gis地质灾害监测预警

⑴ 地质灾害黄色预警是什么意思

地质灾害黄色预警信号是指24小时内地质灾害发生的风险较高。地质灾害黄色预警信号是地质灾害预警信号中的第一级。

地质灾害预警级别分为五级，但预警信号为四级，即蓝色、黄色、橙色和红色，分别代表一般、较重、严重和特别严重，黄色预警是指未来24小时内发生地质灾害的可能性较大，应及时通知监测人员和受威胁住户注意避险。

(1)gis地质灾害监测预警扩展阅读：

质灾害气象预警预报信息每年汛期(5-9月)在中央电视台天气预报节目中和中国地质环境信息网上发布，目的是提醒被预警区的干部和群众防范滑坡、崩塌和泥石流灾害。可以分为以下等级：

一级提醒级，24小时内，灾害发生可能性很小。 启动重要地质灾害隐患点的群测群防巡查。

二级 提醒级，24小时内，灾害发生可能性较小。 预报预警时间内对重要地质灾害隐患点24小时监测。

三级 注意级，24小时内，灾害发生可能性较大。 预报预警时间内启动地质灾害隐患点群测群防,并24小时监测;采取防御措施，提醒灾害易发地点附近的居民、厂矿、学校、企事业单位密切关注天气预报，以防天气突然恶化。

四级 预警级，24小时内，灾害发生可能性大。 启动受地质灾害隐患点威胁区居民临时避让方案;暂停灾害易发地点附近的户外作业，各有关单位值班指挥人员到岗准备应急措施。组织抢险队伍，转移危险地带居民，密切注意雨情变化。

五级 警报级，24小时内，灾害发生可能性很大。 启动不稳定危险斜坡威胁区居民临时避让方案;紧急疏散灾害易发地点附近的居民、学生、厂矿、企事业单位人员，关闭有关道路，组织人员准备抢险。

参考资料：网络—地质灾害黄色预警信号

⑵ 我国地质灾害监测预警工作现状

7.1.1 地质灾害防治与监测的法规建设

伴随我国国民经济建设的发展，各种类型的人类工程活动不断加剧，崩塌、滑坡、泥石流及其他多种地质灾害不断发生。为防治地质灾害的发生、发展，满足地方社会经济发展的需要，包括了对地质灾害监测工作进行管理在内的地方性地质灾害防治法规，自1995年开始出现。至1999年，已有18个省（区、市）颁布了21项法规条例，至2004年即已有29个省（区、市）颁布了40余项法规、条列（附录2）。

在全国各地地方性地质灾害防治法规的基础上，2001年5月国土资源部发布了《“十五”国土资源生态建设和环境保护规划》；2001年5月国务院办公厅转发了《关于加强地质灾害防治总体规划》；001年10月国土资源部完成了《三峡库区地质灾害防治总体规划》，并于2002年1月由国务院批复，2002年2月下发湖北省和重庆市国土资源部门落实。作为地质灾害防治方面的全国性法规，2003年11月国务院颁布了《地质灾害防治条例》（附录2）。在上述全国性法规、规划的指导下，目前“全国地质环境管理办法”等一系列的规程、规范正在编制之中。这些法规、条例的出台，有力地推进了全国地质灾害监测预警体系的建设和地质环境管理、保护工作。

7.1.2 监测网络与机构建设

（1）专业监测机构建设现状与存在的问题

截至2002年9月，全国地质灾害监测机构及队伍状况如表7.1所示。由该表可知，我国现有：国家级地质环境监测中心1个，省级地质环境监测总站（院、中心）31个，地（市）级地质环境监测站220个，其中直属分站138个，代管分站131个，县级地质环境监测站49个（重庆40个，四川7个，福建2个）。上述机构中，中国地质环境监测院在职职工126人（包括三峡中心），省地级地质环境监测队伍在职人数3349人。合计全国地质环境监测专业队伍在职人数3349人。这样一支队伍初步形成了地质灾害勘查、监测和预报预警的科研体系，为地质灾害的防治、地质环境的保护和依法行政提供了组织保障。

表7.1 全国地质灾害监测机构及队伍状况

值得指出的是，目前地质灾害监测预警管理体制还不够健全。虽然省（区、市）级和地（市）级两级国土资源主管部门承担起了地质灾害监测预警职能，但多数地（市）级国土局没有专门的科室，县级以下机构很不健全，体制还没有理顺。与此同时，在水利、铁路、公路和城建等部门也还没有设立地质灾害监测预警预报指挥系统。国土资源部门原有各级地质环境监测站是在政事不分、事企不分的历史条件下建立的，部分省（区）的公益性监测工作仍由企业性质的地勘单位承担，与政府行政管理脱节，难以满足政府和社会的需要。

（2）地质灾害监测网络建设现状与存在的问题

1）突发性地质灾害监测。全国突发性地质灾害监测状况参见表7.2。截至2003年，全国完成地质灾害调查与区划的县（市）达到545个，面积200万km²，共调查出灾害隐患点7万余处，建立了群测群防点4万多处；湖南、广西、四川、宁夏、青海、新疆开展专业监测与巡测的灾害点120余处。

三峡库区20个市（区、县）已成立17个地质环境监测站，建立了秭归-巴东段（50km）地质灾害GPS监测网并投入监测运行。该网包括国家级控制网（A级）、基准网（B级）、滑坡监测（C级）三级GPS监测网，对12个单体滑坡进行监测，共建有59个GPS监测点。

黑龙江省七台河市地面塌陷监测网控制面积10km²，设地面塌陷监测点58个，为矿山地质灾害监测起到了示范作用。

2）缓变性地质灾害监测。缓变性地质灾害监测网在长江三角洲地区除上海市建立了覆盖全市的较为完善的、由基岩标、分层标、GPS观测点、地面水准点和地下水监测孔等构成的地面沉降监测网络外，江苏的苏锡常地区2002年也在个别地区建立了分层标，其他地区尚属空白。环渤海地区只有天津市在城区建立了7组分层标，而且多建于1985年以前。北京市的3组基岩标和分层标正在建设之中。西安设立了部分地裂缝监测点，宁波初步建成了地面沉降监测网。目前开始实施地面沉降和地裂缝监测的主要地区为华北平原和长江三角洲和部分大中城市。全国地面沉降监测现状参见表7.2的有关内容。

3）区域性群测群防体系尚未建成。群众对地质灾害缺乏预防知识，基层主管部门缺少专业技术人员，群专结合的地质灾害监测体系和群测群防的监测网络不健全，全国大部分县（市）还没有建立。目前仅是开展过地质灾害调查与区划的539个县（市）建立了群测群防监测网络。地质灾害监测尚未引起全社会足够的重视，资金保证程度差，缺乏完善的救灾防灾系统。因此，加大宣传和管理力度，加强立法工作，强化地质环境管理，编制地质灾害防治工作规划纲要，指导各县（市）编制本地区的地质灾害防治规划，积极有效地开展地质灾害防治工作，对防灾减灾是非常必要的。

4）监测工作经费严重不足。地方各级政府尚未建立地质灾害专项资金渠道，仅靠国家补助的部分地质灾害防治专项资金开展工作。每年的监测经费不足以维持正常的监测工作，监测工作日益萎缩，设备陈旧老化、设施破损严重，影响监测成果质量，难以满足准确快速实时监测的要求。

表7.2 全国地质灾害监测状况

7.1.3 监测预警信息系统建设

利用中国地质环境监测院提供的数据库软件，省级地质环境监测总站（院、中心）基本实现了991年以后地下水监测数据和地质灾害调查数据的入库管理，部分省（区）还建立了图形库、文档库、监测点档案库和信息管理系统等。四川省开展了地质灾害预报信息随同天气预报播出的试点工作。全国地质环境监测信息管理现状如表7.3所示。

表7.3 全国地质环境信息管理现状

在网络建设方面，只有少数省（区、市）实现了与Internet的专线连接（河北、青海、海南等）和内部局域网建设，多数省区通过拨号上网向中国地质环境监测院传输数据。目前，地质环境监测数据的分析和开发利用还很不够，地质环境监测数据基本上没有向社会和公众开放。这些情况表明，在地质灾害防治方面，信息传输与处理没有跟上时代步伐。

⑶ RS 和GIS 的区别。。。 检测灾害的是哪个..

