一种突发地质灾害应急预案数字化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地质灾害应急预案数字化系统，包括数据采集传输层、数据库管理层、数据驱动层和应用层；数据采集传输层，位于数字化系统的最下方，用于对地质灾害相关数据进行采集与传输；数据库管理层，位于数据采集传输层之上，用于保存、处理系统中用到的各项数据信息；数据驱动层，与数据管理层相连接，用于负责各类数据的管理支撑；应用层，包括应急预案可视化子系统和预案动态推演子系统两大子系统，用于管理系统提供的各项功能。本发明专利技术采用现代计算机、网络、物联网、GIS、GPS等技术手段，研发数字化地质灾害应急预案，实现地质灾害应急预案执行过程的高效性和可视化，从而实现地质灾害应急管理工作的数字化、智能化。

【技术实现步骤摘要】
一种突发地质灾害应急预案数字化系统
本专利技术属于灾害预防领域，尤其涉及一种突发地质灾害应急预案数字化系统。
技术介绍
中国是世界上地质灾害最为严重的国家之一，我国地质灾害种类繁多，分布广泛，活动频繁，危害严重，特别是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等灾害，严重威胁着人民生命财产安全，制约着社会经济的可持续发展。各类地质灾害平均每年造成1000多人死亡，经济损失上百亿元。随着我国人口增长和经济的发展，资源开发强度居高不下，地质灾害防治的形势十分严峻，一些隐蔽性较强的地质灾害依然存在预报困难的问题，防治任务依然十分繁重。2005年，依据《地质灾害防治条例》、《国家突发公共事件总体应急预案》、《国务院办公厅转发国土资源部建设部关于加强地质灾害防治工作意见的通知》，国务院指定并发布了《国家突发地质灾害应急预案》。地质灾害应急预案的编制目的是为了高效有序地做好突发地质灾害应急防治工作，避免或最大程度地减轻灾害造成的损失，维护人民生命、财产安全和社会稳定。地质灾害应急预案是突发地质灾害应急响应和全过程管理的操作指南。近年来，地质灾害应急管理工作已取得了较快的发展。目前，地质灾害应急管理组织体系结构已基本建立，明晰了相应机构在应急管理过程中的职责，建立起了应急预案的分级分类体系，地质灾害应急预案基本上覆盖了地质灾害所涉及关键环节，在地质灾害防灾减灾工作中发挥了重要的作用。但是目前绝大部分突发地质灾害应急预案都是以纸质文件或电子文档的形式进行存储，而且文件编写的质量也参差不齐，可操作性差，尤其给突发地质灾害应急预案的查询和应急指挥及演习带来了很大的不便，这样急需实现突发地质灾害应急预案的数字化。由于我国关于应急管理理论与技术的研究起步较晚，应急管理应用系统的基础还比较薄弱。尽管我国已将应急平台建设列入国家科技发展规划，但目前仍在大力推广建设中，从国家到地方，从行业管理部门到各级生产企业均尚未建立完善的应急业务管理系统。在这种形势下，由于缺少数字化预案建设所需的各种相关资源数据支撑，要建设数字化预案系统需要配套建设风险管理、事故模拟、预测预警、决策支持、物资管理等业务功能的软硬件系统，从而导致数字化预案系统建设的附加成本大大增加，因此目前国内数字化预案技术的推广应用进展较为缓慢。通过对大量文献的检索，我们发现关于对数字化应急预案流程分析、建模等方面的文章非常少，这方面的研究是我国应急预案管理中的薄弱环节，对于地质灾害应急预案数字化研究，还是一项空白。可以说，目前我国数字化应急预案研究尤其是突发地质灾害数字化应急预案，依旧处于一种原始的、启蒙的状态。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种突发地质灾害应急预案数字化系统，旨在解决目前绝大部分突发地质灾害应急预案都是以纸质文件或电子文档的形式进行存储，而且文件编写的质量也参差不齐，可操作性差，尤其给突发地质灾害应急预案的查询和应急指挥及演习带来了很大的不便以及我国数字化应急预案研究尤其是突发地质灾害数字化应急预案，处于一种落后、不完善状态的问题。