地质灾害数据库意义
1. 环境地质学与地质灾害学研究现状及发展趋势
从学科内容来说环境地质学应研究地质环境的自然地理地质特征及其演化历史和发展趋势,研究地质环境评价和预测,编制环境地质图系,研究地质环境(包括地质灾害)的勘查、监测和防治技术方法,以及合理利用和保护地质环境的对策和措施等。
1)地质环境评价和预测
定性地进行地质环境评价,如综合区域地质地理条件,地壳稳定性,岩土特性,地球化学背景,可能发生的地质灾害,作出分级区划评价较为易行。但是从整体上对地质环境进行系统分析,定量评价地质环境和预测在国内外仍属薄弱环节。现国际地质界开始重视这方面的研究。国际地科联CoGeoenvironment委员会于1994年建立了环境地质指标体系共27种。其内容涉及新构造活动、侵蚀与沉积、风化作用、斜坡稳定性、地下水、土壤质量、地球化学与地球物理参数、自然景观及其它动态要素,这是国际环境地学研究的一项重要进展,为开展区域性长期观测和建立预测模型奠定了基础。同时,委员会还计划开展“地表过程与土地持续利用”关系的研究。
国际上区域环境地质评价的方法有A.Cendrero等提出的自然单元分级体系为基础,基本上是自然地质地理分区,加上半定量化的指标,该方法在西班牙被广泛应用;有经济评估与风险评估方法,以地质灾害和地质问题作为评价主体,用货币值形式表征地质环境质量的优劣及人类活动对其产生的影响。这在美国有较广泛的应用。如加利福尼亚州城市地质总体规划,旧金山湾地区土地潜力定量评价,美国九大自然灾害的风险评价。中国学者采用系统论观点,提出地质环境是一个内部由岩石、土、水三个子环境系统构成,外部处于大气圈、水圈、生物圈、地球内部圈层及人类社会经济系统作用下的开放、动态和人-自然复合系统,以环境地质问题的强度指数,外部系统的影响程度指数和地质环境的质量指数作为量化指标建立了地质环境系统及其评价预测体系,并作出了21世纪初期中国地质环境态势的预测和评价。
2)环境地质制图
环境地质图(系)是环境地质研究成果的图式化,是直观反映地质环境的重要表达形式。为了便于经济建设规划决策部门使用,不仅要求内容科学化,充分反映区域地质环境特征,分析研究不同地区地质环境与人类活动的相互关系,在自然和人为作用下存在的主要环境地质问题及地质灾害,并进行综合评价,而且要求形式简明易读。国内外编制了不同比例尺的综合性或专门性图件,既有全国性的,如俄、美、加、澳、英等国均将其列入国家级中、大比例尺地质图的构成部分,也有一个城市或一个地区的编图。从编图方法看,在传统的地质学编图方法基础上,借助GIS及最新卫星成果,根据不同指标参数用多元统计方法编制数据库,对地质灾害进行预测,意大利、巴西、美国均取得较好的效果。俄罗斯已将1:200万地质生态图(即环境地质图)列为国家新一代地质图系进行填编,并对1:5万地质制图的要求也从以前的两种(地质图、矿产预测图)增加到与1:20万相同的四种,包括了地质生态图在内。现已编制完成14张1:500万生态地质图,反映了全俄生态地质环境现状及人类活动的影响。
中国水勘院1992年编制出版了中国环境地质图系11幅。它们以地质灾害图件为主,其中8幅为滑坡崩塌类型及分布,泥石流灾害,岩溶塌陷,地下水诱发危害,土地盐渍化沼泽化,沙漠及土地沙漠化,土壤侵蚀,特殊类土及危害。另外3幅则为地质自然保护区、旅游地质资源和环境地质分区图。该图系综合评价了不同地区的环境地质条件,反映了主要地质灾害类型形成和分布发育规律,提出合理保护地质环境、开发地质资源的对策建议。
3)环境地球化学
这是环境地学的重要分支学科。其主要研究内容包括微量元素与健康、地方病的关系,煤和有机物等的地球化学对环境的影响,全球环境变化以及分析技术等。通过地球化学填图可获得元素丰度的背景值,为防治地方病提供科学依据。如中国已查明低硒(低钼)的地球化学环境带,它呈NE-SW向,与克山病分布区域基本一致,从而采取相应防治措施,取得显著成效。众多的地学研究者开展了地质环境中氡、锶、氟、汞等元素与流行病、地方病、癌症发病率的关系研究。氡含量与肺癌死亡率的关系在云南个旧地区得到了验证。矿区的氡含量超出一般地区的23倍,死亡人数达千人以上。大部分氡来自花岗岩中铀的衰变。中国通过编制元素环境化学图、浅层地下水地球化学图、地方性氟分布图、胃癌死亡率分布图和大量资料的分析,有力地说明了地质环境和流行病学的关系。近年来,研究利用自然地球化学作用去除有关化学元素,调整环境条件;还有新兴的植物治理法,利用植物(萃取技术、根际过滤技术、重物固化技术)来清洁土壤中的重金属。因此,环境地球化学的成果在当前环境治理的理论与实践中起着极为重要的作用。
4)地质灾害学
由于地质灾害分布广泛,类型众多,其突发性、复杂性及发生规律尚未充分掌握,往往造成严重灾情,引起社会的关注和众多学科,特别是地质科学的参与和研究,因而逐渐形成并提出了地质灾害学的概念,研究内容包括地质灾害的类型划分,成灾条件,致灾作用,地质灾害的监测、预测和预报,地质灾害的防治原则和对策、决策以及风险分析。其中对地质灾害的决策可分为长期、中期、短期的,临灾的和反馈性的。灾害预报的基本方法建立在类比分析、因果分析及统计分析基础之上。
近10年来国内外开展了重点地区的地质灾害测年研究工作。他们应用同位素测年技术:14C法,铀系法,热发光(TC)法,电子自旋共振(ESR)法测定10~3Ma的年轻地质体、活动断裂、古地震、地质体滑动或运动的年龄以及地质灾害复活(发)周期等取得成效。
如何加强地质灾害预测和防治的理论研究,实现灾害地质现象的实时控制和管理决策过程科学化与人工智能化,是一项新的研究内容。中国专家1989年就研制了“地质灾害分类专家系统”。在此基础上又研制了“地质灾害预测防治智能决策系统”。应用这个决策系统可进行地质灾害时空演化预测,危险性区划,灾害经济评估以及减灾防灾对策的选择等工作。在应用于京、津、唐地区岩溶塌陷、地面沉降、海水入侵地质灾害时,证实了模拟的合理性和实用性。
在全国性地质灾害趋势预测方面中国作了重要的探索。1996年编制了1:600万地质灾害趋势预测图。该图运用地理信息系统的风险评价方法对地质灾害(主要是滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝)进行现状评价;在此基础上,结合降雨条件,区域地震活动,区域地壳稳定程度,区域岩组条件和人类工程活动等因素,运用模糊综合评判模型进行综合评判,划分出地震灾害高、中、低风险区,这对国土整治和减灾防灾有重要意义。
对于地质灾害的评估也是地质灾害学的重要研究内容之一。“八五”期间中国研究建立了灾情评估计算机系统。该系统根据地质灾害勘查与管理需要,将灾情评估分成3种类型:以独立灾害体为对象的点评估,以小面积行政自然区为对象的面评估和以大面积行政自然区为对象的区域性评估。根据灾情构成,将地质灾害评估内容和步骤分为4个方面:危险性评价,易损性评价,破坏损失评价,防治工程评价。应用该系统针对崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、地面沉降、地裂缝、海水入侵、膨胀土胀缩等8种地质灾害进行了研究,为决策部门确定灾害防治对策和管理提供了依据和方法。国际上自1990年开始制定了“国际减轻自然灾害10年”(IDNDR)计划,其中对于灾害定量化的研究是减灾科学中重要的问题。
地质灾害经济评价方面的进展:在开展地质灾害的勘查、监测和防治时,都涉及到经济活动或经济现象,需要作出合理的经济评价。但国内外目前尚缺乏可供借鉴的系统理论、方法和经验。目前在灾害经济评价中采用了价值评价法,还有效益评价法、机会成本法等,为制定和选择防治灾害最优决策方案提供可靠的经济依据。“八五”期间中国学者提出了地质灾害经济评价系统。它包括灾害风险评估(单项和综合地质灾害风险预测及评估,以及危险区预测和评估)和灾害经济评价(防灾方案技术经济评价,含防灾效益评价以及灾害损失经济评价)两部分,其中一系列技术方法的应用具有实用意义。
5)地质环境与地质灾害的勘查、监测和防治
对在人类工程经济活动影响下的地质环境和灾害进行勘查,并对其变化动态进行长期有效的监测,是研究保护地质环境和防治地质灾害的重要依据。不少国家开展对主要地质灾害勘查、监测和防治方法技术的研究,取得重要进展。中国已在各省、市建立了地质环境监测站网,在勘查技术新方法方面有遥感、高分辨率地震、高密度电法、土壤测氡等,并研制了218Po测氡仪和微机音频大地电场仪等两种新型勘查仪器。这种新的勘查技术方法和仪器对调查地面岩溶塌陷、地裂缝、活动断裂、隐伏溶洞、潜在的地质灾害有明显效果。
实践证明,遥感技术和GIS应用于地质环境和地质灾害的监测、管理有广阔前途。加拿大用最新发射的Radarsat最新数据研究环境地质问题。美国学者用雷达研究地壳形变、火山监测、新构造运动取得好的效果,中国学者用大量影像资料展示出煤层自燃火区地质灾害的情况。在第30届国际地质大会上,美、日学者报告了红外遥感技术,德国介绍了用高空间分辨率星载传感器在地质中应用的成果,荷兰将遥感用于灾害预防、防灾准备及减轻灾害3个方面的成果,这些都代表了当前国际上的研究水平。在地质灾害监测新仪器方面中国最近研制了地声监测器,滑坡诱发因素监测仪器,遥控边坡稳定性监测仪器和滑坡自动报警仪器4种类型,为采用多参数、多因素监测灾害发生提供了手段。地声监测对崩塌、滑坡孕育初期十分有效;滑坡诱发因素主要监测滑坡体内土壤含水率,孔隙水压力及土体温度;遥控全自动边坡稳定性系统可同时监测72个点上的滑坡地表位移或孔内位移;滑坡自动监测报警系统则监测滑坡位移参数,有16个通道,位移超过门限值时即发出声、光报警信号,其中一些仪器达到国际先进水平。
地质灾害治理新工艺新设备方面,研制成功MD-50型锚杆钻机,具有多用性,有钻进复杂岩层和处理事故的能力,可用来治理滑坡。此外还有扩底承压式预应力锚索,这是加固崩塌、滑坡体的重要治理工具。
2. 防灾减灾安全过程中灾害信息的作用是什么谢谢
1.引言