RS是遥感 remote sensing
GIS是地理信息系抄统 geographical infomation system
检测灾害应该是要用到遥感图像解译吧，是RS
这两个学科通常是联系很紧密的。
RS为GIS提供数据源，GIS充当RS的分析工具

⑷ 新疆地质灾害预警、预报与防治

第一节 地质灾害预警、预报与防治现状

一、地质灾害预警、预报与防治现状

新疆地质灾害预警、预报与防治工作起步较晚。截至2005年，主要工作内容为以下5个方面：

（一）群测群防系统建设与运行

本项工作始于2000年以来开展的《县（市）地质灾害调查与区划》项目，截至2005年，已开展“县（市）地质灾害调查与区划”工作的县（市）共计33个，主要开展的工作内容包括：

1.以县为单位建立了监测网

一级网—县级监测网；二级网—乡（镇）级监测网；三级网—村级监测网。

2.主要工作内容

（1）定期巡视，汛期来临前强化监测，主要对灾害体的变形量和位移量进行测量。

（2）出现险情时采取预警、避让等应急处理措施，以及其他缓解灾害发生的措施。

（3）以居民点为防治对象，明确监测范围和监测人，主要任务是目测灾害体变化，发现异常及时上报。

（4）加强宣传和培训工作。

（5）编制地质灾害防灾预案，并广而告之于民众。

（6）对监测网点的管理和运行做出了明确规定，主要包括签订责任书；监测信息的及时反馈、分析处理、指导性意见的再反馈；落实汛期值班制度；建立地质灾害灾情速报制度等。

（二）地质灾害应急反应系统建设

主要包括地质灾害险情巡查、应急调查和速报工作。截至2005年底，全疆共出动300余人次进行险情巡查和应急调查工作，提交调查报告40余份。

仅2003年自治区国土资源厅先后共派出8个巡查和检查组，33人次，行程22100余千米，历时49天，并于3月31日～4月13日专门派出汛期地质灾害防治工作检查巡查组，重点对伊犁地区、塔城地区、博尔塔拉州、昌吉州4个地（州）的新源县、巩留县等9个县（市）地质灾害防治工作进行了巡查检查。上述工作的开展避免了已发生灾害点人员伤亡增多、财产损失加重、灾情扩大；及时发现了新的地质灾害隐患点，会同当地人民政府、国土资源局及乡、村领导制定出预防措施，在很大程度上避免和减少了生命财产损失。

通过巡查检查我区地质灾害重点防治区域的防治工作情况，采取与当地政府座谈等形式，提高了当地政府对地质灾害防治工作的重视程度，保障了地质灾害防治各项工作的顺利进行。目前各地都不同程度地开展了地质灾害险情巡查工作，遇有灾情都能及时进行调查和上报，自治区国土资源厅以不定期工作简报形式及时向自治区领导和国土资源部报告灾情。

（三）汛期地质灾害气象预报预警

主要开展的工作有：确定了地质灾害预报预警灾害种类为区域群发突发性滑坡、崩塌和泥石流，地质灾害气象预报预警采用空间预报预警类型；划分了预报预警等级、时间段及区域；地质灾害气象预报预警区划及预报预警模式；制定了地质灾害预报预警程序。

2003年地质灾害气象预报预警首先在伊犁至托克逊后沟天山南北麓区域试运行发布。由于新疆地质灾害预报预警开展较晚，预报判据还未分析建立，采用专家分析方法进行预报。2003 年9 月15日～2003年9月30日，利用气象局内部信息系统进行了试运行发布，资料传送通过拨号进入气象局网络设置的上传下载专用文件夹，下载24小时降水预报等值线图，上传地质灾害预报预警图。

（四）全面落实地质灾害防灾预案的编制

年度汛期防灾预案编制制度始于1998 年，近年来覆盖面逐步扩大。2005年全疆14个地（州、市）均于2月上旬完成了本辖区“汛期地质灾害防灾预案”的编制工作，并报当地政府，预案编制覆盖率达到了100%。防灾预案对全区14个地区、46个易发区段、百余处隐患点进行了预测，并提出了防御措施。成功预报地质灾害典型实例包括：巩留县莫乎尔乡小莫乎尔沟孔格亚夏东侧山体滑坡、新源县别斯托别乡恰普河牧业村别拉西滑坡，避免了24 人死亡、19万元的经济损失，并总结出了一套成功预报减灾的经验。

（五）地质灾害空间信息系统建设

根据已开展的地质灾害调查专项调查及相关调查成果，建立了地质灾害空间数据库。

（六）对重大地质灾害（隐患）点开展了治理工作

主要包括：乌鲁木齐市六道湾煤矿、阿勒泰将军沟泥石流；西沟煤矿、哈密硫磺沟煤矿、昌吉五宫煤矿、哈巴河赛都金矿、富蕴乔夏哈拉金铜矿、伊犁伊能煤矿、巴音郭楞州石棉矿、乌市老君庙煤矿等矿山崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷灾害治理。

二、存在的主要问题

地质灾害预警预报及防治工作尚处于起步阶段，在管理上、技术上尚存在较多不完善之处，有待进一步提高。

第二节 地质灾害预警、预报与防治

一、地质灾害预警、预报

（一）群测群防系统建设与运行

根据地质灾害发育分布特点，按照“分步建立、逐步完善”的原则，建立自治区群测群防网络体系。“十一五”期间，完成52个县（市）群测群防网络体系的建立。与此同时，建立专业监测骨干网络，对于重要地质灾害隐患点，由专业技术人员采用专业设备进行监测；因工程建设可能引发地质灾害的，由建设单位安排专人负责地质灾害监测，形成自治区专业监测骨干网络体系，实现监测数据传输、自动处理。“十一五”期间，首先建成伊犁谷地、天山北坡经济带两个区域重要地质灾害隐患点的专业监测骨干网络，之后，完成北疆、东疆重要地质灾害点的专业监测骨干网络的建设。

（二）地质灾害应急反应系统建设

建成以自治区国土资源行政主管部门为指挥核心、自治区地质环境监测院为主体的自治区地质灾害应急反应指挥中心，建成以各地（州、市）、县（市）国土资源行政主管部门为指挥核心、地质环境监测机构和各地勘单位为主体的地质灾害应急反应系统，构成全疆的应急反应系统。配置必要的专业设备，每年汛期前进行险情巡查，重点检查各级防灾预案、群测群防网络、汛期值班、监测责任的落实情况，并对主要地质灾害隐患点进行险情巡查；汛期中对监测工作加强监督管理，接到险情或灾情报告及时组织技术力量在最短的时间内赶到现场，调查灾害原因、发展趋势，协助当地政府采取应急措施，并提出处理对策，汛期后进行复查，总结经验，部署下一年度的地质灾害防治工作。

（三）汛期地质灾害气象预报预警

（1）正式开展地质灾害气象预报预警工作，主要区域为乌鲁木齐以及西天山南北地区。

（2）地质灾害预报预警的灾种崩塌、滑坡、泥石流3种类型。

（3）预报等级按国土发 〔2003〕 229 号文件统一划分为5 级：1级为可能性很小；2级为可能性较小；3级为可能性较大；4级为可能性大；5级为可能性很大。其中3级在预报中为预报级（注意级）；4级在预报中为预警级；5 级在预报中为警报级；1、2 级为不发布级。

（4）地质灾害预报预警信息的权限：发布警报（5 级）由厅领导审批；发布预报信息（3、4 级）由厅地环处处长审批；不发布预报预警信息（1、2 级）由厅授权新疆维吾尔自治地质环境监测院主管领导审批。

