以此來建立最優(yōu)的場景,然后再通過播報員進行修正,有效地提升了降水預報數(shù)據(jù)的有效性和準確性,這也是維護降水誘發(fā)致災因子數(shù)據(jù)不會降低精度的根本所在。
2.3在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的多元信息融合在進行區(qū)域地質災害監(jiān)測時,可以實現(xiàn)在線監(jiān)測的工作方式,同時還可以將大量的數(shù)據(jù)信息整合,進一步提升了數(shù)據(jù)信息的一體化管理水平。此外,在NoSql技術和緩存技術的作用下,有效地提升了數(shù)據(jù)可視化的效率。除此之外,可根據(jù)地質災害的類型與特點,將傳統(tǒng)的地質災害監(jiān)測設備進行改善,在經過改善以后,一體化裂縫計監(jiān)測跨度最大可達3m,并且將監(jiān)測的精度提升到了±0.01mm;對于地質自動化檢測數(shù)據(jù)而言,可以根據(jù)不同的災害類型設置相應的臨災閾值,并構建相應的預警方案,以此實現(xiàn)基于自動化實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的點對點預警預報,這在一定程度上提升了監(jiān)測預警的進度以及災害的防治能力,為減災工作提供了重要的科學依據(jù)。在自動化監(jiān)測設備方面。還研發(fā)了地質災害調查數(shù)據(jù)智能采集系統(tǒng)群測群防監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(手機版)、微型無人機飛行控制系統(tǒng),實現(xiàn)地質災害調查、監(jiān)測和三維遙感數(shù)據(jù)便捷采集。其中,地質災害調查數(shù)據(jù)智能采集系統(tǒng)將平板電腦作為移動終端,利用遙感技術來制作高精度的遙感影像,并結合GPS定位等技術手段來進行災害監(jiān)測。在這些自動化設備的作用下,有效提升了監(jiān)測點進度與有效性,提升了監(jiān)測工作的效率。
3地質災害監(jiān)測預警技術的具體應用
3.1智能化監(jiān)測設備隨著科學技術的發(fā)展,具有人工智能化的監(jiān)測設備被廣泛地應用于地質災害監(jiān)測中,它對于地質災害監(jiān)測有十分重要的作用。同時,這種監(jiān)測設備可以專業(yè)的監(jiān)測數(shù)據(jù),其中主要涉及的設備主要有雨量計、水位計、傾斜計、智能視頻設備等。在使用智能化監(jiān)測設備時,要滿足相應的要求,具體的要求有以下幾點:(1)由于大部分的地質災害發(fā)生在較為偏僻的地區(qū),供電線路并不完善,因此,在使用設備使應該自備充足的電源;(2)由于不同區(qū)域的地質災害存在一定的差異性,監(jiān)測人員要根據(jù)區(qū)域的實際情況制定相應的監(jiān)測方案,以最優(yōu)的監(jiān)測采樣頻率進行監(jiān)測,這樣可以有效提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性和完整性。在實際的運用過程中,我們可以明確地看到,設備的使用需要不斷規(guī)范。例如,在實際的監(jiān)測過程中,當?shù)刭|隱患點的前期變形相對較小時,需要不斷地提升設備采集樣品的頻率,將冗余數(shù)據(jù)有效降低。此外,在后期的采樣過程中,還會進行相應的高頻采樣工作,這樣可以保證變性數(shù)據(jù)的有效性和準確性。就現(xiàn)階段而言,設備的調試工作大部分是以人工的方式來進行,這種方式不能根據(jù)區(qū)域災害的特點來進行設備調整,導致出現(xiàn)突發(fā)狀況時設備會泄露相應的信息。因此,在進行檢測工作時,工作人員應針對這一問題制定合理的設備調試方案,以此來提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準度。當原始數(shù)據(jù)沒有體現(xiàn)地質災害的隱患時,工作人員必須預先進行處理。現(xiàn)階段的監(jiān)測數(shù)據(jù)處理主要是利用第三方軟件來進行,但是這種方式存在一定的局限性。當原始數(shù)據(jù)的量大時,數(shù)據(jù)的發(fā)送壓力將會進一步提升。例如,一般原始數(shù)據(jù)的數(shù)量要遠遠高于過濾后的數(shù)據(jù)數(shù)量,通常會多出大約10倍以上,尤其是通信信號較差的地區(qū),數(shù)據(jù)的傳輸會受到一定的影響,導致數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲毫M一步增大。因此,工作人員要做到監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析與過濾工作,是該類設備未來主要的發(fā)展方向。