近几年,我国城市化步伐不断加快,城市化水平大幅提高,城市化已成为我国经济社会发展的一个亮点。然而,随着城市数量的迅速增加、规模的急剧膨胀、人口的迅猛增长以及各种信息要素的快速积聚,城市公共安全方面的风险也急剧积累,一系列重大事故相继发生,在国外,如美国“911”恐怖袭击事件、日本地铁“沙林”事件、韩国“大邱”地铁纵火事件、俄罗斯劫持人质事件等;在国内,如2003年肆虐全国的“非典”事件,2004年北京的密云灯会踩踏事件、城市暴雨和暴雪导致的城市交通瘫痪事件,重庆“天原”化工厂有毒气体泄漏事件等。随着这些城市公共安全领域事故频频发生,城市公共安全成为人们提及频率颇高、极受关注的一个问题。当前,城市公共安全呈现出四大特点:时间上呈多频次,空间上呈多领域;非传统的公共安全隐患已成现代城市公共安全的重要威胁;单体的突发事件极易被放大为群体的社会危机;公共安全事件国际化程度加大。而与此相对应的是,我国各级政府对公共安全的管理相对落后,城市公共安全法律体系、管理体制、应急机制以及城市公共安全规划不健全,公共安全已经成为现代城市的重要威胁。因此,如何抓住这一机遇,利用现有成熟的科学技术解决城市公共安全管理中遇到的实际问题,促进城市公共安全管理的信息化和科学化,是城市公共安全工作急需解决的重要课题。
目前,我国已有一些城市运用空间信息技术,包括遥感技术(RS),地理信息系统技术(GIS)、全球定位系统技术(GPS)等用于辅助城市公共安全工作,取得了较好的效果。其中,遥感技术(RS)是当前空间信息获取和更新的一个非常重要的手段和工具,它克服了传统调查手段高投入、长周期、低效率的缺点,具有宏观、快速、动态、综合的优势。利用遥感技术的这些优势,结合地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS),并以计算机技术和通讯网络技术为主要技术支撑,采集、测量、分析、存储、管理、显示、传播和应用空间信息,可以应用于城市公共安全中的许多方面。
2 空间信息技术
2.1 遥感技术原理
地面目标辐射电磁波
传 输
遥感器记录
信息处理
图1 遥感原理
地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波,并且不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的发射特性及其对电磁波的反射特征,从而提取这些地物的信息,最终完成远距离识别物体的。可以说,遥感技术是一种建立在现代物理学、电子计算机技术、数学方法和地学规律的基础上的综合性探测技术。随着现代计算机技术、通讯技术、数字化技术和传感器技术等的进步,目前,遥感技术的水平已得到很大的提高,正朝着高精、多光谱、高时空分辨率的方向发展,遥感技术日益呈现出“三高”(即高光谱、高时间分辨率、高空间分辨率)、“三全”(即全天候、全天时、全球)、“3W”(即What、When、Where)、“三结合”(即大小卫星结合、航空与航天结合、技术与应用结合)等特点,这些都为遥感技术在全社会的广泛应用提供了很好的基础,尤其体现在人流、物流、信息流高度集中和膨胀的城市当中,遥感技术的发展更是日新月异,其应用的深度和广度都在飞速的拓展。
2.2 “3S”技术(RS、GIS、GPS)的集成
遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)有机地结合在一起来应用,叫做“3S”技术。遥感信息中有地理信息系统所需的空间信息和属性信息,故RS与GIS相结合是必然的。又由于遥感应用中,地面采样、导向、定位是以GPS作为有力工具的。因此,RS和GIS的发展,在导航和其它动态定位及数据采集系统的应用中,GPS扮演着重要的角色。所以,以地理信息系统(GIS)为核心的“3S”技术的集成,构成了对空间数据实时进行采集、更新、处理、分析及为各种实际应用提供科学的决策咨询的强大技术体系。“3S”技术的整体结合,构成高度自动化、实时化和智能化的地理信息系统,是适时采集、处理、更新空间信息,提供决策辅助信息的有力手段。
3 空间信息技术在城市公共安全和防灾减灾中的应用
通常,空间信息技术在城市公共安全尤其是防灾减灾中的应用,主要包括利用遥感技术、GIS技术、GPS技术、计算机网络技术、数据库技术等实现对城市灾害的灾前早期预警预报、防灾救灾预案制订,灾害发生过程中的灾害实时监测、灾害损失快速评估,减灾抗灾的应急指挥调度、辅助决策等领域。在这些过程中,空间信息技术都大有用武之地,只要能够科学组织和大规模应用,完全可以实现对灾害过程的实时监测,从而为各级领导、各级部门的指挥调度、快速响应、联合行动提供可靠的依据。
3.1 空间信息技术在城市地震灾害监测、评估中的应用
地震是难以抗拒的自然灾害,给人类带来的损失极其严重。从地震区的分布来看,我国有60%国土、一半以上的大中城市位于地震烈度及6度以上的地区。大地震造成的强烈地面运动除直接使建筑物破坏之外,还诱发山崩、滑坡、泥石流、地基液化等地质灾害,地震引起的破坏还导致火灾、水灾、爆炸、毒气蔓延及瘟疫等次生灾害的发生。因此,城市的抗御震灾的能力非常重要。由于地震预报是世界性科学难题,所以城市抗震减灾、震时的紧急救援以及震灾的快速评估就成为目前减轻地震灾害的有效手段。利用遥感技术,可以快速、准确地获取数据,经过快速处理,不仅可以为城市抗震救灾的部署提供重要依据,也可为震时救援、震灾评估提供信息支持,提高抗震救灾的效率。
“九五”期间,我国建立了多个城市防震减灾系统。利用“3S”技术,中国地震局地质研究所研制了泉州、南安、漳州、厦门以及福州等城市的防震减灾信息管理与辅助决策系统,其他城市如上海、合肥、乌鲁木齐、自贡等城市,也建立了相应的城市防震减灾系统[1]。建立了城市防震减灾系统后,一旦发生地震,就可以立即在地震灾区进行航空或卫星遥感观测,对遥感信息进行处理可获得地震区地震破坏后的信息,由地震前后的综合信息可生成地震区地震前后的三维景观图,对比地震前后的三维景观图,还可以得到一些重点建筑物破坏情况的各种数据,这不仅对制定抗震救灾计划十分有用,而且能够科学指导人员抢救工作,指导电力网、给排水网、油气输送管网、通信网的恢复与重建工作,以及科学制定地震区恢复重建方案和发展规划[2]。
近年来,随着高空间分辨率卫星的成功发射, 如美国空间影像公司成功发射的IKONOS高分辨率卫星,其全色影像分辨率为1m,美国的QuickBird卫星,其空间分辨率高达0.61m,利用这些高分辨率遥感影像进行城市灾害评估被提上了日程。利用遥感图像处理软件可以从这些高分辨率遥感影像中自动提取地物的形状、位置和属性等信息,能够轻易分辨出城市防震减灾工作中需要的基本要素、如建筑物、构筑物、道路和桥梁,从而节省大量的人力和财力[1]。因此高分辨率卫星影像在城市基础数据获取与更新、震灾的快速评估和地震应急决策中有广阔的应用前景,利用高分辨率卫星影像进行城市防震减灾系统数据库的建设和更新也必将是今后的发展方向。
3.2空间信息技术在城市洪涝灾害监测、评估中的应用
我国洪涝灾害的严重程度居世界各国之首,频繁的洪水灾害不仅造成巨大的经济损失,而且对社会稳定的发展产生严重影响。我国现有100多座大中城市处于洪水水位之下,其安全受到严重威胁。因此,必须对洪涝灾害趋势进行分析预测,对灾区洪水进行实时监测,对灾情做出实时、快速评估,科学地制定防洪和减灾的对策[3]。减轻洪水灾害必须考虑两个方面的因素:一是快速而准确地预报洪水事件; 二是对洪水事件造成灾害的地点、时间、范围和强度做快速评价。预报的快速、准确的关键是建立正确的洪水模型和迅速获取相关信息, 而灾害的评价则基于地球观测系统的完善。遥感技术的发展为洪水监测和灾害损失估算提供了有力、高效的手段。
遥感技术在洪水监测和灾害损失估算中的应用包括:一是建立数字高程模型(DEM ) , 这是洪水模型建立的基础;二是洪水演变的模拟演示,可以通过三维可视化技术和VR(虚拟现实)技术直观实时地模拟水灾的发展情况;三是灾后损失评估,应用卫星图片结合GIS矢量数据以及基础数据库可以对受灾面积和程度、损失情况进行评估[4]。
通常在大的城市洪水灾害发生期间,可以通过多平台、多传感器、多模态的遥感技术,比如利用气象卫星的高重复频率、雷达卫星不受云雨干扰、航空遥感应急反应的特点,通过光学遥感数据和雷达遥感数据的融合,实现对洪水灾害的不间断的监测。另外,遥感结合地理信息系统技术还可以实现对灾情的分析、评估、模拟、预测。
目前,我国在遥感用于洪水监测和灾害损失估算方面取得了一定的成果。通过国家“八五”“九五”科技攻关和“863”计划的共同支持,成功研制了“航空遥感实时传输系统”,该系统按照(飞)机-(卫)星-地(面)模式,选用具有全天候工作能力的机载合成孔径雷达,作为获取地面图像和信息的传感器,能够全天候监测洪水,实时传输图像,在地面灾情信息系统的支持下,具有快速灾情评估的功能[5]。此外,在国家自然科学基金项目“基于GIS的城市综合减灾评估决策系统”中,建立起了一个为水灾预警决策系统的子系统。
3.3空间信息技术在城市火灾监测、评估中的应用
90年代以来,随着国民经济和社会的发展,城市火灾的发生呈逐渐增长的态势。城市火灾给国家的经济和人民群众的生命财产安全造成的危害逐渐增大。城市火灾有别于其他灾害,它具有突发性、随机性等特点,一旦发生火灾或扑救不及时,就会给人民的生命财产带来巨大的损失。因此,搞好城市消防工作,始终是各级政府关注的焦点。
国外一些发达国家把GIS、GPS、RS和通讯系统很好地结合起来,建成现代化的防火救灾体系,在城市消防中发挥了很好的作用。
从遥感的角度讲,在城市火灾监测中,可以借助于IKONOS、QuickBird等的高空间分辨率特性,实现对城市火场的准确定位;也可以利用MODIS、LANDSAT-TM等的热红外波段,准确探测火源点,定量反演火灾场的温度、能量损失等参数,另外,也可以利用光谱分辨率达纳米级、波段数成百上千的高光谱遥感数据,实现对城市范围内各种规模火灾的精准监测。
从地理信息系统的应用角度讲,消防工作中的80%以上的业务都不同程度的与图形、位置有关,而消防设施的分布、消防人员的移动等大部分信息都具有地理属性,借助于GIS技术强大的空间数据管理和空间分析功能,可以将庞大的地理位置信息、社会人口信息、历史统计数据及其他相关数据存储在计算机中,建成完备的城市消防空间数据库、城市消防减灾管理信息系统、“119”自动化指挥调度系统等,必要时可以迅速检查到有关信息,把各种信息相互叠加、组合利用,科学调度,可有效地参与城市防火的各项业务工作,最大限度地减少火灾损失。