（5）发布对象为各级国土资源主管部门及广大社会民众。

（6）完善地质灾害气象预报预警发布程序以及地质灾害和气象数据信息的传输、采集、汇总、分析和处理系统，引用最新的数据信息技术处理手段和方法，提高预报准确度。

（四）全面落实地质灾害防灾预案的编制

对新发现的地质灾害（隐患）点编制防灾预案，并落实实施。对已编制防灾预案的地质灾害（隐患）点，加强实施情况的监督和检查。

（五）地质灾害空间信息系统建设

通过地质灾害空间信息系统的建设，建立比较完善的自治区地质灾害数据库、矿山地质环境数据库、地质灾害防治决策支持系统和信息管理系统，建成地质灾害监控空间信息网络系统。对地质灾害进行信息采集、汇总、分析和处理，及时反映地质灾害综合研究成果及地质灾害预警信息，快速准确地将这些成果和信息提供给政府决策并传播给广大公众，为新疆的经济建设服务。

“十一五”期间完成52 个县（市）地质灾害数据库建设，建成自治区地质灾害监控中心站。通过互联网实现区级中心站与国家中心站信息数据共享，及时为政府和社会提供服务，为国家防灾减灾提供基础信息。建成14 个地（州、市）级监控站。实现国家、自治区中心站与地、州、市级监控站的网络互联和信息数据共享。建立相对完善的基于地理信息系统（GIS）和互联网的地质灾害空间信息系统，实现地质灾害监测信息采集、存储、传输、处理及成果发布等全过程的有效管理与监控，提高处理突发事件的能力和地质灾害防治水平。

（六）地质灾害监测预报预警示范区建设

建立伊犁哈萨克自治州巩留县滑坡地质灾害监测预报预警示范区。通过详细的地质环境调查、灾害历史和降水历史资料分析、滑坡和气象水文监测等，研究滑坡灾害的形成机制，掌握滑坡灾害主要诱发因素，特别是融雪水和降雨在灾害发生中所起的作用，确定发生滑坡的临界降雨量、降雨强度和积雪深度，充分运用“3S”等现代化的技术手段开展滑坡灾害气象预报预警；完善巩留县滑坡灾害监测预报预警示范区建设，建成巩留地质灾害防治示范县；远期推广滑坡灾害监测预报预警经验。

二、地质灾害防治

根据新疆地质灾害易发程度分区，结合自治区国民经济和社会发展计划，将突发性地质灾害防治划分为地质灾害重点防治区（Ⅰ）、次重点防治区（Ⅱ）和一般防治区（Ⅲ）。结合致灾的灾种不同和区域性地质灾害的危害特点，在重点防治区内进一步划分出4个防治亚区，在次重点防治区内划分出2个防治亚区。

地质灾害防治工作的重点放在易发程度高的经济发达区、人口相对密集区和重要基础设施建设分布区。按照“统筹规划、突出重点、分步实施、全面推进”的原则，进行工作部署。

（一）重点防治区（Ⅰ）

1.伊犁谷地山区滑坡、泥石流、地面塌陷灾害重点防治亚区（Ⅰ₁）

分布于伊犁谷地黄土覆盖的中低山丘陵区和煤系地层区，面积21632.24平方千米。滑坡、泥石流灾害在新源县、巩留县、尼勒克县和特克斯县尤为发育，地面塌陷灾害在伊犁哈萨克自治州直属8县1市均有分布。“十一五”期间，制定伊犁哈萨克自治州直属8县1市的地质灾害防治规划，建立地质灾害群测群防网络体系，新建伊犁哈萨克自治州地质环境监测站，开展汛期地质灾害气象预报预警，对受重要地质灾害隐患严重威胁的学校、农牧民实施移民搬迁工程。

严禁已迁出危险区域的居民回迁。限制在重要地质灾害隐患点威胁范围内从事各类工程建设；确需建设且又无法避让的，必须进行地质灾害防治工程勘查治理。

2.重要交通沿线崩塌、滑坡、泥石流灾害重点防治亚区（Ⅰ₂）

该区包括216、217、218、219、312、314、315 国道山区段、南疆铁路鱼儿沟至和静段、兰新铁路了墩至十三间房段等，面积20598.30平方千米。

完成217、312、314国道山区段的地质灾害专项调查，划定危险区，建立警示标志，制定防灾预案，完成217国道独—库公路山区段、312国道果子沟段地质灾害勘查。

在重要交通沿线两侧200米范围内，严禁露天采矿活动，限制地下采矿活动；严禁诱发或加剧地质灾害的其他人类活动。

3.天山南北麓和准噶尔西部山地低山丘陵含煤带地面塌陷灾害重点防治亚区（Ⅰ₃）

该区包括准噶尔盆地西、北、东部、吐—哈盆地北部、塔里木盆地南部及天山南北麓的低山丘陵煤矿区分布段等。面积36353.38平方千米。

完成天山北坡经济带11县（市）的以地面塌陷灾害为主的矿山地质环境及地质灾害专项调查工作，完成乌鲁木齐市六道湾煤矿地面塌陷区治理示范工程，出台矿山地质环境治理恢复保证金制度实施办法，全面推行矿山地质环境保护方案编审制度和新建矿山准入制度，严格执行矿产资源储量压覆占用制度。

严禁威胁城镇及重要工程设施安全的采矿活动，禁止在地面塌陷危险区进行其他人类活动。

4.大河流域山区段及西昆仑高山区以泥石流为主的地质灾害重点防治亚区（Ⅰ₄）

主要包括克兰河阿勒泰市区段、叶尔羌河山区段（以暴雨泥石流为主）、喀拉喀什河、西昆仑高山区及天山南北麓大河山口段（以滑坡—泥石流为主），总面积25601.87平方千米。

完成克兰河阿勒泰市区段、叶尔羌河山区段以泥石流为主的专项地质灾害调查工作；完成阿勒泰市将军沟泥石流治理和叶尔羌河、开都河山区段和库车河、喀拉喀什河、奎屯河、玛纳斯河等出山口段严重威胁人民生命财产和重要工程设施安全的以泥石流、滑坡为主的地质灾害隐患点的勘查治理工作。

严禁从事诱发对人民生命财产和重要工程设施安全构成威胁的泥石流、滑坡灾害的人类工程活动。

（二）次重点防治区（Ⅱ）

1.中高山、极高山以崩塌、泥石流为主的地质灾害次重点防治亚区（Ⅱ₁）

分布在天山、昆仑山西段和阿尔泰山林带以上的中高山、极高山地带，面积135993.50平方千米。雪线以下的高山草甸多为良好的夏季牧场，局部地段存在采矿活动。通过分期开展地质灾害调查与区划，设立警示标志、实施避让措施、加强地质灾害防治科普宣传等预防工作，以避让为主，避免人员伤亡和财产损失。

2.中低山以崩塌、滑坡-泥石流为主的地质灾害次重点防治亚区（Ⅱ₂）

主要分布在阿尔泰山南坡、天山、昆仑山—阿尔金山北坡的中低山区等，面积105898.74平方千米。人类经济活动主要为矿业开发和牧业生产。

通过分期开展地质灾害调查与区划，加强地质灾害防治知识科普宣传，采取以避让为主的防治手段，达到防灾减灾目的；实施矿山地质环境保护方案编审制度、矿山地质环境治理恢复保证金制度，对矿业开发诱发的地质灾害，采用工程、生物等多种措施进行治理。

（三）一般防治区（Ⅲ）

包括全疆除重点防治区和次重点防治区以外的所有地区，面积1322012.15平方千米。低山丘陵区多为小型崩塌和泥石流，局部地段存在滑坡；盆地平原区存在沙漠化、盐渍化。

分期开展地质灾害调查与区划，采取避让和生物工程措施对低山丘陵区地质灾害进行防治，保护地质环境；通过科学规划、合理开发利用水土等自然资源，保护并逐步改善生态环境；采取退耕还林、还牧、还草、植树造林等措施，防治土地沙漠化；采取竖井排灌、井排与渠排相结合等降低地下水位的措施，防治土壤盐渍化。

