地质灾害监测数据发布与共享

地质灾害监测数据发布与共享

【摘要】地质灾害监测成为当前社会关注的热点，如何把对地质灾害易发地进行监测并提供给防灾减灾和应急部门使用是当前应急测绘研究的方向之一。本文结合滑坡监测试点项目就监测数据的收集与发布的关键技术问题进行探讨。

【关键词】滑坡监测；地质灾害；应急测绘；发布与共享

1.引言

在四川发生汶川“5.12”地震和雅安“4.20”地震以后，相关地质次生灾害频繁发生，泥石流、滑坡等地质灾害发生频率明显上升。同时由于政府部门对防灾减灾的需求，应急测绘和地质灾害监测得到了前所未有的重视。地质灾害监测是一项涉及地质、气象、测绘、自动化控制和信息技术等专业的集成应用，国内外对灾害点的监测方法和应用都进行了大量的研究和实践。但是我国在地质灾害监测数据的实时化为公众提供服务的水平还比较低，缺乏有效的方法将监测信息发布共享给不同的用户。本文将结合滑坡监测试点项目的数据收集和发布的情况进行讨论，提出可靠的数据收集和发布系统建设方法。

2.地质灾害监测概述

地质灾害监测中的数据主要包括位移信息、应力信息、气象信息、环境信息等，通过GPS定位、测绘定位、雨量计、裂缝伸缩仪、地质应力仪等传感器收集点位信息、气压、渗透压、雨量、气温等信息。考虑到地质灾害监测信息的复杂性和多样性，一般信息的收集需要多个部门协作收集和共享。地质灾害监测信息的发布是防灾减灾应急救灾的关键信息之一，通常负责监测信息的部门不具有灾害预警和救灾功能，需要把监测信息推送到用于预警的防灾减灾部门以及科研院所机构。

同时实时监测具有连续性和分散性，会持续不断的产生大量的监测数据，但是监测控制中心通常位于城市和相对发达的城镇，存在一个中心对应多个监测终端的问题，监测前端需要借助公众网络将监测前端数据发往监控中心，监控中心再根据推送和订阅数据的部门来进行发布和共享。传输方式包括两种，一种是有线链路，但是布设成本比较高，维护监测前端和控制中心链路畅通的成本比较高，另外一种是无线链路，通常采用无线网络、移动通信网络、数传电台或者是卫星通信渠道或者几种方式混搭组合应用。

3.监测数据发布与共享的总体设计

地质灾害监测过程中的观测数据，如果只是记录下来，并用于事后研究，当前已有成熟的技术，可以定期发布数据到研究机构和管理部门。但是这种技术不具备实时性，造成防灾减灾部门和应急指挥部门无法及时的得到相关的数据。在信息化的环境下，数据使用方需要根据自身业务的需求，按需获取数据，一般分

为推送用户和订阅用户。推送用户为相关的监管部门，仅仅需要在数据发生异常时获知数据；订阅用户一般为分析机构或者科研机构，需要获取实时监测的所有数据，有时还需要查询历史数据。根据监测数据采集和应用过程，一个地质灾害监测数据发布与共享系统的概念图如图1。

4.发布与共享的关键问题

考虑到地质灾害监测的数据采集和发布的具体情况，实现数据的实时发布与共享主要有以下2个方面的关键问题：

（1）通信链路不稳定的数据收集

在信息技术发达的今天，如果需要进行数据的远程收集和发布共享，必须通过网络方式。在地址灾害监测中，监测端通常布设在通信比较困难地区，通信链路受到多种外部条件的限制，经常发生断网、断电的问题。虽然可以采用应急电源和3G移动通信技术来弥补，但是在大规模的灾害如地震、泥石流、台风等极端条件下，移动通信链路仍然无法保证任何情况下正常使用。为了解决这个问题，在监控前端，可采用了北斗通信作为备用通信信道，在网络不畅时，如果采集到重要监测数据，使用北斗短报文的方式进行发送。

（2）面向不同需求用户的数据发布和共享

监测数据的应用方多种多样，包括监管部门、科研机构和普通公众用户，但是不同用户由于其对数据的应用需求不一致，要求的发布形式和接口也不一致。对于科研部门，需要查询指定时间段的数据，或者满足一定条件的数据；对于分析和监测部门，需要实时的流水数据，并可能查询历史数据进行参照；对于指挥和应急部门，需要异常情况下的数据推送提醒，并不需要常态访问；对于其它的公众用户，可能只需了解监测的状态和是否正在监测，并不需要具体的数据。为解决不同用户对数据需求不一致的问题，设计的系统可采用Web服务的方式发布数据，用户通过调用不同的服务接口，并提供参数来获取不同的数据。

5.监测数据发布与共享系统实现

为了解决发布与共享中的问题，按照其面向的用户不同，分为数据汇集系统和数据发布系统。

（1）数据汇集系统

数据汇集系统主要完成收集前端监测设备采集的数据，并汇总到异地的监测中心。由于多个传感器使用的是不同的数据采集系统软件，数据被汇集到不同的数据库中。为了达到数据收集的目的，主要采取的技术手段如下表：

（2）数据发布系统

为了实现向目标用户进行监测数据的发布和推送，使用B/S技术实现了一个发布与共享系统。发布数据通过Web服务实现，用验证身份可以使用不同的接口获取不同的数据信息。对于普通用户，提供了Web页面查询监测点的监测信息和历史记录。最后实现的系统的监测信息曲线图如图3。

6.结束语

本文探讨了地质灾害监测中，数据发布和共享的问题并提出了解决方案，能解决数据链路不稳定的数据汇集问题和不同需求用户的数据订阅和推送问题。作者结合改方案使用C/S实现了数据汇集系统，使用B/S实现了数据的订阅和推送系统，有效的解决了地质灾害监测的数据发布和共享问题，经过中多个地质灾害试点中应用，取得了良好的应用效果，在同类型的应用场合中，有一定的参考和借鉴作用。

参考文献：

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