3.4空间信息技术在城市沙尘暴灾害监测、评估中的应用
在中国,利用遥感技术、GIS技术等空间信息技术,已经成功实现了对沙尘暴灾害的日常监测、预报,并建立了相应的物理或统计模型库。以1998年3月—2002年3月发生在北京以及华北地区的几场强沙尘暴为例,我国利用风云气象卫星、MODIS等的遥感影像数据,结合一定的理论分析模型,已经成功实现了对沙尘暴起沙源头、运移路径、影响范围、强度特征等的准确预报和实时监测。可以说,在卫星的监测下,通过所获取的信息以及地学理论可以准确地发布沙尘暴预警预报,较大的沙尘暴对所经过地区城市的影响已经可以降到较低的程度,更重要的是,遥感技术的介入有助于分析沙尘暴的发生发展规律,从而为灾害的预防和治理提供重要的依据[6]。
3.5空间信息技术在城市灾害应急指挥与应急决策中的应用
城市防灾减灾和公共安全涉及到众多的政府职能部门,如公安、消防、交通、人防、卫生防疫、地震、水利、气象和民政等,这就使得传统的应急管理不具备系统性,无法实现防灾减灾资源配置的优化。因此,建立以“3S”技术为核心,基于现代计算机技术、网络技术等的城市应急救援联动系统(Urban Emergency Response System,UERS) ,已成为国内外各大中城市解决安全与紧急救援难题的主要措施之一[7]。
UERS 通过集成的信息网络和通信系统集语音、数据、图像为一体,协调公安、消防、医疗、交警、民政、公共事业等政府职能部门,以统一的空间信息基础设施指挥平台和分布式城市应急共享联动系统为核心,为市民提供相应的紧急救援服务,可以统一指挥,快速响应,联合行动,为城市防灾救灾和公共安全提供保障和支持。UERS以遥感技术、GIS技术、计算机技术、网络技术、通讯技术为依托,通过城市信息化的建设,对城市的各种资源进行整合集成,实现资源共享,在加强各相关子系统建设的基础上,建立起基于MIS系统与GIS系统的统一的信息指挥平台,为公共安全信息管理系统建设带来新的机遇[8]。
信息情报的收集与分析是城市防灾减灾和公共安全维护的重要支持系统之一。城市公共安全信息应包括自然环境调查和经济社会现状调查。自然环境调查包括地质、气候、地形地貌、特殊价值地区及环境敏感区等的调查等[9]。利用空间信息技术尤其是遥感技术则可以快速获取相关信息,为灾害应急管理提供准确、实时的信息。
目前,作为城市防灾减灾和公共安全领域的一个明显趋势就是充分借助于“3S”技术和三维可视化技术,建立起以RS技术为快速信息获取手段,以GIS的空间扩展分析功能与MIS的辅助决策支持功能为核心,能够实现城市各公共安全部门实时联动的城市灾害应急指挥调度与决策支持的综合系统,使之具有跨部门信息集成、分布式共享管理和三维可视化表达的功能,以便快速、准确、直观地为城市范围内的突发性事故和灾害的应急管理提供一个完整的解决方案。利用该系统可以实现对城市基础设施、灾害信息、危险源及抗灾力量等信息的查询统计、图形编辑、属性更新、确定防灾抗灾预案中抗灾力量的有效服务范围以及资源配置,从而快速重现灾害景观,大致预测灾害损失。在灾害应急响应与快速救援指挥中选择最佳路径,调度与管理抗灾力量,对应急预案数据库进行决策支持,从而方便政府在灾时实施相应的应急预案,大致预测灾害波及范围,提前组织疏散人员财产,实施医疗急救等,辅助领导全面掌握灾情并进行救灾指挥决策[10]。
4 结论
人口、资源、财富的集中既是城市发展的动力,也为城市安全埋下了隐患。集成了“3S”技术的优势的空间信息技术在收集大量城市基础数据、动态和准动态跟踪监测、结合数据库技术和计算机技术建立专家应用模型等方面有着其他手段所难以比拟的优势。空间信息技术所具有的宏观性、实时性及动态性等特点,为城市公共安全提供了强大的技术支持,对城市公共安全事业的发展有着十分重要的意义。可以预见,随着空间信息技术和计算机技术的进一步发展,随着社会上下对于城市灾害和公共安全的日益重视,空间信息技术在城市防灾减灾和公共安全领域的应用将会越来越广、越来越深,从而为构建“以人为本”、“可持续发展”的和谐社会做出更大的贡献。
3. 当今地质灾害研究的重点与发展趋势
近十年来,地质灾害问题日益受到国际社会的广泛关注和高度重视。联合国已将地质灾害纳入了“国际减灾十年计划”,并成立了国际滑坡研究组等专门组织,实施了“全球滑坡灾害编图计划”。与此呼应,还提出了一些洲际或大区域的地质灾害编图计划。如由日本地调局组织的“东亚自然灾害编图计划”。国际地科联地质环境委员会目前则正在组织编制区域性和全球性地质灾害目录清单,尤其是影响城市地区的地质灾害目录清单,目的旨在帮助和指导主要由一些国际组织如联合国教科文组织等管理的地质灾害防治和减轻方面的特别援助项目计划。一些发达国家如美、英、日等早在70年代便开始了全国性的地质灾害调查与评价,其它一些国家如加拿大、澳大利亚、巴西、俄罗斯、意大利、西班牙、葡萄牙等,从80年代后期始,也分别开展了全国性或区域性的地质调查评价和研究工作。目前我国正在实施新一轮国土资源大调查工作,“地质灾害预警工程”是其中的一项重要内容。从国内外地质灾害研究和工作部署来看,总体呈现以下趋势:①建立地质灾害数据库及灾害风险填图;②地质灾害实时监控与定量评价及其灾害预警系统研究;③注重群发或诱发的灾害系统研究;④建立地质灾害快速反映部队;⑤工作部署重点包括快速发展地区、城市走廊带、工程和交通走廊的地质灾害主题填图及其监测研究计划。
4. 地质灾害易发程度评价
4.2.1 地质灾害易发区的属性
综上所述本次研究中所说的“地质灾害易发区”是指地质环境条件脆弱,对外动力条件变化反应敏感,在气候和人类工程经济活动的强度等条件的变化(量的积累及其引起的质的变化)达到一定程度时,容易产生地质灾害的区域。
(1)地质灾害易发区的相对性
“地质灾害易发区”是一个相对的概念。
由于不同种类地质灾害的发生,都与特定的地质环境相联系,不同类型地质灾害其易发区范围不同,因而应该根据地质灾害的种类分别确定其易发区。
同时,地质灾害易发区的相对性,还体现在研究区域整体和局部的关系上。在基本地质环境条件一致的情况下,在圈定全国范围的区域性的易发区时,有时对那些因局部条件差异形成的局部的非易发区则不予考虑,特别当那些局部条件在某些因素影响下有可能发生变化而导致易发程度改变的时候,这种忽略更是显而易见的。
(2)地质灾害易发区的动态性
地质灾害易发区是动态的。随着地质灾害调查的深入,自然地质地理条件的变化,人类工程经济活动的强度、方式的变化,特别是地质灾害防治工作的进展,地质灾害易发区会随时间的推移(如不同的规划期)而有所变化。
4.2.2 地质灾害易发程度分区的依据
地质灾害的发生与发育程度主要受地形地貌、地层的岩土体类型及性质、地质构造、水文地质条件等地质环境背景的控制,而地质灾害的类型、时空分布规律及发展趋势,又与大气降水、人类活动强度等外动力条件有关。
具体地说,对于滑坡、崩塌和泥石流灾害易发区划分主要考虑区域地形地貌、水文及工程地质条件(岩土体类型)、区域构造和地震活动、区域气候类型与暴雨强度以及地质灾害现状等因素。
对于地面塌陷,要按岩溶塌陷和矿山采空区塌陷分别考虑。对于岩溶塌陷灾害易发区的划分主要考虑碳酸盐岩类型及其区域分布、埋藏状况、岩溶发育强度、区域水文地质、地形地貌条件等,以及地下水开采状况与地下水位变化情况;对于矿山采空区塌陷灾害,主要考虑矿山种类、开采规模、矿区地质构造、地形地貌、岩土体结构类型、采矿方式和强度等因素。
地面沉降灾害易发区的划分主要考虑地形地貌、第四纪松散层厚度、区域水文地质条件、地下水开采状况、水位变化和城市规模与人口密度等因素。
为了研究与地质灾害的发生与发育程度有关的上述地质环境条件,本次研究充分收集并综合分析了全国及各省已有的相关成果资料,所依据的主要数据资料和图件成果等如下:
(1)数据资料
全国地质灾害数据库资料,全国以省为单位的地质灾害现状调查,1∶50万环境地质调查资料,县(市)地质灾害调查资料,已掌握的汛期地质灾害调查资料,县(市)地质灾害调查综合研究成果,三峡库区地质灾害调查评价综合研究成果和风险评估研究成果,已有的北京、安徽、山东、湖北、广东、云南、天津、浙江等各省地质灾害防治规划和相关文献等。
(2)地质环境专题图件
中国地貌分区图,中国地质岩组类型图,1∶400万《中国地震烈度区划图》(2001),1∶400万《中国水文地质分区图》,1∶600万《中国特殊类土及危害图》,1∶600万《中国环境地质分区图》,《中国多年降水量分布图(1991~2000)》,《中国地下水位变化分布图》,《中国地下水开采潜力示意图》等。
(3)地质灾害专题图件
滑坡、崩塌分布图,泥石流分布图,地面塌陷分布图,地面沉降分布图,各省地质灾害图集等。
(4)社会经济专题图件
中国人口密度图,矿山分布图等。
4.2.3 地质灾害易发程度分区的原则
地质灾害易发区的划分主要从地质灾害的易发条件、诱发因素、历史地质灾害发生情况三方面考虑。
(1)主要因素原则
影响致灾地质作用发育的条件很多,对崩塌、滑坡、泥石流灾害,主要有:地形地貌、地层岩性、地质构造、切割密度、降雨强度、地震强度等。综合分析后确定致灾地质作用发育的最基本因素是地形地貌、地层岩性、地质构造。
(2)类似原则
“类似原则”,即类似的地质环境具有类似的地质灾害问题。遵循这一原则,根据不同级别地质灾害易发区判别特征,以各灾种地质灾害形成发育的地形地貌、地层岩性、地质构造等地质环境条件为基本因素,结合大气降水,人类活动强度等外动力诱发因素,利用类比原理、点面结合综合划定易发区。
(3)自然因素和人为因素相结合的原则
由于地面沉降是人为引发的地质灾害,因此划分地面沉降易发区时,要考虑地下水开采状况、人口密度等社会因素。
(4)定性分析与定量评价相结合的原则
以历史地质灾害分布状况为基础,定性分析与定量评价相结合进行划分;利用最新的地质灾害调查资料和统计数据。
4.2.4 地质灾害易发程度的分级
考虑全国地质环境调查和地质灾害调查现状,以及地质灾害防治规划和地质环境管理的需求,易发区的易发程度宜分为:地质灾害高易发区、地质灾害中易发区、地质灾害低易发区。
4.2.5 地质灾害易发程度图的编制