⑸ GIS可以用于地质灾害和土地污染模拟吗

当然可以。地理信息系统 (GIS) 是表达处理以及分析与地理分布有关的专业回数据的一种技术，它提供了答一种快速展示有关地理信息和分析信息的新的手段和平台。 从20世80年代以来，GIS在灾害管理中得到逐步深入的应用：从简单的灾害数据管理、多源数据集数字化输入和绘图输出，到DTM和DEM模型的建立和使用；从GIS结合灾害评价模型的扩展分析；到GIS与决策支持系统的集成；再到WebGIS。GIS的核心是空间数据管理子系统，由空间数据处理和空间数据分析构成。运用GIS所具有的数据采集和提取、转换与编辑、数据集成、数据的重构与转换、查询与检索、空间操作与分析、空间显示和成果输出及数据更新等功能，我们可以根据地质灾害评估的需要，建立以GIS技术为基础的、用于地质灾害评价的空间分析模型，评价结果可以图层的形式显示或者报表、表格形式输出，为专业部门或决策部门提供灾害管理和决策依据。武汉智博创享已经在这方面有不少案例了，可以网上查查看。

⑹ 什么是地质灾害监测预警

地质灾害来源于自然和人为地质作用对地质环境的灾难性破坏，主要包括崩塌内、滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂容缝等。我国是世界上地质灾害频发的地区之一，近年来，关于滑坡、泥石流类灾害的研究是行业研究的重点。地质灾害的防治常常因为工作的分散，造成标准化程度较差，资源共享较难的问题。

⑺ 地质灾害区域预警原理

据检索统计，世界上约有20多个国家或地区不同程度地开展过降雨引发滑坡、泥石流的研究或预警工作。其中，中国香港(Brandetal.，1984)、美国(Keeferetal.，1987)、日本(Fukuzono，1985)、巴西(Neiva，1998)、委内瑞拉(Wieczoreketal.，2001)、波多黎各(Larsen＆Simon，1993)和中国大陆等曾经或正在进行面向公众社会的降雨引发区域性滑坡、泥石流的早期预警与减灾服务工作，预警的地质空间精度达到数千米量级，时间精度达到小时量级。这些国家和地区一般都在地质灾害多发区或敏感区开展或完成了比较详细的地质灾害调查评价工作，拥有比较长期且比较完整的降雨与滑坡、泥石流关系资料，或在典型地区建立了比较完善的降雨遥控监测网络和先进的数据传输系统。

综合分析国内外研究与应用状况，基于气象因素的区域地质灾害预警预报理论原理可初步划分为三大类，即隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法。

4.2.1 隐式统计预报法

隐式统计预报法把地质环境因素的作用隐含在降雨参数中，某地区的预警判据中仅仅考虑降雨参数建立模型。隐式统计预报法可称为第一代预报方法，比较适用于地质环境模式比较单一的小区域。由于这种方法只涉及一个或一类参数，无论预警区域的研究程度深浅均可使用，所以这是国内外广泛使用的方法，也是最易于推广的方法。这种方法特别适用于有限空间范围，且地质环境条件变化不大的地区，如以花岗岩及其风化残积物分布为主的中国香港地区多年来一直在研究应用和深化这一方法。

这种方法考虑的降雨参数包括年降雨量、季度降雨量、月降雨量、多日降雨量、日降雨量、小时降雨量和10min降雨量等。实际应用时，一般只涉及1～3个参数作为预报判据，如临界降雨量、降雨强度、有效降雨量或等效降雨量等。

突发性地质灾害临界过程降雨量判据的预警方法抓住了气象因素诱发地质灾害的关键方面，但预警精度必然受到所预警地区面积大小、突发性地质事件样本数量、地质环境复杂程度和地质环境稳定性及区域社会活动状况的限制，单一临界降雨量指标作为预警判据的代表性是有限的。

代表性研究成果主要有:

Onodera et al.( 1974) 通过研究日本的大量滑坡，提出累计降雨量超过 150 ～ 200mm，或每小时降雨强度超过 20 ～30mm 作为判据。Nilsen et al.( 1976) 发现美国 Alameda，Califor-nia 在累计降雨量超过 180mm 时，滑坡将频繁发生。Oberste-lehn( 1976) 认为累计降雨量达到 250mm 左右，美国 San Benito，California 将发生滑坡。Guidicini and Iwasa( 1977) 通过对巴西 9 个地区滑坡记录和降雨资料的分析，认为降雨量超过年平均降雨量的 8% ～17%，滑坡将滑动; 超过 20%，将发生灾难性滑坡。Caine( 1980) 全面总结了全球的可利用数据，给出了不同地区诱发滑坡暴雨事件的降雨强度和持续时间与滑坡的关系式。这一关系式当然不可能适用于全球所有地区( Crozier 在 1997 年证明) ，仍不失为探讨诱发滑坡临界降雨值的里程碑。

Brand et al.( 1984) 在中国香港研究表明，大多数滑坡由局部高强度短历时降雨诱发，而前期降雨量不是主要因素，除非是小型滑坡。Ng and Shi( 1998) 认为降雨的持续也是一个非常重要的诱发滑坡的因素。中国香港地区预测 24h 内降雨量达到 175mm 或 60min 内市区内雨量超过 70mm，即认为达到滑坡预报阈值，即由政府发出通报。中国香港平均每年约发出 3 次山洪滑坡暴发警报。

Ganuti et al.( 1985) 提出了临界降雨系数( critical precipitation coefficient，CPC) 的概念，并总结出当 CPC ＞0.5 时，将有 10a 一遇的滑坡发生; 当 CPC ＞0.6 时，将有 20a 一遇的滑坡发生。

Glade( 1997) 综合前人研究成果建立了确定诱发滑坡的降雨临界值的 3 个模型，并在纽西兰北岛南部的 Wellington 地区进行了验证。3 个模型要求的基本数据为: 日降雨量、滑坡发生日期和土体潜在日蒸发量( 通过 Thornthwaite method 方法计算得到) 。降雨强度临界值Glade( 1997) 的模型 1———日降雨模型( daily rainfall model) ，只使用日降雨量参数，简单地分析诱发滑坡和不诱发滑坡的日降雨量( Glade，1998) ，得出最小临界值和最大临界值，即在最小临界值以下，没有滑坡发生; 在最大临界值以上，滑坡一定发生。降雨量等级划分以20mm 为一个等级; 降雨过程雨量临界值 Glade( 1997) 的模型 2———前期日降雨量模型( an-tecedent daily rainfall model) ，考虑了前期降雨的影响。他认为决定前期情况有两个主要因素: 前期降雨的历时时间和土体含水量减少的速率; 土体含水状态临界值 Glade( 1997) 的模型 3———前期土体含水状态模型( antecedent soil water status model) ，他认为除了前期雨量，土体含水量和潜在的蒸发量对滑坡的影响也很大。

刘传正在 2003 年 5 月主持全国地质灾害气象预警工作过程中，利用地质灾害发生前15d 降雨量建立滑坡、泥石流发生区带的临界过程降雨量创建了预警判据模式图，并结合具体区域( 2003 年28 个区、2004 年以后74 个区) 进行校正的方法。该方法适应3 级预报的要求界定了 α 线和 β 线作为预警等级界限。3 年多来汛期的预警成果发布检验与应用证明，该方法在科学依据上是成立的，但限于预警区域过大、基础数据和地质灾害统计样本数量太少，准确率有待提高，同时也充分说明了开展地质灾害数据集成研究的迫切性。

另外，中国科学院成都山地灾害与环境研究所等机构在单条泥石流监测与预警建模方面进行了多年持续不懈的研究工作，取得了具有代表性的成果。

4.2.2 显式统计预报法

显式统计预报法是一种考虑地质环境变化与降雨参数等多因素叠加建立预警判据模型的方法，它是由地质灾害危险性区划与空间预测转化过来的(CarraraA.，1983;HaruyamaH.＆KawakamiH.，1984;BaezaC.＆CorominasJ.，1996;CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.，1991;刘传正，2004;殷坤龙，2005)。