3.2預警指標的設計預警指標可以分為定量指標、定性指標兩種。這些指標主要來源于災害發(fā)生的初級階段,地質發(fā)生位移變化或者變性的信息。就定性指標與定量指標而言,一般在地質災害出現(xiàn)后,經常都會出現(xiàn)較大的變化,但是,它能準確地衡量地質災害信息。例如,在分析這些指標的過程中,經常會涉及警戒雨量與危險雨量。在分析警戒雨量的過程中,通常將其作為轉移監(jiān)測標準,具體的降水量可以達到24h,90mm。對于位移指標,當發(fā)生變形的現(xiàn)象后,經常會出現(xiàn)邊坡坍塌的現(xiàn)象。因此,在進行地質災害監(jiān)測時,可以將位移指標作為重要的參考依據(jù)。除此之外,監(jiān)測人員還可以根據(jù)變形速率分析滑坡的類型,看其滑坡處于那個階段。當滑坡的變形階段處于較為突出的使時期時,工作人員要明確預報相關的參數(shù),并且安置相應的警示標志,以此來警示人們撤離災害區(qū)域。在其他的警示指標方面。經常將定量指標作為評價的主要內容,包括呈放射狀的裂縫、滑坡等。此外,在構建群策防機制時,預警信息的內容還包括監(jiān)測工作人員自身獲取的信息。
3.3監(jiān)測方案設計在監(jiān)測地質災害時,監(jiān)測設備的布控要符合科學的規(guī)范,要嚴格地監(jiān)視地質災害發(fā)展的過程。就目前而言,地質災害設備的布控方案不一致,并不滿足規(guī)范性的要求,因此,在制定地質災害監(jiān)測方案時,要根據(jù)地質區(qū)域的實際情況做出相應的設計,但是,由于地質災害的影響因素相對較多,對每個災害點不能進行有效的勘察,從而導致監(jiān)測工作并未得到相關人員的重視,在一定程度上降低了監(jiān)測的工作效果。因此,在實際的地質方案制定過程中,首先要明確地質災害形成的主要原因,然后再對監(jiān)測結果進行相應的分析,科學合理地設計監(jiān)測的思路。此外,在進行科學合理的監(jiān)測方案設計時,要將設備安放在科學合理的檢測位置,明確監(jiān)測過程中存在的實際問題,以此幫助人們有效地識別災害問題,特別是隱蔽性較高的地質災害問題,要注重早期的識別,這樣可以有效提升監(jiān)測方案的完整性,實現(xiàn)科學預警的監(jiān)測方案。
3.4建立多形式的傳輸網絡為了保證監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的傳輸,要根據(jù)監(jiān)測的實際情況建立相應的數(shù)據(jù)信息傳輸網絡,并建立鏈路冗余,以此提升指揮中心的通信能力。此外,監(jiān)測人員可以利用移動通信網絡、GPS網絡來完成數(shù)據(jù)信息的傳輸,同時,還可以根據(jù)數(shù)據(jù)的實效性做相應的轉換工作,這樣可以及時地查明網絡故障的根本原因,保證監(jiān)測數(shù)據(jù)時刻處于正常的傳輸狀態(tài)。與此同時,監(jiān)測部門可以利用智能分析平臺來顯示地質災害的主要影響因素,為災害模擬工作提供重要的數(shù)據(jù)支撐。如果發(fā)現(xiàn)風險指標超過臨災閾值,智能監(jiān)控中心就自動發(fā)出預警信息,讓人們知道災害的實際情況,從而做好防災準備工作。
4結語
總而言之,在物聯(lián)網和互聯(lián)網的背景下,在地質災害預警系統(tǒng)中融入強量化模型技術、Spark空間大數(shù)據(jù)處理技術、神經網絡學習算法等新技術以后,有效提升了地質災害監(jiān)測系統(tǒng)中的智能監(jiān)測能力,并在一定程度上提升了地質災害監(jiān)測系統(tǒng)的智能性、準確性、監(jiān)測效率,同時,也提升了實時監(jiān)測的預警能力,這對增強地質災害監(jiān)測預警能力有重要作用。
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作者:謝代連 單位:四川省冶金地質勘查局六O五大隊