本次地质灾害易发程度划分的目的是在规划期内,对相对稳定不变的内在地质环境基本条件和与人类工程经济活动有关的外在的动力诱发因素进行宏观评价,为合理制定地质灾害防治规划及相关专项规划、减灾工程、监测预警体系、地质灾害防治基础工作和地质灾害重点防治工作的部署和开展,汛期重点区防范工作的部署以及实现可持续发展等提供参考依据。为全国地质灾害防治规划工作而进行的地质灾害易发程度划分,就是在全国范围内把地质灾害发生的地质环境条件相近,灾害种类基本一致,历史上地质灾害事件频率、规模和危害程度相当的区域划在一起,进行分区划片。这种分区区划片的最直观的表达形式,就是编制“地质灾害易发程度图”。
在前述地质灾害易发区的“相对性”中指出,由于不同种类地质灾害的发生,都与特定的地质环境相联系,不同类型地质灾害其易发区范围不同,因而应该根据地质灾害的种类分别确定其易发区。本次工作就从此出发,按灾种编制“地质灾害易发程度图”。共需编制滑坡-崩塌灾害易发程度图、泥石流灾害易发程度图、地面塌陷灾害易发程度图、地面沉降和地裂缝灾害易发程度图。
图件编制的步骤是:
1)对已发生滑坡和崩塌、泥石流、地面塌陷、地面沉降和地裂缝的地质环境特征进行总结,分析主要地质灾害类型发生的典型特征,也就是易发特征。
2)利用不同级别易发区特征,采用工程地质类比原理,分析与主要地质灾害类型相关的、不同易发特征的地质环境条件的时空规律,找出相似的地区,进行主要地质灾害类型易发程度的划分。
5. 全国地质灾害防治信息系统建设的目标和原则
11.3.1 目标
(1)总体目标
在地质灾害防治工作中全面开展信息系统建设。通过建立支持地质灾害防治的完整数据体系,形成一体化综合数据中心,提供数据快速响应和多目标应用系统,建立支持地质灾害防治工作全过程的综合一体化动态评价及预警平台,促进地质灾害调查评价、规划、管理、防治的科学化与现代化,为全社会提供方便快捷的信息服务,充分发挥地质灾害防治在国家社会经济发展中的基础性、公益性和战略性作用,使地质灾害防治工作更好地适应我国可持续发展的需要。
(2)近期(2010年)目标
1)完成中小比例尺基础数据库建设,实现所有地质灾害动态数据的快速更新,数字化信息的积累取得显著进展,形成支持地质灾害防治的基础数据体系和动态数据更新体系。
2)基本建成地质灾害区域评价及预警预报的决策支持系统,最大限度地保证地质灾害防治决策和预警信息的准确、高速传输。
3)建立以遥感和地理信息系统技术为基础的地质灾害调查及监测数据采集系统,在地质灾害多发区及重点地区,实现地质灾害监测和调查数据的快速更新。
4)在地质灾害防治工作中推广应用信息技术,在地质灾害调查和监测工作中基本实现野外调查数字化采集和自动监测,对重点地质灾害的监测信息实现自动传输。
5)实现地质灾害防治管理的信息化,促进地质灾害防治管理水平的提高。
6)建成以网络技术为基础的国家、省及重点地质灾害防治区的三级数据传输系统,支持地质灾害调查数据共享和动态数据的快速传输。
7)在国土资源信息化标准体系的基础上,基本完成地质灾害防治信息化标准建设,形成较为完整的标准体系,全面支持地质灾害防治数据的综合管理、信息共享和多目标应用服务。
8)在地质灾害调查队伍中广泛普及信息技术知识,培养出一批既懂信息技术,又有地质灾害防治专业知识的复合型人才,初步建成高素质的信息化建设队伍。
(3)远期(2020年)目标
在已有信息化建设的基础上,通过不断完善和提高信息化在地质灾害防治工作中的能力,全面建成支持地质灾害防治的综合数据中心;建立支持地质灾害防治数据采集和维护的数据传输系统;建立以地质灾害防治为最终目标的信息服务和应用系统;建立支持数据传输、信息交换和共享的网络支撑体系;建立地质灾害防治信息化标准支撑体系。通过实现地质灾害防治工作全过程信息化,促使信息技术的创新能力明显提高,完成各级地质灾害防治信息系统建设,建成结构完整、技术先进、高速、大容量的信息交换网络;建立数据良性更新机制;完善地质灾害防治管理信息系统并实现系统的整体集成,形成具有区域评价、预警预报等多种分析预测决策支持功能的信息综合服务体系。
11.3.2 系统建设原则
根据国家社会经济发展的需求和地质灾害防治的目标和任务,遵循国家及国土资源信息化规划的总方针、总任务,确定地质灾害防治信息系统建设的总体原则是:
1)统筹部署、统一规划、分级分步实施,系统的建设应在国土资源信息化建设、地质环境信息化建设的总体规划指导下进行,要与地质环境信息化建设相协调,从全局的观点来设计和规划系统建设,保证整个系统运行的协调性;
2)充分考虑地质灾害防治现状与特点,在注重应用技术和系统的实用性、易用性的前提下,尽可能跟上信息技术的发展,采用先进的信息技术手段,保证系统的先进性、可持续性;
3)系统建设要依托地质灾害防治工作体系,要服从地质灾害防治工作的业务流程,要为地质灾害防治工作提供有效的服务和技术支持。
6. 地质灾害管理信息系统
地质灾害管理信息系统是进行灾害管理的重要手段。它是在广泛收集和整理研究区已有的地质灾害调查、勘查、防治信息,社会经济环境状况,统计信息等资料的基础上,形成为决策提供服务的数据库系统。该系统具有信息录入功能、检索查询功能和打印输出功能等模块。
一、系统结构设计
(一)运行环境
1.硬件环境
IBM-PC/XT、AT486以上微机,至少一个高密软驱动及一个硬盘,VGA以上显示方式。
输出设备为各种型号打印机。
2.软件环境
DOS环境:6.2以上DOS版本。
汉字环境:25行汉字操作系统,如UCDOS、XSDOS或其它汉字图形卡。
(二)系统结构
1.系统界面
启动DZPX后,屏幕上出现系统界面。
2.菜单
在主窗口的顶层,主要由信息录入、检索查询、项目管理、代码标准、打印输出等五项主菜单构成(图10-1)。在每个主菜单,有各自的下拉式菜单。本系统的功能均通过这些菜单完成。
3.下拉菜单的主要内容
信息录入:信息录入、信息修改、信息恢复。
检索查询:普查查询、勘查查询、防治查询、当年查询、环境查询、统计查询。
项目管理:项目录入、文档录入、项目修改、文档修改、项目查询、文档查询。
图10-1地质灾害管理信息系统菜单框图
代码标准:代码录入、代码修改、代码查询。
打印输出:专用表、汇总表、任意表。
(三)系统功能
DZPX系统的功能设计应当与地质灾害的管理需要紧密结合,经设计人员与管理部门的多次蹉商,拟定系统功能如下。
1.功能框架设计
地质灾害管理信息系统的几大模块为一个整体,其基本结构如图10-2:
图10-2地质灾害管理信息系统结构图
2.系统功能
(1)信息录入功能它主要包括信息录入、信息修改和信息恢复三个功能模块。
①信息录入模块本系统将地质灾害普查信息、勘查信息、防治信息、当年地质灾害发生信息、重要地灾点评价信息、重要地灾区域评价信息、社会经济环境状况信息和地灾统计、地灾分布数统计、地灾灾种分布统计、地灾分级数统计、地灾频次统计、地灾项目数统计、地灾项目类型统计、地灾项目灾种统计共八种统计信息录入,需要录入的管理数据还有地灾项目管理数据、地灾文档管理数据、图例代码、图形代码、信息代码等数据库。
②信息修改模块在对以上信息录入的数据进行检查时,若发现录入的信息有误或需追加一些内容,可用此模块根据屏幕对数据进行操作。
③信息恢复模块为保证数据存贮的安全性,该系统对数据实行备份和恢复操作。
a.数据备份可以对数据库逐个备份或成批备份。
b.数据恢复将备份文件恢复到指定数据库中,指定数据库将被覆盖。
(2)检索查询功能可以进行单笔记录查询和多笔记录同屏查询。查询条件可以是单一条件也可以是复合条件。
(3)打印输出功能系统提供了两种数据输出方式:
①屏幕显示输出屏幕显示输出是数据输出的一种最基本的形式,为用户提供随机查询和浏览查询两种方式。
②报表打印输出数据信息的打印输出按预先设计好的报表格式输出。
二、数据库设计
地质灾害管理信息数据库建库的主要目的是为地质灾害的管理提供基础资料。所以,在数据库的设计过程中要充分考虑系统对信息资源的要求。
(一)地质灾害管理的数据信息
在进行地质灾害宏观管理、预测防治的研究中,需要大量的信息数据作决策支持。下面按地质灾害的管理、预测、防治来分析所需要的数据信息资料,将信息源共分为七大类:
1.行政区划资料
包括所在省(市)的城市规划(居民用地、工矿用地、交通用地等)、社会经济概况(工农业经济、人口、国民总产值等)资料。
2.地质背景资料
包括地质灾害体的物质成分、结构、构造、地层等方面的基础地质资料。
3.气象资料
指气象观测站观测的年平均降水、年平均温度、气候类型等气象资料。
4.水文地质资料
包括河流的水文观测资料、地下水类型及水位随季节的变化特征,为地质灾害防治研究过程中水的优化管理提供基础数据。
5.各灾种的地质资料
指发生的为何种灾害;灾害体形态、估算面积、体积、范围及其成因;灾害发生后如何处理、稳定性分析、适宜性评价及防治建议等资料。
6.各种统计资料
包括:①全国、各省地质灾害数量的统计;②灾种分布(种类、面积、体积、数量等)统计;③灾害分级数量统计(大中、一般灾害的比例);④全国、各省地灾发生频次的统计(发生次数,所占比例);⑤全国、各省所立项目数统计;⑥全国普查、勘查、防治项目费用及所占比例的统计;⑦各灾种项目费及所占比例的统计。
7.项目、文档资料
(二)地质灾害数据库的建立
在确定系统数据信息源基础之上,我们本着反映地质灾害属性(自然属性、社会属性)、时间(历史灾害、正在发生和尚未发生灾害)、空间(点或区域性灾害)、灾害防治工作流程(普查-勘查-防治)几个方面特征的设计原则,建立如下17个灾害体数据库。即:①地质灾害普查信息数据库;②地质灾害勘查信息数据库;③地质灾害防治信息数据库;④当年地质灾害发生信息数据库;⑤重要地质灾害点评价信息数据库;⑥重要地质灾害区域评价信息数据库;⑦社会经济环境状况信息数据库;⑧地质灾害统计数据库;⑨地质灾害分布统计数据库;⑩地质灾害灾种分布统计数据库;⑩地质灾害分级数统计数据库;(12)地质灾害频次统计数据库;⑩地质灾害项目数统计数据库;⑩地质灾害项目类型统计数据库;⑩地质灾害项目灾种统计数据库;⑩地质灾害项目管理数据库;(17)地质灾害文档管理数据库。
除上述数据库外,根据数据库系统的需要,还建立了信息代码、图形代码、图例代码等数据库。
(三)地质灾害数据库的结构