区域地质灾害危险性评价和风险区划研究仍是当前的研究主流，而利用之进行地质灾害的实时预警与发布则多处于探索阶段。这种方法可以充分反映预警地区地质环境要素的变化，并随着调查研究精度的提高相应地提高地质灾害的空间预警精度。显式统计预报法可称为第二代预报方法，是正在探索中的方法，比较适用于地质环境模式比较复杂的大区域。

基于地质环境空间分析的突发性地质灾害时空预警理论与方法是根据单元分析结果经过合成实现的，克服了仅仅依据单一临界雨量指标的限制，但对临界诱发因素的表达、预警指标的选定与量化分级等尚存在需要进一步研究的诸多问题。

因此，要实现完全科学意义上的区域突发性地质灾害预警，必须建立临界过程降雨量判据与地质环境空间分析耦合模型的理论方法———广义显式统计模式地质灾害预报方法，预警等级指数(W)是内外动力的联立方程组。即

中国地质灾害区域预警方法与应用

式中:W为预警等级指数;a为地外天体引力作用，包括太阳、月亮的引潮力，太阳黑子、表面耀斑和太阳风等对地球表面的作用，a=f(a₁，a₂，…，a_n);b为地球内动力作用，主要表现为断裂活动、地震和火山爆发等，b=f(b₁，b₂，…，b_n);c为地球表层外动力作用，包括降雨、渗流、冲刷、侵蚀、风化、植物根劈、风暴、温度、干燥和冻融作用等，c=f(c₁，c₂，…，c_n);d为人类社会工程经济活动作用，包括资源、能源开发和工程建设等引起地质环境的变化，d=f(d₁，d₂，…，d_n)。

20世纪70年代，以美国加利福尼亚州旧金山地区圣马提俄郡的滑坡敏感性图为代表，利用多参数图的加权(或不加权)叠加得到区域滑坡灾害预测图。

20世纪80年代，CarraraA.(1983)将多元统计分析预测方法引用到区域滑坡空间预测中，并在世界各国得到迅速发展与推广。如HaruyamaH.＆KawakamiH.(1984)利用数学统计理论对日本活火山地区降雨引起的滑坡灾害进行了危险度评价。BaezaC.＆CorominasJ.(1996)利用统计判别分析模型进行了浅层滑坡敏感性评估，结果斜坡破坏的正确预测率达到96.4%，有力地说明了统计预测的适用性。CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.等(1991)将统计模型与GIS结合，应用于意大利中部某小型汇水盆地的滑坡危险性评估，实现从数据获取到分析、管理的自动化，结果证明统计分析与GIS的综合使用是一种快速、可行、费用低的区域滑坡危险性评价与制图方法。

20世纪90年代中后期以来，随着计算机技术和信息科学的高速发展，RS、GIS和GPS等“3S”技术联合应用使快速处理海量的地质环境数据成为可能，出现了地质灾害空间预测模型方法应用研究逐步从地质灾害危险评价与预警应用相结合的新态势。

刘传正等(2004)创建并发表了用于区域地质灾害评价和预警的“发育度”、“潜势度”、“危险度”和“危害度”时空递进分析理论与方法，简称“四度”递进分析法(AMFP)，并在三峡库区(54175km²)和四川雅安地质灾害预警试验区(1067km²)进行了应用，结果是可信的。

李长江等(2004)将GIS和ANN(人工神经网络)相互融合，考虑不同的地质、地貌和水文地质背景，建立了给定降雨量的浙江省区域群发性滑坡灾害概率预报(警)系统(LAPS)。

宋光齐等(2004)根据地貌、岩性和地质构造几率分布，基于GIS建立了给定降雨量的四川省地质灾害预报系统。

殷坤龙等(2005)以浙江省为例探索了基于WebGIS的突发性地质灾害预警预报问题。

由于我国政府在全国范围内推行区域地质灾害预警预报机制，目前我国的预警探索工作走在世界前列。

4.2.3 动力预报法

动力预报法是一种考虑地质体在降雨过程中地-气耦合作用下研究对象自身动力变化过程而建立预警判据方程的方法，实质上是一种解析方法。动力预报方法的预报结果是确定性的，可称为第三代预报方法，目前只适用于单体试验区或特别重要的局部区域。该方法主要依据降雨前、降雨中和降雨后降水入渗在斜坡体内的转化机制，具体描述整个过程斜坡体内地下水动力作用变化与斜坡体状态及其稳定性的对应关系。通过钻孔监测地下水位动态、孔隙水压力和斜坡应力-位移等，揭示降雨前、降雨过程中和降雨后斜坡体内地下水的实时动态响应变化规律、整个坡体物理性状变化及其变形破坏过程的关系。在充分考虑含水量、基质吸力、孔隙水压力、渗透水压力、饱水带形成和滑坡—泥石流转化因素条件下，选用数学物理方程研究解析斜坡体内地下水动力场变化规律与斜坡稳定性的关系，确定多参数的预警阈值，从而实现地质灾害的实时动力预报。

目前，这种方法局限于试验场地或单个斜坡的研究探索阶段，必须依赖具有实时监测、实时传输和实时数据处理功能的立体监测网(地-气耦合)作为支撑才能实现实时预报。由于理论、技术和经费等方面的高要求，这种方法比较适用于重要的小区域或单体的研究性监测预警。

据研究，美国旧金山海湾地区的6h降雨量达到4in(101.6mm)时，就可能引发大面积泥石流。为了监测降雨期间地下水压力的变化，研究人员设置了若干个孔隙水压力计以观测斜坡中地下水压力变化。旧金山海湾地区实时区域滑坡预警系统包括降雨与滑坡发生的经验和分析关系式，实时雨量监测数据，国家气象服务中心降雨预报以及滑坡易发区略图。

在我国，刘传正等(2004)在四川雅安区域地质灾害监测预警试验区进行了大气降水与斜坡岩土层含水量变化的分层响应监测，发现不同降雨过程和降雨强度下，斜坡岩土体的含水量相应发生明显变化，可以研究降雨在斜坡岩土体内的渗流过程直至出现滑坡、泥石流的成因机理。

2003年8月23～25日是一个引发多处地质灾害并造成人员伤亡的典型降雨过程，可以作为分析实例。以8月19日15时的含水量为背景值，则8月23，24和25日降雨过程分别对应第96，120和144h的含水量，4个层位的记录曲线明确反映了随累计降雨量增加斜坡岩土体含水量急剧增加，第一、二层位达到过饱和状态，且含水量急剧增加出现于第121h，即24日15时之后，滞后于降雨时间约20h。各层含水量峰值出现于第151h，即接近滑坡呈区域性暴发时间(26日零时，对应第153h)。该分析未考虑沿裂隙的地下水渗流作用(图4.1)。

图4.1 四川雅安桑树坡监测试验点第1～4层含水量随时间变化曲线

分析对比隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法3类方法，我们认为，未来的方向是探索地质灾害隐式统计、显式统计与动力预警3种模型的联合应用方法，以适应不同层级的地质灾害预警需求。研究内容包括临界雨量统计模型、地质环境因素叠加统计模型和地质体实时变化(水动力、应力、应变、热力场和地磁场等)的数学物理模型等多参数、多模型的耦合。3种模型的联合应用不仅适应特别重要的区域或小流域，也为单体地质灾害的动力预警与应急响应提供决策依据。

⑻ 全国地质灾害监测预警体系建设规划的必要性、指导思想、基本原则和目标

7.2.1 必要性

《中国21世纪议程》提出了我国可持续发展的战略目标。在我国经济和社会快速发展的过程中，人类活动的强度和范围达到前所未有的程度，其对包括地质环境在内的人类生态环境的干扰与破坏也日益增强，在许多地区引发的不同程度的自然地质灾害造成了危害和损失成倍增加的现象，矿产资源和地下水资源等的开发利用以及各种工程活动诱发的地面沉降、崩塌、滑坡、泥石流等人为地质灾害也较为普遍，对城市、公共基础设施和广大人民群众的生命财产安全构成严重威胁。特别是地面沉降多发生在我国经济最发达、人口密度最大、公共基础设施最密集的东部地区，成为这些地区乃至国家可持续发展的重要制约因素。因此，保护生态环境、进行生态环境建设和防灾减灾，已经成为国家长期的目标和任务。为此，加强地质灾害监测，进行全国地质灾害监测与预警体系建设的规划，在监测基础上，实现对地质灾害的治理与对地质环境的保护，不仅是防灾减灾的需要，而且也是国家经济社会可持续发展、保护生态环境和进行生态环境建设的最基本的保障，是一项重要的基础性和公益性的国家地质工作。现就从我国社会经济的发展的几个重要方面，对地质环境与地质灾害监测的必要性，进行简要论述：