本专利技术是这样实现的，一种地质灾害应急预案数字化系统，该系统包括数据采集传输层、数据库管理层、数据驱动层和应用层；数据采集传输层，位于数字化系统的最下方，用于对地质灾害相关数据进行采集与传输；数据库管理层，位于数字化系统的最下方，用于保存、处理系统中用到的各项数据信息；数据驱动层，与数据管理层相连接，用于负责各类数据的管理支撑；应用层，包括应急预案可视化子系统和预案动态推演子系统两大子系统，用于管理系统提供的各项功能；应急预案可视化子系统，位于应用层上，是基于GIS、FLASH等技术，针对应急预案库中的文字、图形、表格等三位一体的各类应急预案进行可视化表达，以基础地理信息地图、遥感影像为背景，应用图形标绘以及计算机动画模拟等多种方式展现应急预案中的各类基本要素；预案动态推演子系统，位于应用层上，利用基于情景分析模型的滑坡灾害推演技术，应用图形标绘以及计算机动画等方式推演模拟不同情景中，随着时间的逐渐变化，在承灾体、蕴灾环境、致灾因子的共同干预下，预案的执行过程、实施效果、影响范围以及变化趋势。进一步，数据采集传输层还包括:本地无线传感器、无线网络路由器、本地无线通信终端、数据采集终端、数据通信传输终端、数据通信接收模块；本地无线传感器，用于采集地质灾害体的地下水位、土壤含水率、地下应力实时测量数据；无线网络路由器，与本地无线传感器连接，用于将本地无线传感器采集到的地质灾害体的地下水位、土壤含水率、地下应力实时测量数据发送到本地无线通信终端；本地无线通信终端，与无线网络路由器连接，用于将测量数据传输到数据采集终端;数据采集终端，与本地无线通信终端连接，用于接收雨量计测量的雨量数据和自记数据；数据通信传输终端，与数据采集终端连接，用于将数据发送接收数据到数据通信接收模块；数据通信接收模块，与数据通信传输终端连接，用于对传输的数据进行查错、解析、接收、入库存储处理。进一步，数据通信接收模块利用本地无线通讯网络，GPRS/SMS网络或卫星通信方式实现对地质灾害体地下水位、土壤含水率、地下应力、降雨量实时监测数据自动采集、传输和上报。进一步，本地无线传感器包括:地下水位传感器、土壤含水率传感器和地下应力传感器。进一步，数据库管理层包括DEM数据库、D0M数据库、DRG数据库、多媒体数据库、三维模型数据库及元数据库。进一步，数据驱动层包括地理信息数据引擎(MapGISSDE)、三维仿真应用服务器、地理信息应用服务器。进一步，地质灾害应急预案可视化子系统，该系统功能包括:完成预案主流程可视化、灾害点信息查询与定位、实时雨情信息监视、野外地质调查GPS数据采集、单兵监测、周边要素查询、应急会商、灾害影响范围分析、物资分布可视化、救灾路线分析、人员撤离路线分析、动态标绘、应急救援动态跟踪、灾情统计、预案文档生成；以流程化的方式直观地显示地质灾害应急管理的主流程节点，主要包括:灾情速报、灾情等级判定、灾情应急保障、灾情应急响应以及灾情评估，并对各预案主流程进行信息化设计与标准判定，实现地质灾害应急预案的电子化、可视化的预案主流程可视化；在地图上显示经系统用户查询得到的指定地点的灾害点的地理位置、灾害类型、级别详细信息的灾害点信息查询与定位运用GIS技术；在地图上显示灾害点最近的降雨气象信息，主要包括实况雨量和预报雨量信息，为防灾减灾提供相关的气象数值信息的实时雨情信息监视；购置专业的GPS手持终端，开发基于移动GIS的地质灾害/隐患点信息采集与传输系统，方便野外勘察人员对及时发现的突发地质灾害灾情险情信息进行采集与上报，采集信息包括突发地质灾害空间数据、属性数据和多媒体数据的野外地质调查GPS数据采集;应用物联网与GIS技术，在GIS地图上对野外监测人员进行GPS实时定位与路线监控，对单兵监测人员进行信息化跟踪管理的单兵监测；在GIS地图上显示经系统用户查询得到的指定灾害点的周边的居民点、道路、交通、河流要素信息的周边要素查询；在各个部门进行应急会商的同时，应用GIS技术，同时在GIS地图上实时调用相关灾害数据进行可视化展示，以便于现场数据进行综合分析的应急会商；利用GIS的缓冲区分析功能，在GIS地图上显示出经用户设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地质灾害应急预案数字化系统，其特征在于，该地质灾害应急预案数字化系统包括数据采集传输层、数据库管理层、数据驱动层和应用层；数据采集传输层，用于对地质灾害相关数据进行采集与传输；数据库管理层，用于保存、处理系统中用到的各项数据信息；数据驱动层，与数据管理层相连接，用于负责各类数据的管理支撑；应用层，包括应急预案可视化子系统和预案动态推演子系统两大子系统，用于管理系统提供的各项功能；应急预案可视化子系统，位于应用层上，是基于GIS、FLASH技术，针对应急预案库中的文字、图形、表格三位一体的各类应急预案进行可视化表达，以基础地理信息地图、遥感影像为背景，应用图形标绘以及计算机动画模拟方式展现应急预案中的各类基本要素；预案动态推演子系统，位于应用层上，利用基于情景分析模型的滑坡灾害推演技术，应用图形标绘以及计算机动画方式推演模拟不同情景中，随着时间的逐渐变化，在承灾体、蕴灾环境、致灾因子的共同干预下，预案的执行过程、实施效果、影响范围以及变化趋势。