在反复酝酿,不断修改的基础上,以尽量简单,减少库中多余数据,方便数据检索为原则,给出了20个数据库的库结构,包括有字段名称、字段类型、字段宽度、小数位数等内容。各数据库结构一方面要与实际相结合,合理地确定各字段名称、字段类型、字段宽度、小数位数;更为重要的是,设计各库结构时必须反映出该数据库为方便实用于灾害管理所必须包括的字段内容。从这两个方面出发,我们确定出各数据库的结构。限于篇幅,仅以地质灾害普查数据库为例(表10-5)。
表10-5地质灾害普查数据库数据结构设计表
三、系统实现
利用雅奇MIS Ver 3.0及Fox25B FOR DOS(中文版)实现上述功能设计和数据库设计。按照设计,通过多级下拉菜单分次实现各功能,各数据也按预先设定内容及格式建立。在此基础上,我们录入了部分实际资料进行系统测试。
四、应用示范研究
在建立地质灾害信息数据库的基础上,我们以重庆市为实例,进行了初步的应用。录入了五个数据库的信息资料。
(一)地质灾害普查信息数据库
在这个库中,根据调查所填的卡片,对重庆市各区县所发生的共计86个灾害的灾害种类、形态、估算面积、估算体积、地质背景、灾体成因、规划情况、稳定性分析、适宜性评价及建议措施等信息进行了摘录、整理。
(二)地质灾害勘查信息数据库
本库根据重庆醪糟坪滑坡的勘查录入了勘查范围及面积、形态,灾害面积、体积、稳定性评价和防治措施。
(三)地质灾害防治信息数据库
在本数据库中,摘录了四川重庆醪糟坪泥石流、滑坡群的防治原则及防治方案,防治效果论证,以及防治所带来的经济效益和环境效益分析。
(四)社会经济环境状况信息数据库
根据重庆95年统计年鉴,对重庆市共计20个区县的国民经济、社会发展情况资料进行了整理,录入了重庆市各区县的自然地理情况,土地、耕地面积、居民、工矿、交通用地、人口、人口密度、企业数及工农业总产值、固定资产投资等信息数据。
(五)地质灾害统计信息数据库
根据对重庆市各区县灾害的统计卡片,记录了重庆各区县所发生的地质灾害共计627处。统计了地质灾害的灾害类型、面积、体积、主要特征、稳定性及建筑适宜性。
以上几个数据库基本上覆盖了运用该系统进行灾害管理的主要内容。在此基础上,我们对系统功能进行了全方位的测试,认为该系统具备以下几个特点:①针对地质灾害管理的需要,设计出合理而充实的数据库系统;②各数据库结合当今地质灾害调查的实际情况,结构设计合理;③系统功能完备,运行流畅,基本能满足地质灾害管理的需要;④整系统界面具备较好的用户友好性。
7. 浅谈数据库类成果地质资料汇交
金 妮1刘小娥1刘 虹2
(1. 湖南省国土资源信息中心;2. 湖南省核工业地质调查院)
摘 要 本文概述了数据库类成果地质资料的定义、分类及存放方式,在此基础上结合工作实际,分析了数据库类成果地质资料汇交中管理的难点问题、质量问题,以及对地质资料管理人员和社会化服务的影响,并针对所存在的问题提出了几点建议,以保证数据库类资料完整、准确、有效地在现代化建设中发挥重要作用。本文作者借数据库类资料抛砖引玉,希望与其他同仁进一步交流。
关键词 数据库 成果地质资料 汇交
0 引言
地质资料是地质工作成果的主要表现形式,是国民经济建设和进一步开展地质工作、科学研究等的依据和基础,是国家的宝贵财富。新中国成立以来,我国通过建立统一的地质资料汇交制度,为国家积累了大量的地质资料[1],这些资料在国民经济建设中发挥了重要的作用。随着计算机的普及及应用、高新技术的渗透,地质资料管理已从传统的纯手工管理发展到现在的数字化管理[2],大量地质工作成果也已经以数据库形式出现。
1 数据库类成果地质资料
1.1 数据库类成果地质资料定义
数据库类成果地质资料,是指成果地质资料中以数据库建设为主体工作内容而形成的各类数据库[3]。其将地质工作成果按照数据结构来组织和存储,以利于实现地质类成果数据共享,并对成果信息进行集中控制和管理。
1.2 数据库类成果地质资料分类
数据库有很多种类型,包括最简单的存储各种数据的表格,以及能够运行海量数据存储的大型数据库系统。目前湖南省国土资源信息中心馆藏机构已验收的数据库有:市、县级矿山地质环境数据库管理信息系统,市、县级地质灾害调查数据库和数字地质填图数据库。
市、县级矿山地质环境数据库管理信息系统是在 DmGis 平台上开发的单机版软件;市、县级地质灾害调查数据库包括 Access MDB 数据格式的地质灾害数据库和 MapGis 格式的图形数据;数字地质填图数据库是指数字填图地质工作过程中形成的所有数据,由 DBF、MDB、MapGis 等多种格式组织形成。
1.3 数据库存放
数据库类文件置于“源电子文件”目录下“数据库和软件”文件夹内,同其他成果地质资料电子文件一起存储于光盘和移动硬盘中进行汇交。
2 数据库类成果地质资料汇交中存在的问题
2.1 管理中的难点问题
自进入市场经济体制以后,特别是随着我国矿业权制度的建立,矿业投资出现了多元化局面,地质资料与矿业权的依附关系也已越来越清晰,地勘单位为了在地质勘查工作立项、项目投标、争取资金等方面谋得优势地位[1],同时担心汇交资料的泄密而影响其自身利益,纷纷加强了对地质资料的封锁,使得近些年,地质资料欠交、拒交现象十分严重。数据库是成果地质资料的重要组成部分,其包含了大量的成果信息,地勘单位汇交人在汇交时就更加谨慎。
2.2 汇交中存在的质量问题
数据库类资料汇交内容的齐全、完成、准确是保证其二次开发及利用的基础,《关于印发 <成果地质资料电子文件汇交格式要求 > 的通知》(国土资发 2006[210] 号)对数据库类电子文件的汇交作出了具体的规定。数据库汇交,应包括项目工作最终评审通过的整个库文件、管理或浏览数据库的软件系统及其使用说明,以及使用数据库所必需的系统库、字库、外部链接文件等相关文件和技术文档,以保证其能正常使用。
通过对数据库类成果地质资料汇交工作的实践,数据库电子文件汇交中存在的质量问题,主要有以下几个方面:
(1)汇交人应根据项目任务书要求汇交完整的数据库资料,一般数据库内所存储的地质工作成果比较齐全,但汇交人很容易忽视与数据库相关的其他文件,如数据库验收意见、建库报告、技术文档和说明性文件(如系统的用户名和密码)等;带图件的数据库,容易忽视提供相关的字库和系统库,部分图形数据库中缺失图名、比例尺等信息;数字地质填图数据库区调类空间数据库容易忽视提供元数据。
(2)数据库内容与验收意见不一致,如地质灾害调查数据库,对应数据库审查意见验收时,各地质灾害类型和数量对应不上,各市、县数据库一起汇交,有张冠李戴现象。建库报告、技术文档纸质或电子文件有时会出现缺页多页或页码颠倒等问题;数字地质填图类数据库野外路线数据与成果地质图反映内容不一致。
(3)数据库类资料未按 210 号文成果地质资料电子文件汇交格式要求,存放于相应位置,而是单独存放于一个自建的文件夹中。
在检查对应的纸质文件方面,存在的问题如下:
(1)建库报告、技术文档双面打印时,页码应居中或放外侧,但常出现放内侧的情况。
(2)当数据库类的建库报告,技术文档单独装订时,汇交人容易忽视加盖编制单位公章。
(3)图纸类折叠不规范,大小、长短不规则;当图纸过大、需要接图时,有用双面胶接图的情况。
3 数据库类成果地质资料汇交对管理人员和社会化服务的影响
当前,随着信息技术的发展,要做好数据库类成果地质资料汇交工作,必须要有地质专业和信息技术方面的人才,要有一个好的技术团队和管理团队。由于数据库种类较多,内容繁琐,数据库验收人员应加强学习,掌握各类数据库的验收技巧,并积极与地勘单位项目组成员或汇交人沟通,确保数据库类资料齐全、完整、准确。
数据库是地质信息中最重要的,随着数据库以成果形式的大量出现,为了避免在地质工作中重复投入、减少社会浪费,其提供社会化服务是大势所趋,从而也使服务形式往多元化发展,服务产品多样化。而做好数据库类资料的社会化服务,离不开服务机制的完善,离不开硬件的建设。
4 几点建议
4.1 加强地质资料汇交管理制度的建设
首先应着力解决地质资料汇交的监督管理问题,要严格履行《地质资料管理条例》赋予地质资料管理部门的职责,维护条例的严肃性和权威性,地质资料的汇交应严格执行矿业权管理制度的有关规定。同时,应加强汇交人汇交数据库的意识,并消除各汇交单位对权益保护存在的顾虑;加强法制观点的宣传,依法汇交资料是汇交人的责任和义务,同时国家也保障汇交人的权益,保障资料的安全及合理提供利用。
4.2 加强对地质资料汇交人的培训工作
由于汇交人经常有变动,汇交要求为顺应新形势也在逐步完善,积极开展培训工作是必要的。汇交单位也应积极响应。有些单位地质资料不经过资料室直接由项目组成员汇交,建议各汇交单位派资料室专人进行汇交,项目组成员给予配合、督促汇交工作的完成。
4.3 积极推进数据库类成果地质资料社会化服务
首先应完善服务机制,加强硬件的建设,加强对数据库类资料的服务意识。在地质资料目录数据库建设中,应包含资料中是否有数据库的信息,提供社会查询,服务人员也应提供简捷、高效、优质的服务,展现良好风貌。
5 结语
数据库类成果地质资料承载了大量有价值的地质工作成果信息,积极做好其汇交工作,需要各方面的共同努力。我们要继续做好数据库类资料的检查和验收工作,要更好地掌握各类数据库验收的新方法、新要求,以保证其完整、准确、有效地在国民经济建设和社会发展中发挥重要作用[4]。
参 考 文 献
[1] 卫伟,王天文 . 地质资料汇交的重要性及管理中的难点和对策 [J]. 山东煤炭科技,2003,(2):41
[2] 程琳 . 浅谈成果地质资料汇交验收工作中存在的问题及对策 [J]. 资源环境与工程,2010,24(2):207 ~ 209
[3] 全国地质资料馆 . 地质资料管理技术规范与标准 [M]
[4] 李桂芳 . 成果地质资料汇交中存在的问题及对策 [J]. 资源环境与工程,2007,21(4):476 ~ 478
8. 地质灾害
自然因素或者人为活动引发的崩塌、滑坡、泥石流等地质作用或现象,危及经济社会生命和财产安全时,就形成了地质灾害。随着土地、水和矿产等地质环境要素的不断变化,诱发地质灾害的自然条件和人为活动随之改变,地质灾害对经济社会和生态系统的负面影响日益凸显。近年来,全球重大地质灾害发生总体呈上升趋势,因灾死亡人数得到了有效控制,经济损失快速增加。
表1-5 1940~2012年世界各地区重大地质灾害统计
(数据来源:联合国国际减灾战略机构(UN/ISDR)EM-DAT数据库,2013)