（1）保障国家重大工程建设安全与西部大开发战略的需求

全国有20余条铁路干线和所有山区公路不同程度地受到滑坡、崩塌、泥石流的危害或威胁。大型水库岸边，河流傍岸，尤其是峡谷段，常因发生滑坡、崩塌、泥石流而阻塞航道，并引起洪灾。中东部沿海平原和盆地地面沉降、地裂缝和地面塌陷等地质灾害严重威胁和破坏基础工程设施。加强这些基础工程设施和沿大江大河危险地段的地质环境监测，采取科学的分析方法进行预测预报，是一项长期的工作。

西部大开发战略把加快水利、交通、能源和通讯等基础设施建设放在首位，其中包括：长江三峡工程、南水北调工程、大江大河上中游干（支）流控制性水利枢纽工程、内河航运通道、青藏铁路、西电东送工程、西气东输工程等。这些重大工程地域跨度大，多处在或穿越地质灾害易发区，为保障上述工程安全施工和运营，必须加强地质环境监测工作。

（2）城市化发展对地质灾害监测的需求

目前，我国有城市668座。预计2020年左右，我国城镇化水平将提高到45%～50%，我国城市数将达到1000～1100座。城市是人类活动最集中，环境地质问题最突出的地区。为了保障城市化进程，指导城市规划，预防由于不合理的工程活动引发的地面沉降、地裂缝、崩塌、滑坡等地质灾害和其他环境地质问题，必须加强对城市地下水环境和地质灾害的监测。

（3）矿产资源开发对地质灾害监测的需求

我国矿产资源开发带来了很多环境地质问题，产生大量的地质灾害隐患。每年矿石开采量57亿～60亿t，矿山企业每年产生固体废弃物133.8亿t、产生尾矿26.5亿t，处置率仅为6.95%。矿山固体废弃物任意堆放形成了严重的滑坡、泥石流等地质灾害隐患，地下采矿活动诱发的滑坡、地面塌陷等地质灾害十分突出。矿山地质环境监测十分薄弱，矿山地质灾害防治工作任重道远。为了保障矿产资源的安全开发和矿山地质环境的有效治理，必须加强矿山地质环境监测。

7.2.2 指导思想

应坚持以人为本，全面、协调、可持续的科学发展观和人口、资源、环境协调发展的一系列方针政策。紧密结合经济社会发展规划的总体目标和要求，充分认识地质灾害监测预警体系建设的重要性和紧迫性。动员社会各方面的力量，从我国地质灾害发生发育的实际出发，尊重自然规律和经济规律，正确处理长远与当前、整体与局部的关系，依靠科技进步，运用新思路、新理论、新技术、新方法，实现对地质灾害的有效监控和预报预警，为我国地质灾害防治、地质环境保护和资源环境的可持续利用提供有力支撑。

7.2.3 基本原则

（1）与国家国民经济社会发展进程相适应的原则

建立和完善与全面建设小康社会相适应的、符合可持续发展要求的地质灾害监测预警体系，为国家和地方宏观调控和指导国土资源开发与整治提供依据。

（2）突出“以人为本”

坚持按客观规律办事，从实际出发，讲求实效，山区、平原和不同灾种的监测重点各有侧重的原则。在以突发性地质灾害为重点的地区，应以最大限度地减少人员伤亡、保障社会稳定和人民生命财产安全作为主要目的；缓变性地质灾害应以专业监测为主要手段进行监测与规划。

（3）群、专结合的原则

建立以县、乡、村为基础，全民参与、群专结合的群策群防体系，是多年来地质灾害防治工作中总结出来的宝贵经验，也是避免人员伤亡，把灾害损失降到最低限度的重要保证。

（4）统筹规划、分步实施、分级管理

密切结合生产力布局和人口分布状况，对全国地质灾害监测预警体系建设工作进行统筹规划，制定切实可行的分阶段实施方案，明确各级政府和企（事）业单位在地质灾害监测中的责任和义务，建立统一管理和分级（国家、省、市、县）管理相结合，处理好全部与局部、长远与当前的关系，优先实施重点地区和重要经济区（带）的监测预警体系建设。

（5）监测网建设与保护并重

摈弃重建设、轻保护的观念，严禁边建设、边破坏，通过法律、经济等手段，明确保护责任，落实保护费用，切实保护监测仪器、设备、设施的建设成果。

（6）站网建设与能力建设并举

在不断完善地质灾害监测网基础硬件设施建设的同时，加强机构建设、法规制度建设、技术规范建设、信息系统建设、人力资源建设和研究能力建设。

（7）专业服务功能与公众服务功能并重

地质灾害监测信息既要为国家决策和专业调查评价提供支持，也要为社会公众提供地质灾害现状信息和防灾减灾信息。

（8）依靠科技创新、提高监测工作质量

加强科学研究，改进监测设施，依靠科技进步，全面提升监测能力和服务水平。

（9）建立多渠道筹资机制

各级地质灾害监测机构的监测经费要纳入同级政府财政预算。多渠道筹集监测资金，设立各级地质灾害监测专项经费，确保监测工作的顺利实施。

7.2.4 目标

地质灾害监测预警体系建设的目的是最大限度地减少人民群众的生命财产损失，以保障经济、社会的可持续发展；为国家及地方宏观调控和指导国土资源开发与整治提供依据；从地质环境可持续开发利用角度提出地区发展战略建议；为改善人居环境，保障交通大动脉安全畅通，水电工程正常运行等提供保障；为地区社会经济发展提供决策参考。在基本掌握全国地质灾害分布状况与危害程度的基础上，建立并逐步完善全国地质灾害的监测预警网络体系。

（1）总体目标

从现在起到2020年，在逐步查明我国地质灾害分布状况与危害程度的基础上，建成覆盖全国的较完善的突发性地质灾害群测群防网络体系；建成以省（区、市）及部分县（市）地质环境监测站为骨干的突发性地质灾害应急反应体系；建成我国较完善的地质灾害专业监测骨干网络，重点地区及重要经济区（带）达到监测数据的实时采集、分析、预警预报的水平。使地质灾害防治工作以被动救灾为主的局面得到根本性扭转，人为有效控制地质灾害，使损失逐年攀升的趋势得到有效控制。

（2）阶段目标

1）到2010年，地质灾害监测预警体系建设的目标如下：①群测群防监测网络覆盖到全国突发性地质灾害易发区的1400个县（市），形成县、乡、村三级监测体系。②初步建成由各级政府和有关部门参与的全国地质灾害专业监测骨干网络。③初步建成重要交通干线和水利工程区的专业监测预警系统。充分推广高新技术在地质灾害监测中的应用，利用计算机技术、3S技术等先进手段，提高监测预报的自动化水平。④在进一步完善群、专结合，群测群防监测网络的同时，完成分布在全国各省（区、市）重大突发性地质灾害隐患点的监测预警预报示范系统。⑤建成较完善的地质灾害监测信息网络系统，重点地区及重要经济区（带）的专业监测要初步达到监测数据的实时采集、自动分析、自动预警预报的水平。⑥初步建成重点地区及重要经济区（带）地面沉降等缓变性地质灾害监测网络系统。力争使我国地质灾害监测预警预报的仪器、设备达到国际水平。