【技术特征摘要】
1.一种地质灾害应急预案数字化系统，其特征在于，该地质灾害应急预案数字化系统包括数据采集传输层、数据库管理层、数据驱动层和应用层；数据采集传输层，用于对地质灾害相关数据进行采集与传输；数据库管理层，用于保存、处理系统中用到的各项数据信息；数据驱动层，与数据管理层相连接，用于负责各类数据的管理支撑；应用层，包括应急预案可视化子系统和预案动态推演子系统两大子系统，用于管理系统提供的各项功能；应急预案可视化子系统，位于应用层上，是基于GIS、FLASH技术，针对应急预案库中的文字、图形、表格三位一体的各类应急预案进行可视化表达，以基础地理信息地图、遥感影像为背景，应用图形标绘以及计算机动画模拟方式展现应急预案中的各类基本要素；预案动态推演子系统，位于应用层上，利用基于情景分析模型的滑坡灾害推演技术，应用图形标绘以及计算机动画方式推演模拟不同情景中，随着时间的逐渐变化，在承灾体、蕴灾环境、致灾因子的共同干预下，预案的执行过程、实施效果、影响范围以及变化趋势。2.如权利要求1所述的地质灾害应急预案数字化系统，其特征在于，数据采集传输层还包括:本地无线传感器、无线网络路由器、本地无线通信终端、数据采集终端、数据通信传输终端、数据通信接收模块；本地无线传感器，用于采集地质灾害体的地下水位、土壤含水率、地下应力实时测量数据；无线网络路由器，与本地无线传感器连接，用于将本地无线传感器采集到的地质灾害体的地下水位、土壤含水率、地下应力实时测量数据发送到本地无线通信终端；本地无线通信终端，与无线网络路由器连接，用于将测量数据传输到数据采集终端；数据采集终端，与本地无线通信终端连接，用于接收雨量计测量的雨量数据和自记数据；数据通信传输终端，与数据采集终端连接，用于将数据发送接收数据到数据通信接收模块；数据通信接收模块，与数据通信传输终端连接，用于对传输的数据进行查错、解析、接收、入库存储处理。3.如权利要求2所述的地质灾害应急预案数字化系统，其特征在于，数据通信接收模块利用本地无线通讯网络，GPRS/SMS网络或卫星通信方式实现对地质灾害体地下水位、土壤含水率、地下应力、降雨量实时监测数据自动采集、传输和上报。4.如权利要求2所述的地质灾害应急预案数字化系统，其特征在于，本地无线传感器包括:地下水位传感器、土壤含水率传感器和地下应力传感器。5.如权利要求1所述的地质灾害应急预案数字化系统，其特征在于，数据库管理层包括DEM数据库、DOM数据库、DRG数据库、多媒体数据库、三维模型数据库及元数据库。6.如权利要求1所述的地质灾害应急预案数字化系统，其特征在于，数据驱动层包括地理信息数据引擎、三维仿真应用服务器、地理信息应用服务器。7.如权利要求1所述的地质灾害应急预案数字化系统，其特征在于，地质灾害应急预案可视化子系统:该系统功能包括:完成预案主流程可视化、灾害点信息查询与定位、实时雨情信息监视、野外地质调查GPS数据采集、单兵监测、周边要素查询、应急会商、灾害影响范围分析、物资分布可视化、救灾路线分析、人员撤离路线分析、动态标绘、应急救援动态跟踪、灾情统计、预案文档生成；以流程化的方式直观地显示地质灾害应急管理的主流程节点，主要包括:灾情速报、灾情等级判定、灾情应急保障、灾情应急响应以及灾情评估，并对各预案主流程进行信息化设计与标准判定，实现地质灾害应急预案的电子化、可视化的预案主流程可视化；在地图上显示经系统用户查询得到的指定地点的灾害点的地理位置、灾害类型、级别详细信息的灾害点信息查询与定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗显刚，陈红旗，黄露，王晓丽，崔艺，徐战亚，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42