图1-10 1940~2012年全球重大地质灾害发生频次变化
(数据来源:联合国国际减灾战略机构(UN/ISDR)EM-DAT数据库,2013)
重大地质灾害发生频次不断上升。联合国国际减灾战略机构(UN/ISDR)收集整理了世界各个国家发生的重大自然灾害,形成了EM-DAT国际灾害数据库。入库的重大自然灾害应至少满足下列条件之一:造成10人以上死亡;100人以上受到灾害影响;政府宣布应对灾害紧急状态;政府在救灾过程中呼吁国际援助。据统计,1940~2012年,全球发生重大崩塌、滑坡、泥石流地质灾害649次,造成6.3万人死亡,有记录的经济损失约86.5亿美元(表1–5)。图1–10绘出了1940~2012年全球重大地质灾害发生频次变化情况。可以看出,重大地质灾害发生频次在时间上总体呈上升趋势,从20世纪40年代到80年代初重大地质灾害增长较慢,80年代以后重大地质灾害发生频率快速增加,从80年代初的年均不足10次增加到近十年来的年均19次,表明崩塌、滑坡、泥石流灾害发生频次有较大幅度的增加。虽然每年重大地质灾害发生频次增加,但是因灾死亡人数没有明显增长,单次地质灾害造成的死亡人数总体上是下降的,从1970~1979年的136人/次下降到2000~2009年的40人/次,说明随着各国对地质灾害的日益重视,地质灾害防治取得了一定成效。然而,地质灾害造成的经济损失自80年代以来快速增加,从1970~1979年的1.4亿美元增加到2000~2009年的10.2亿美元(图1–11)。
图1-11 1940~2012年全球重大地质灾害死亡人数与经济损失情况
(数据来源:联合国国际减灾战略机构(UN/ISDR)EM-DAT数据库,2013)
不同国家地质灾害防治水平存在显著差异。美国1960~2009年地质灾害共造成336人死亡,直接经济损失12.4亿美元(按1960年折算)。1970年以后,随着地质灾害防治科技进步,美国地质灾害造成的死亡人数保持在很低的水平,平均年死亡人数在4人以下。1985年以前地质灾害造成的直接经济损失呈快速增加趋势,之后直接经济损失则呈减少的趋势,说明美国地质灾害防治取得了明显的成效。从5年累计数值来看,美国地质灾害防治将减少人口伤亡放在首位,在有效避免灾害伤亡之后,尽力减少灾害造成的直接经济损失(图1–12)。墨西哥1970~2011年地质灾害呈增加趋势,1997年以前地质灾害发生在低水平波动,平均每年发生10次左右,平均每年导致近14人死亡;1998年以来,地质灾害显著增加,平均每年发生的地质灾害增加至86次,平均每年导致50人以上(不含1999年)死亡(图1–13)。从地质灾害死亡率来看,1982年以前单次地质灾害造成的平均死亡人数总体上呈增加趋势,1982年以后(如果不考虑1999年)总体上地质灾害死亡率呈下降趋势。尼泊尔1971~2011年地质灾害发生总体上可划分为两个阶段:第一阶段(1971~1992年)年发生地质灾害频次保持稳定,多在19次上下波动;第二阶段(1993~2011年)地质灾害频次明显增加并呈周期性波动,平均每年发生120次以上,在地质灾害高发年可达380次以上。地质灾害致死人数呈缓慢增加趋势,地质灾害死亡率在1989年以后明显下降。
地下水持续超采引发的地面沉降成为世界很多地区不得不面对的环境问题。据统计,目前世界上已有60多个国家和地区发生地面沉降。其中,地面沉降比较明显的区域有墨西哥的墨西哥城(2004~2006年沉降300mm/a),美国加州Coachella Valley(2003~3009年沉降70mm/a),越南Hanoi(沉降0.10~0.15m),日本Sagamigawa平原(1975~1995年累计沉降0.32m),伊朗Yazd-Ardakan盆地(1985~2010年累计沉降0.5~1.2m),印度尼西亚Semarang(2007~2009年沉降80mm/a),中国西安(截至1996年累计沉降量超过100mm的面积达150km2)、天津(2010年市区沉降量20.4mm)等。
图1-12 1960~2008年美国5年累计直接经济损失和死亡人数
(数据来源:美国南卡罗来纳大学美国灾害与损失数据库SHELDUS,2011)
图1-13 1970~2011年墨西哥地质灾害发生与死亡率变化
(数据来源:拉美灾害预防研究网络(LA RED)DesInventar灾害信息管理系统,2013)
9. 地质灾害防治工作规划纲要(~年)
(国土资发[2001]79号发布)
前言
地质灾害是指各种地质作用给人民生命财产和经济建设造成的危害。科学规划地质灾害防治工作,合理开发利用地质环境资源,避免和减轻致灾地质作用给人民生命和财产造成的损失,对维护社会稳定、保障生态环境安全、促进国民经济可持续发展具有重要意义。1990年2月,地质矿产部、国家计委、国家科委联合向各省(自治区、直辖市)和有关部门印发了地质矿产部组织编制的《全国地质灾害防治工作规划纲要》。规划纲要实施10年来,我国地质灾害防治工作取得了重大进展。1998年机构改革,国务院赋予国土资源部地质环境保护和地质灾害防治管理的职能。为适应我国社会发展和国民经济建设的需要,在基本完成原规划任务的基础上,编制了《地质灾害防治工作规划纲要(2001~2015年)》。
一、我国地质灾害现状与防治工作进展
(一)地质灾害现状
我国致灾地质作用种类繁多,分布广泛,活动频繁,危害严重。
崩塌、滑坡和泥石流的分布范围占国土面积的44.8%,其中又以西南、西北地区最为严重,平均每年造成1000多人死亡,经济损失巨大。
地面塌陷(含岩溶塌陷和采空塌陷)主要分布在岩溶地区和矿区。岩溶塌陷分布广泛,自1949年以来,已在24个省(自治区、直辖市)发生近千起,塌陷坑总数3万多个,其中尤以中南、西南地区最多。矿区(以采煤为主)采空塌陷十分严重,仅华北、华东地区的煤矿区采空塌陷每年就达10.5万亩。地面塌陷每年造成的直接经济损失几十亿元。
地面沉降主要发生在东部平原地区,全国已有上海、天津、苏州、无锡等40多个大中城市出现较为严重的地面沉降灾害。地面沉降虽不致直接造成人员伤亡,但由于它多出现在经济发达地区,所以造成的经济损失尤为严重。
地裂缝已在17个省(自治区、直辖市)200多个县(市、区)发现400多处,每年造成的直接经济损失较为严重。
(二)地质灾害防治工作进展
党和政府非常重视地质灾害防治工作,特别是自1988年地质矿产行政主管部门履行“对地质环境进行监测、评价和监督管理”职能以来,各级地矿行政主管部门采取了一系列措施,加强对地质灾害防治的监督管理,使我国为防治地质灾害而开展的调查、评价、监测预报和治理等工作取得了显著成绩。
1.基础工作得到了加强
在全国范围内开展了地质灾害现状调查;先后完成了长江、黄河等11条大江大河和成昆铁路、宝成铁路、川藏公路等交通干线的环境工程地质普查;特别是完成25个省(自治区、直辖市)1∶50万以地质灾害为重点的环境地质调查。初步掌握了全国地质灾害分布规律。
2.地质灾害防治管理和法制建设有了明显进展
各省(自治区、直辖市)普遍成立了地质灾害防治工作领导小组,建立了防灾预案制度、灾害速报制度、险情巡查制度、汛期值班制度;全国已有17个省(自治区、直辖市)颁布实施地质灾害防治方面的地方性法规或规章;1999年国土资源部第4号部长令颁布实施《地质灾害防治管理办法》,并开始实行建设用地地质灾害危险性评估制度。
3.治理工作成效显著
进行了长江三峡链子崖危岩体、黄腊石滑坡、鸡扒子滑坡、重庆豆芽棚滑坡等200多处危害较大的地质灾害的勘查治理,取得了显著的经济效益和社会效益。
4.监测网络初具规模,预报工作卓有成效
初步建立起全国地质环境监测网,对一些危害较大的滑坡、危岩、地面沉降、地面塌陷、地裂缝等开展了专门的监测预报。通过广泛开展科普宣传活动,提高了受灾害威胁地区干部群众的减灾防灾意识,适合中国国情的群测群防体系建设正在稳步推进,汛期地质灾害检查和应急治理取得了显著的成效。
5.实行地质灾害防治工程单位资质管理制度
从1993年开始,先后颁布实行了地质灾害防治工程勘查、设计、施工、监理单位资质管理办法。目前已有铁道、建设、煤炭、水利、电力、交通、化工、有色、冶金、建材、地矿等11个行业所属的400多个单位获得地质灾害防治工程勘查、设计、施工、监理资质等级证书。此外,举办了多期地质灾害防治工程监理工程师培训班和地质灾害防治工程设计培训班,培养了一大批地质灾害防治的管理人才和专业技术人才。
尽管我国地质灾害防治工作取得了令世人瞩目的成绩,但还存在一些问题:法制不够健全、投入保障机制尚未建立、管理体制不够完善;全国地质灾害分布状况与危害程度尚未完全查清;地质灾害造成的损失十分严重,每年1000多人死亡,经济损失高达200多亿元。因此,编制地质灾害防治工作规划纲要,指导各地、各部门编制本地区、本部门的地质灾害防治规划,积极主动有效地开展地质灾害防治工作,是非常必要的。
二、指导思想、规划原则与目标
(一)指导思想
高举邓小平理论伟大旗帜,充分发挥社会主义制度的优越性,动员社会各方面的力量,从我国的国情出发,以突发性致灾地质作用为重点,以群测群防为主要手段,以最大限度地减少人员伤亡、保障社会稳定为主要目的,把地质灾害防治与经济发展紧密结合起来,处理好长远与当前、整体与局部的关系,促进经济效益、社会效益和环境效益的协调统一。
(二)规划原则
1.坚持“预防为主,避让与治理相结合”的原则;
2.坚持按客观规律办事,从实际出发,因地制宜,讲究实效,东、中、西部防治重点各有侧重的原则;
3.坚持统筹规划、突出重点、量力而行,分阶段实施的原则;
4.坚持各级政府对辖区内地质灾害防治负责的原则;
5.坚持人为诱发的地质灾害,谁诱发谁治理;自然形成的地质灾害谁受威胁谁出资的原则。
(三)规划目标
我国地质灾害防治的总体目标是:用15年的时间,建立起相对完善的地质灾害防治法律法规体系和适应社会主义市场经济要求的地质灾害防治监督管理体系,严格控制人为诱发地质灾害的发生;加强基础调查工作,在基本掌握我国致灾地质作用分布状况与危害程度的基础上,建立并逐步完善地质灾害监测预报和群测群防体系;调动各方面的积极性,加强地质灾害治理工作力度,使危害严重的重大地质灾害点基本得到整治。通过这一阶段工作,将地质灾害防治从过去分散的、被动应急的状况,转变为有组织的、专门的、主动的和有预见性的工作。到2005年,使人为诱发的地质灾害日益突出的趋势得到有效控制;到2015年,基本改变我国地质灾害日趋严重的局面,使我国地质灾害的发生率和损失量有明显降低。