2）到2020年，在地质灾害监测管理法规、规章的支持下，要使国土资源部门对地质灾害监测监督管理的职能全面到位，并逐步纳入科学化、规范化和法制化的轨道；使地质灾害监测体系的科学理论与技术方法达到国际先进水平，建成覆盖全国的较完善的地质灾害重点防治区突发性地质灾害群专结合的监测预警预报网络；建成全国地面沉降、地裂缝等缓变性地质灾害的实时监控体系；建成完善的地质灾害监测信息网络，实现地质灾害监测数据的自动化采集、传输、存储和信息的实时发布。建成比较完善的地质灾害防灾预警指挥系统。

⑼ 基于GIS的地质灾害区域评价与危险性区划系统研究

黄润秋许强沈芳向喜琼阮沈勇罗文强

（成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室，四川成都，610059）

【摘要】本文主要介绍了如何将现代地理信息系统（GIS）技术与一些用于多变量预测评价的数学模型有机地结合起来，快速高效地进行地质灾害区域评价与危险性区划。主要内容包括崩滑地质灾害区域评价指标的选取和指标体系的建立、评价及预测的数学模型以及具体的实现过程，并通过一个实际例子说明该思路和方法手段的可行性、可靠性和先进性。

【关键词】地理信息系统地质灾害区域评价指标体系

1前言

随着对山区资源开发利用的日益加剧，特别是我国目前正在实施的西部大开发战略，山区流域地质灾害已经直接影响到人民的生命财产安全和国家经济的发展。而地质灾害危险性区划是全面反映灾情，确定减灾目标，优化防治措施，提高减灾效益，进行减灾决策的重要依据。

地质灾害区域评价和危险性区划的主要工作方法是在大量收集、分析处理基础地质资料的前提下，运用恰当的数学统计模型，划分出相应的危险性级别，然后从整体上对研究区进行危险性区划。

由于各种地质因素在各个局部区域的差异性和复杂性，要做到较为精确的评价，需将整个研究区域分成若干个小图元，根据各个小区域的不同情况，分别赋予不同的属性，然后才能根据这些属性进行区域评价和危险性区划。这个工作依赖手工准备基础数据工作量十分巨大，所以传统的区域评价手段在实际应用中受到多方面的限制，常常只能人为地作出判断，先分区，后评价，这样割舍了区域内部本身固有的层次。

而地理信息系统（GIS）技术恰好可以很方便地管理多源数据，生成任意大小的图元，还可以结合专业特点和具体问题进行二次开发用以空间评价预测，并能直观显示评价预测结果。同时，我们开发成功的基于GIS的地质灾害区域评价与危险性区划系统，已经实现了从基础资料的收集与管理→评价因素的选取与定量→评价结果的直观显示流水线作业方式，大大地提高了工作效率，使崩滑地质灾害的区域评价与危险性区划初步达到实用化的程度。

2评价预测指标的选取及指标体系的建立

建立指标体系的目的主要包括两个方面的内容：一是一般工程技术人员或软件的用户可根据该指标体系确定研究区各因素的取值方法；另一方面，该指标体系可以指导野外地质人员在进行地质灾害危险性评价调查时有目的按照同一的标准进行地质灾害评价预测因素的调查。

2.1评价预测指标的选取

影响地质灾害发生的因素非常多，有基础地质因素（地形地貌、地层岩性等），也有外界诱发因素（如地震、暴雨等），还有人为因素（地表和地下开挖、爆破等人类工程活动）。

评价预测因素的选取的基本原则为：从地质和工程地质的角度尽量全面地考虑影响地质灾害发生的所有因素，通过广泛地查阅文献资料和对大量崩滑地质灾害实例的分析总结，采用目标分析方法。首先将地质灾害划分为已有地质灾害和潜在地质灾害两大类，分别对待，建立不同的指标体系。在此基础上再将影响地质灾害发生的因素分为基本因素和诱发因素，然后再进一步细分，直到子目标能够用定量或定性的指标衡量为止（如图1）。

图1评价预测指标体系的结构

基本因素是指地质灾害形成的基本条件和内在因素（内因），诱发因素是指影响和诱发地质灾害演化和发生的外在因素（外因）。从图1可以看出，基本因素主要为地形地貌、地层岩性、岸坡结构类型、软弱地层状况、构造情况、地面变形情况、植被发育情况、河流动力地质作用、水文地质条件、结构面组合状况、岩体结构（裂隙发育程度）等。诱发因素主要包括降雨状况、地震状况以及人类工程活动强度等。

2.2评价预测指标的量化

从所选取的评价预测指标可以看出，影响地质灾害发生的各种因素有些是定性的因素，如地层岩性、岸坡结构等；而有些又是测量或通过试验得到的定量数据，如地震烈度、降雨量等。

为了便于数学处理和计算机识别，在实际操作过程中，首先应通过一定的方法，将定性因素定量化。同时，即使是定量数据，由于各个因素间数值差别较大（如地震烈度和降雨量），若将这种量值差别较大的因素输入同一个数学模型进行分析处理，从数学上讲也会产生较大的误差。

因此，在将各个评价因素输入分析评价的数学模型之前，需对这些因素进行量化处理，其具体处理方法为：①对于定性变量，采用专家打分法、统计分析法、信息量法或模糊数学方法进行量化取值；②对于定量数据，可采用标准化、规格化、均一化、对数、平方根等数值变换方法统一量纲。

表1为利用专家打分法对工程岩组进行定量化的示例。

表1利用专家打分法对评价预测因素进行量化的示例

2.3评价预测指标的筛选与优化

在不同的地区和不同的环境，上述各评价预测指标对地质灾害的影响程度可能会有较大的差别，也就是说，在不同的地区上述各评价预测指标的主次关系可能会不一样。同时，在大多数情况下，上述各评价预测因素本身并不是相互独立的，各因素之间（如地形地貌与岸坡结构、岩体结构与裂隙组合状况、水文地质条件与降雨状况）往往存在着非常复杂的交叉和重叠关系。

因此，在具体的地质灾害区域评价与危险性区划过程中，往往并不是所采用的评价因素越多，评价的效果越好。因为，所采用评价因素过多，可能会间接地导致某些因素的重复利用，相当于人为地加大了该变量的权重。

对于具体研究区域，如何才能筛选出合理的评价预测指标，使评价预测结果最大限度地符合当地实际呢？我们认为解决此问题的关键应该针对不同的地区和不同的实际问题，确定各个评价因素对地质灾害的影响程度（重要性），最好是先将各个评价因素按重要性程度排序，最终选取比较重要的因素作为真正的评价预测指标。这种筛选和优化评价因素的方法主要有：

2.3.1主成分分析

主成分分析是将多个指标化为少数指标的一种统计方法。它可以通过对数学方法对评价因素按对地质灾害的影响程度大小进行排序，找出主要影响因素。

2.3.2两两比较法

将 k个评价指标作两两对比，列出比较结果表。如指标 B1比指标 B2重要，在B1行 B2列写上3，而在B2行 B2列写上1；若指标 B1与 B2分不出谁重要，则可在B1行 B2列和B2行 B1列都写上2。例如，有5个指标的比较结果为：

∑为对该行的求和，λ为对∑的归一化的结果。根据∑或λ的相对大小便可对其重要性进行排序。

2.3.3工程地质类比法

选用与研究区地质条件类似且研究程度较高的地区作类比，确定研究区的评价指标。

3地质灾害区域评价与危险性区划的数学模型

通过查阅大量的文献资料表明，目前用于地质灾害区域评价和危险性区划的数学模型主要有如下几种：逻辑信息法、判别分析法、信息量法、模糊综合评判法、专家评分法、综合评价法、变形破坏指数法、危险概率分析法以及神经网络法等。通过对其适用条件、可操作性、数据的可得性、分析结果的可靠性等多方面的分析比较，选定了回归分析法、信息量法、不确定性分析方法（模糊综合评判和模糊可靠度分析）以及神经网络方法作为地质灾害区域评价和危险性分区的基本数学模型。