分段目标是:
到2005年:
1.进一步掌握我国致灾地质作用的分布规律、主要致灾危险点的分布状况、危险性、危害程度等。
2.群测群防监测网络覆盖到地质灾害较为严重的700个县(市、区)、占国土面积约50%的范围,并初步形成全国专业监测骨干网络,在三峡库区等重要地区实行立体监测。
3.建成相对完善的全国地质灾害空间数据库,提供主要地质灾害信息适时查询。
4.建立规范的建设用地地质灾害危险性评估制度,严格控制人为诱发地质灾害的发生。
到2015年:
1.建立起相对完善的以群测群防为基础,现代化专业监测为主导的覆盖全国的地质灾害监测预报网。
2.在防治技术方法和地质灾害体综合开发等方面取得重要突破,使一些危害特别严重并需要治理的致灾危险点得到有效治理。
三、总体部署
根据我国地质环境条件和致灾地质作用分布特点,结合全国国土总体规划以及国民经济和社会发展规划,把防治工作重点放在经济发达地区、人口密集区和重大工程项目建设区,按东、中、西部进行部署。
(一)东部平原地区
即大兴安岭—太行山—雪峰山一线以东,衡山—黄山一线以北,包括黑龙江、吉林、辽宁、河北大部、河南、湖北中东部、湖南中东部、江西北部、安徽、江苏、山东、浙江北部。这一地区,总体上地势低平,经济比较发达,生态环境相对较好,主要的问题是城市水资源供需矛盾十分突出,大量超采地下水引起严重的地面沉降、地裂缝、地面塌陷、海水入侵等致灾地质作用。采矿特别是采煤造成的地面塌陷也是这一地区比较常见的致灾作用。除此之外,在部分丘陵区有小型崩塌、滑坡、泥石流,规模虽不大,由于人口密集,所以其危害也比较严重。这一地区的地质灾害防治首先是要加强行政管理,科学部署地下水开采井位和开采层位,通过高效的全自动监测网络,严密监测,严格控制地下水开采量,减缓地面沉降。其次,要做好以国土经济开发区为重点的环境地质综合评价和地质灾害防治区划,并据此及时调整土地利用规划和城市建设布局,避免将重大工程和重要设施建在岩溶地面塌陷危险区和矿山采空区,杜绝人为诱发地质灾害。
(二)东南丘陵区
即雪峰山—十万大山一线以东,衡山—黄山一线以南地区,主要包括:浙江南部、江西大部、福建、广东等地区。这一地区内丘陵区的小型崩塌、滑坡、泥石流是主要的致灾作用。除此之外,广东等地采石场常常发生崩塌。针对这一地区人口密度大,寸土寸金的现实,要加强崩塌、滑坡、泥石流的勘查、防治,特别要注意将防灾与土地、矿产开发利用紧密结合起来,走开发性治理的道路,提高地质灾害防治的经济效益。对农村丘陵山区的点多面广的致灾地质作用,要研究其形成机制,普及基本知识,建立健全群测群防网络,减少人员伤亡和经济损失。
(三)中西部山区
即大兴安岭—太行山—雪峰山一线以西,祁连山—岷山—龙门山—玉龙雪山一线以东,龙首山以南地区。包括河北西部、甘肃、陕西、山西、四川大部、重庆、云南大部、贵州、广西等地区。这一地区,地形上,以切割强烈的山地、高原为主,新构造活动强烈,气候条件复杂。这一地区不仅是我国矿产资源开发、交通和城镇建设的重要地带,也是农、林、牧业生产的主要基地。区内以崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等最为常见,是我国地质灾害防治部署的主要地区。这一地区要在全面开展相应的环境地质调查的基础上,加强国土经济开发区和大江大河、交通干线等突发性致灾地质作用多发区段的地质灾害防治区划工作。要特别注意加强三个方面的工作:一是地质灾害防治工作要紧紧围绕重点工程展开,要建立并严格执行建设用地地质灾害危险性评估制度,避免将城镇、重要设施建在受致灾地质作用严重威胁的地区,确保重点工程的安全。二是要针对这一地区崩塌、滑坡、泥石流点多、面广,容易造成人员伤亡的特点,在防治区划的基础上建立健全群专结合的监测预报系统,加强监测预报;分轻重缓急,有计划地对危害严重的隐患点采取防治措施。三是矿产资源的开发应在“保护中开发”和“开发中保护”的方针指导下,采取有效的政策措施,保护矿山地质环境,防治矿山地质灾害。
(四)西部地区
主要包括内蒙古、新疆、西藏、青海、云南西部地区。矿产、能源、森林资源丰富,国土开发程度较低,地壳活动频繁。这一地区可分为两部分。
南部山地、高原区以自然形成的崩塌、滑坡、泥石流等突发性致灾作用为主。这一地区的突出特点是人口密度小,经济欠发达,而致灾地质体的规模又很大,所以防灾工作的主要手段是避让,对少数民族地区和城镇集中居民区危害重大的地质灾害隐患点实施治理。根据国家西部大开发的战略,有关各省(自治区、直辖市)应尽快编制本地区的地质灾害防治规划。重点要加强区域地壳稳定性评价工作;对基础设施建设,做好建设用地地质灾害危险性评估工作;做好长江上游、黄河上游经济区的环境地质评价与地质灾害防治区划;对可能开发的大型矿产基地、大型水能基地,提前做好环境地质综合评价。
北部内陆盆地区主要问题是荒漠化和盐渍化。主要的防灾手段是加强地下水的勘查和合理开发利用。特别要注意在沙漠边缘地区寻找地下水源,建立绿色屏障,并逐步向沙漠区推进。
四、主要任务
(一)基础调查评价与区划
2001~2005年:
1.全面完成分省(自治区、直辖市)1∶50万环境地质(以灾害地质为重点)调查工作。此项工作自1991年开始,到2000年底,共完成27个省(自治区、直辖市)的调查,2005年底以前完成全国的区域环境地质调查(以灾害地质为重点)工作。
2.2005年底以前基本完成全国以县(市、区)为单元的地质灾害调查与区划工作。通过这项工作,可以全面掌握我国地质灾害的发育规律、主要致灾危险点的分布状况、危险性、危害程度等,为建立地质灾害监测预报体系和实施地质灾害治理工程奠定基础。
(1)对受致灾地质作用威胁十分严重的700个县(市、区),由国家和地方共同出资,按《县(市、区)地质灾害调查技术要求》开展调查工作,将所有对主要居民点和重要设施有较大威胁的灾害危险点基本调查清楚。2002年底以前完成400个县(市、区),2005年底以前全部完成。
(2)受致灾地质作用威胁较为严重的500个县(市、区)的调查与区划工作,由地方各级政府出资完成。
(3)其余受致灾地质作用威胁较轻的县(市、区)的调查与区划工作,由各县(市、区)出资完成。
2006~2015年:
1.完成全国地质灾害多发城镇、经济开发区地质灾害隐患调查与土地利用控制区划。
2.完成全国规划交通干线地质灾害隐患调查与土地利用控制区划。
(二)地质灾害监测预报网络体系建设
1.群测群防网络建设
在开展县(市、区)地质灾害调查时,采取专业队伍与当地村镇干部混合编队的方法组成联合调查组,每发现一个隐患点,即由当地政府领导指派当地群众按调查组提出的方法和要求进行监测。重要隐患点,则由乡镇政府在技术人员的协助下制定防灾预案。2005年以前,监测机构落实到县(市、区)。县(市、区)地质灾害调查全部结束时,全国所有调查出来的灾害隐患点都要有明确的防灾负责人和监测责任人,由此形成一个覆盖全国主要地质灾害多发区的群测群防网络。
2.专业骨干网络建设
对一些危害相当严重,将会造成大量人员伤亡和严重经济损失的灾害隐患点,由专业人员利用现代化仪器进行站网式监测。
2005年以前,以三峡库区崩塌滑坡、苏锡常地区(苏州、无锡、常州)地面沉降监测为主。监测数据达到适时传输、自动处理。
2015年以前,建成覆盖全国的以站网式监测为骨干的立体监测网络。建成比较完善的地质灾害防灾预警指挥系统。
3.应急反应系统建设
2002年底前,各省(自治区、直辖市)要建成以地质环境监测总站为主体的地质灾害应急反应系统。每年汛期前对主要灾害隐患点进行险情巡查;汛期中加强监测;汛后进行复查。发现险情或接到险情报告,要能在较短的时间内赶赴现场,进行险情鉴定,提出处理对策措施。
(三)信息网络建设
在进行县(市、区)地质灾害调查时,按统一要求填写调查表,由此形成地质灾害基础信息,建立地质灾害信息网络。
2002年底,建成主要地质灾害的空间数据库结构,提供动态查询的主要地质灾害信息。
2003年以前完成整个信息网络的骨架建设,建立基于GIS系统的地质灾害状况和地质灾害管理公众自由查询系统。
2005年底,建成相对完善的全国地质灾害的空间数据库,使一般民众能通过互联网查询任何一个目的区的地质环境状况、地质灾害历史和致灾隐患点的分布、危险性和可能的危害范围;提供主要地质灾害信息适时查询。
(四)地质灾害监测预报及防治示范区建设
为提高区域地质灾害监测预报水平,为探索开发性治理地质灾害的途径,2015年以前,分别在三峡库区、陕西关中地区、太行山地区、龙门山地区、江西宜春地区、云南东川地区、广东深圳市建立示范区。
1.长江三峡库区地质灾害监测预报示范区建设
2001年,全部完成库区19个县(市、区)地质灾害调查,建立19个县级监测站,初步建成群测群防监测预报网。建立全库区的RS监测系统,完成首次1∶1万航摄飞行;建立全库区的GPS控制网、基准网。
2002年,建成库区以60个危害严重的致灾隐患点的自动化监测为主体的监测预报网络。实现监测数据的自动采集、适时传输和自动分析。
长江三峡库区地质灾害监测预报示范区的建成将为全国地质灾害监测预报网络的建设提供最直接的经验。
2.陕西关中、太行山、龙门山、江西宜春地区地质灾害监测预报及群测群防示范区建设
2005年以前分年度建成上述4个示范区,主要是通过详细的野外地质环境调查并对当地灾害历史情况进行分析,掌握各地区地质灾害主要诱发因素特别是降雨在灾害发生中所起的作用,研究不同地区的临界暴雨强度,通过与气象部门的合作,利用较为精确的天气预报进行区域性灾害预报。在此基础上,建立群测群防网络,完善监测预报系统。
3.云南东川泥石流灾害治理示范区建设
2003年开始启动,在我国泥石流博物馆———云南东川选择危害面较大造成大量土地无法利用的泥石流沟,采取国家给予优惠政策和少量资金补助,鼓励企业、个人出资治理,获得土地使用权。通过示范,取得经验后,逐步推广,探索地质灾害治理与土地开发利用相结合的新路,以减轻政府在地质灾害防治方面的经济压力。
4.深圳市岩溶塌陷灾害预防示范区建设
充分收集深圳市多年来工程勘查中积累的大量资料,特别是钻孔资料,在此基础上进行必要的补充勘查和详细研究,进行深圳市岩溶塌陷危险性的详细分区,建立深圳市地质环境状况公众查询系统,一方面,利用该项成果调整城市规划布局;另一方面,也可作为单位、个人投资工程建设时的参考依据。该项示范区建设2001年启动,2003年建成。
(五)开展全国地质灾害风险区划
以省(自治区、直辖市)1∶50万环境地质调查等已有资料为基础,运用地理信息系统(GIS)技术,研究中国致灾地质作用活动程度与各地区社会经济易损程度,分析地质灾害与社会经济发展的关系,评价我国地质灾害风险程度与地区差异,为国土开发和地区经济布局提供科学依据。
2005年以前:
1.完成三峡地区地质灾害风险区划;
2.完成我国七大经济区域(长江三角洲及沿江地区、环渤海地区、东南沿海地区、西南及华南部分省区、东北地区、中部5省区、西北地区)地质灾害综合风险区划;
3.完成我国规划的主要交通干线地质灾害综合风险区划;
4.完成全国崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降5种常见的、多发的致灾地质作用的危险性评价、易损性评价和风险性评价。
2015年以前完成全国地质灾害严重的700个县(市、区)的以县(市、区)为单元的地质灾害风险区划。
(六)实施地质灾害治理工程
1.2005年以前对人为诱发的地质灾害实行谁诱发、谁治理的原则;对自然作用形成的地质灾害,则实行国家、地方和受威胁单位共同出资治理的方式。使一些危害特别严重并需要治理的地质灾害危险点得到有效治理。
2.在逐步完善有关法律法规的基础上,除对人为诱发的地质灾害依旧实行“谁诱发、谁治理”的原则外,自2006年开始,对自然作用形成的地质灾害逐步推行政府强制性限期治理的方法。治理经费除极个别的特殊情况由政府补贴以外,原则上由受威胁的单位和个人出资。使危害严重并需要进行治理的地质灾害危险点大部分得到有效处理。
五、主要措施
(一)加强领导、健全机构、强化管理
地质环境保护和地质灾害防治是一项重要的社会公益性事业,是各级政府和国土资源行政主管部门主要职责之一。要严格贯彻执行国土资源部第4号令《地质灾害防治管理办法》,加强管理,确保规划的实施。在各级地方政府机构改革过程中,省、地、县三级国土资源主管部门均应设置地质环境管理机构,并规定其主要职责,认真落实中央关于环境保护的基本方针政策,全面履行职责,开拓创新,切实做好地质灾害防治工作。要把地质灾害监测机构落实到县(市、区),地质灾害严重的乡村要有地质灾害监测员。
(二)大力加强法制建设
把法制建设放在首位,本着先易后难的原则,集中力量加快法制建设步伐,基本建立起地质灾害防治法律法规体系。2001~2005年拟制定以下法规、规章:
(1)地质灾害防治管理条例(法规);
(2)地质灾害防治管理条例实施细则(规章);
(3)建设用地地质灾害危险性评估单位资质管理办法(规章);
(4)地质灾害监测预警预报管理办法(规章);
(5)地质灾害防治工程管理办法(规章);
(6)修订地质灾害防治工程勘查、设计、施工、监理资质管理办法(规范性文件);
(7)完善汛期地质灾害预报防灾制度(规范性文件)。
2006~2015年拟制定地质灾害防治法及其相配套的城镇与基础设施建设地质灾害防治管理条例、地质灾害群测群防管理条例等法规、规章。
在努力推进全国性的法律、法规建设的同时要积极引导、促进地方性法规的建设。
(三)把地质灾害防治规划纳入国民经济和社会发展规划
地质灾害防治规划应与国民经济和社会发展规划相协调。国家、地方及部门在制定经济和社会发展规划时,要把地质灾害防治工作的主要指标纳入相应国民经济和社会发展计划中。
(四)建立健全防治经费的投入机制
要保证规划实施,必须要有相应的经费保证。遵照各级政府对环境质量负责和“谁开发、谁保护”的原则,实行分级防治。国家地质灾害防治管理能力建设经费和国家重大工程建设区地质灾害防治经费的投入,以中央财政为主;各产业部门所辖建设区地质灾害防治经费由各部门负责;广大城乡地质灾害防治经费的投入以地方政府和部门、企业为主,中央财政为辅,多渠道投入。
(五)依靠科技进步
充分利用现代科学技术方法和手段,提高地质灾害防治的综合能力。特别要做好致灾地质体的综合勘查、评价和评估,加强地质灾害监测预报,提高灾害信息采集和快速处理水平,建立灾害防治信息共享机制;加强灾害防治研究,提高抗灾应急能力。
加强地质灾害防治的科学技术研究。特别要分轻重缓急解决地质灾害防治中关键性的技术问题、难题。首先,要通过专门的研究,总结出斜坡稳定性、岩溶分布区地面稳定性判别的宏观标志等,迅速提高群测群防的科技含量;其次,要在较长时间资料积累的基础上,开展地质灾害监测预报判据的研究,逐步使高科技的监测技术从试验阶段逐步过渡到实用阶段;最后,要逐步加强地质灾害防治工程理论研究、致灾地质作用过程模拟与过程控制研究,以及地质灾害监测仪器的研究。积极推广新理论、新技术、新方法。2005年以后要特别注意加强开发性治理地质灾害的新技术、新方法研究。
要充分发挥科研单位与院校的技术力量,实行“产学研”相结合,组织科技攻关,解决地质灾害防治工作中的难题。
要加强国际合作和交流,吸收先进的地质灾害防治理论和技术方法。
(六)完善管理手段,建立健全基本制度
目前推行的建设用地地质灾害危险性评估制度和地质灾害防治工程单位资质管理制度,已为社会认可,效果明显。为尽快完善管理手段,还必须推行地质灾害防治目标责任制度、地质灾害限期防治制度。
(七)加强宣传、教育工作,提高全民的保护地质环境和防灾减灾的意识与水平
大量的事实说明,群众普遍对预防地质灾害意识淡薄,防灾知识缺乏,以使致灾地质作用造成严重的后果。为此,必须加大宣传、教育的力度,通过各种形式的宣传媒介,深入系统地介绍加强地质灾害防治工作的重要性和必要性,宣传、普及地质灾害防治知识和经验,要把地质灾害防治工作作为各级政府的重要职责,调动他们和广大群众防治地质灾害的积极性,进一步增强全社会抵御地质灾害的能力。当前要把宣传的重点放在农村和乡镇。要集中力量办好全国地质灾害调查及群测群防网络建设培训班,使全国受致灾地质作用威胁严重的700个县(市、区)的地矿行政领导基本上都要掌握这方面的基本要求和规范。要用2~3年的时间,通过各种形式,把10000个受地质灾害威胁最严重的村镇的有关干部群众轮训一遍。
10. 地质灾害调查
进入世纪以后,在社会变革和科技进步的双重驱动下,全球经济进入快速发展阶段。与此同时,自然灾害发生频次不断增加,环境污染日益扩大,成为威胁经济社会发展的重大问题。据联合国国际减灾战略机构统计,重大地质灾害从1900~1909年的40次增长到2000~2009年的358次(图6-3)。为了应对日益增多的自然灾害所带来的巨大挑战,20世纪80年代末,联合国大会上通过关于成立国家减灾委员会的决议,提出“国际减轻自然灾害十年”计划,由此推动各国政府把减轻灾害列入国家发展规划。针对地质灾害,专门成立了国际滑坡研究组等组织,实施全球地质灾害编图计划。2000年联合国通过了国际减灾战略,成立了相应的国际减灾战略机构,继续推进各国的减灾行动。2005年1月,第二届世界减灾大会在日本神户召开,与会专家学者们一致呼吁加强区域综合减灾能力建设,提高应急管理水平,从而实现区域的可持续发展。目前,各个国家的地质调查部门均把地质灾害的调查、监测和防治作为其重要的工作内容。
图6-3 1900~2009年世界地质灾害发展趋势示意图
美国地质调查局长期致力于滑坡、地震、火山等地质灾害的研究和预警预报工作。经过长期的积累与努力,美国地质调查局成为世界公认的滑坡灾害权威机构,设有国家滑坡信息中心,负责滑坡灾害研究并提供实时灾害信息。2000年,美国地质调查局制定了《国家滑坡灾害减灾战略》,确定了美国减轻滑坡灾害的重点工作方向,包括滑坡过程与发生机制研究、灾害填图与评估、实时监测、信息收集传输与解译、指导与培训、公众教育、灾害防治、应急反应与救灾9大方向[8]。目前,正在执行滑坡灾害项目2005~2010年规划,强调采用新的机理模型和监测技术来研究滑坡灾害。挪威地质调查局和挪威岩土工程研究所等机构联合开发建立国家滑坡灾害数据库,对挪威境内的滑坡进行登记入库,包括灾害分布图、危险性分区图、滑坡历史数据、灾害评价资料等。从2004年开始,挪威地质调查局负责进行全国的滑坡灾害填图。澳大利亚1994年启动的国家环境地质科学填图协议,把灾害调查、灾害风险评估作为其中一项重要的内容。澳大利亚地球科学机构与地方政府合作进行滑坡灾害调查与评估工作,重点对发生滑坡的区域开展灾害预测,对滑坡易发区进行灾害风险评估。日本泥石流灾害发生频繁,不得不投入大量的人力、财力进行泥石流灾害研究,取得了显著的成效。近年的研究工作重点强调利用先进技术建立泥石流原型综合观测系统,同时进行一系列规模大小不一的模拟实验,开展泥石流产生、搬运和堆积机理的理论研究[9]。
近年来,国外地质灾害调查的主要研究集中在以下几个方面:
(1)地质灾害数据库及灾害的风险填图。例如,意大利建立了GEOS数据库,收集的数据包括岩石、古今滑坡、对人造建筑的损害、土壤最易过饱和和滑动的地区、河道特征等。根据需要,可以绘制各种1∶10万至1∶25万比例尺的图件,如脆弱性图、洪水多发区图等。加拿大启动了自然灾害填图项目,目的是提供加拿大自然灾害的背景信息,包括历史事件数据和风险图等。美国编制了自然灾害风险图,表明了易受各类自然灾害危险的地区。
(2)地质灾害预测和预警系统。在进行灾害预警系统研究中,广泛采用了现代化的技术方法。例如美国采用GIS技术确定各个地区对地震灾害的脆弱性,并实时监控地质活动带获取相关数据。
(3)先进技术在地质灾害调查中的应用。例如,采用遥感技术对中小流域地质灾害进行区域性评价,查明地质灾害时空分布规律,结合地面调查划分地质灾害危险性等级。同时将灾害危险性等级与土地资源的可利用性联系起来,使地质灾害研究成果更容易为公众所接受,扩大成果的应用服务。
(4)灾害系统和灾害链的研究。研究表明,各种地质灾害的发生有着成生联系,往往会发生连锁反应,例如大洪水常伴生有滑坡、泥石流、地面塌陷等灾害。由于灾害的共生性使灾害事件和灾害系统非常复杂,对单一灾害的研究往往不能解决实质性的问题,各国加强了对地质灾害系统的研究。