4基于GIS的地质灾害区域评价与危险性区划系统

在上述基础上，我们基于Windows和GIS操作环境，采用面向对象的编程语言，开发了基于GIS的地质灾害区域评价与危险性区划系统。该系统不仅能充分利用GIS本身所具有的强大的空间数据管理与分析功能，还可以直接利用GIS的数据资源，方便快捷地实现地质灾害的危险性区划，为地质灾害的勘察、评价、预测、防治提供了一套行之有效的方法技术和适用的工具。该系统的实现途径见图2。从图2可以看出，地质灾害区域评价与危险性区划系统主要包括前处理、危险性区划主模块和后处理3个部分。利用该系统进行地质灾害区域评价和危险性区划需要经历如下几个步骤：

图2地质灾害区域评价与危险性区划系统的实现途径

（1）利用GIS软件对研究区基础地质资料（主要为指标体系中所列的各因素）进行数字化处理，对指标体系中所列出的各种评价预测因素最好采用单独的图层，分层数字化。

（2）根据指标体系对各评价预测因素所对应的数字化图层赋予相应的属性，这实际上是对各评价预测因素（指标）的初步定量化处理。

（3）为了提高分析评价精度，获取足够多的评价预测样本，需对评价预测因素图件进行网格化处理和图元裁剪处理，并根据第二步的结果对这些细化的网格赋予各类评价因素属性，同时将各个网格的信息（样本的自变量和因变量）存入一专门的数据库。

（4）在选中危险性区划主模块中的某种方法后，系统将自动从上述专门的数据库中提取分析评价所需信息，评价完毕后将直观地以图形的方式显示评价预测结果。

5基于GIS的地质灾害区域评价与危险性区划实例

5.1长江三峡库区新滩—巴东段地质灾害危险性区划

为配合准备新一轮国土资源大调查的“一个计划，四个工程”中的“地质灾害预警工程”，国土资源部1998年年底拟在长江三峡库区的新滩—巴东库段（含香溪河）建立地质灾害监测工程试验（示范）区。全区面积为50km×50km，区内现已查明的滑坡崩塌计有124个，其中包括链子崖危岩体、新滩滑坡、黄腊石滑坡等国内外知名的地质灾害体。

图3神经网络模型得出的地质灾害危险性区划结果

我们收集了该区1:5万地形图、地质图、降雨分布图、地震烈度区划图、城市交通图等图件，利用 MapGIS数字化成电子地图，并获取大量野外现场调查资料，分类录入相应图件的属性库，并选取坡度、岩性、岸坡结构类型、已有动力地质现象、地面变形状况、河流地质作用、构造复杂程度、人类工程活动等评价指标。作为试验，在对研究区进行网格化时采用的基本图元大小为500m×500m，最后实际获取评价样本（图元）4459个。

通过利用我们所开发的地质灾害区域评价与危险性区划系统中的多种分析评价模型（图3为神经网络模型分析结果）进行研究，得出如下结论：

（1）地质灾害危险性区划结果中稳定性最差的地段与已有的地质灾害分布位置一般有较好的对应关系。这说明，地质灾害频发区对应地质灾害最危险区，同时也从另一方面说明评价结果的正确性。

（2）地质灾害最危险区一般沿河流呈带状分布。

（3）研究区最危险地段主要有3个，即黄腊石—黄土坡段、香溪河段、秭归河段，其次在新滩和链子崖附近以及牛口镇附近还分别分布有新滩—链子崖段和牛口段。

（4）通过现场调研结果表明，上述分析预测结果与实际情况能够较好地符合，说明本文所采用的方法和技术手段是可行的，地质灾害区域评价与危险性区划系统的评价预测结果具有较高的可靠性，值得进一步推广。

5.2金沙江溪落渡水电站近坝库区地质灾害危险性区划

金沙江溪落渡水电站位于四川省雷波县与云南永善县交界处的金沙江下游河段的溪落渡峡谷。电站大坝采用双曲拱坝坝型，坝高285m，库容110亿m3，总装机容量1440万千瓦，是我国拟开发的仅次于三峡的又一座巨型水电站。为进一步论证电站近坝库岸稳定性，为库区移民搬迁、地质灾害防治及生态地质环境保护提供合理的规划及决策依据，对该水电站近坝库区的地质环境进行了基于GIS的综合评价，圈定了地质灾害危险地段。

根据野外调查、有关研究报告和1∶2.5万的工程地质图，在对本研究区基础地质资料进行系统分析后，选取地形坡度、工程地质岩性、地质构造、岸坡结构类型、河流地质作用等为主要评价因素，将评价预测目标——危险性等级分为不危险、轻度危险、中度危险、重度危险四个等级，建立了相应的评价指标体系。按照山区流域地质环境评价与地质灾害危险性预测 GIS系统的工作程式，在对研究区各种基础图件进行数字化，对各种评价因素进行定量化以及对矢量图形进行栅格化处理后，采用数量化理论、信息量法、模糊综合评判、模糊可靠度和神经网络等数学模型进行地质灾害危险性区划。

图4和图5分别为采用模糊可靠度方法所作出的溪落渡近坝库区上游段和下游段的地质灾害危险性分区图。现场调研发现，危险性分区结果与野外调查结果基本相符。

图4溪落渡近坝库区（上游段）危险性分区图

图5溪落渡近坝库区（下游段）地质灾害危险性分区图

6结语

通过本文的研究，主要取得以下成果：

（1）针对我国西南山区流域地理地质环境，形成了一套基于GIS的从数据采集→空间属性数据库建立→评价指标体系选择→预测评价模型分析→地质灾害危险性预测与区划，较为完整的山区流域地质环境评价和地质灾害预测的研究技术路线、方法体系和工作流程。

（2）建立了山区流域地质环境评价和地质灾害预测的基本评价指标体系，并从多个角度提出了其数量化方法。

（3）基于GIS工作平台，研究开发了地质灾害区域评价与危险性区划系统，并在金沙江溪落渡水电工程库区和长江三峡工程库区新滩—巴东段对该系统进行了实际检验。应用结果表明，本文所提出的基于GIS的地质灾害区域评价和危险性区划的理论和技术方法可用于实际的地质灾害评价预测，其评价预测结果基本与实际情况相符合。

在完成本项研究工作的过程中，曾得到国土资源部国际合作与科技司、地质环境司以及国土资源部长江三峡地质灾害防治指挥部的大力支持和帮助，在此对他们表示衷心的感谢。

参考文献

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⑽ 全国地质灾害监测预警体系建设的主要任务

全国地质灾害监测预警体系建设的总体规划如图7.1所示。

7.3.1 国家、省、市、县级地质灾害监测预警站网建设

县级以上国土资源行政主管部门建立地质灾害监测预警体系，会同建设、水利、交通等部门承担地质灾害监测任务，负责业务技术管理，并可受政府委托行使部分地质灾害监测管理职能，发布地质灾害监测预警信息。地质灾害监测机构是公益性事业单位。

（1）国家级地质灾害监测站

国家级地质灾害监测站负责全国性地质灾害专业监测网、信息网的建设与运行工作，并承担国家级地质环境监测任务；承担全国地质灾害预警预报和相关的调查研究工作；拟编全国地质灾害监测规划、计划、工作规范和技术标准；开展科技交流与合作，研究和推广新技术、新方法；承担全国地质灾害监测数据、成果报告的汇总、分析、处理和综合研究，为政府决策部门和社会公众提供信息服务；负责对省（区、市）级地质灾害监测业务的指导、协调和技术服务。

（3）地质灾害监测预警研究试验区

针对我国突发性地质灾害具有区域性、同时性、突然性、暴发性和危害大等特点，结合国土整治规划和资源能源开发，在代表性地区开展地质灾害监测预警示范。在试验区建立自动遥测雨量观测站网，逐步建立试验区滑坡、崩塌和泥石流区域爆发的降雨临界值，为突发性灾害的区域预警提供依据。同时，在试验区开展降雨期斜坡岩土体渗流观测，研究降雨诱发滑坡、崩塌和泥石流的机理。

2010年前，进一步完善和建设三峡库区立体式监测预警示范区。完成三峡库区滑坡、崩塌、泥石流灾害的立体监测网建设，在库区60处地质灾害点实现监测数据的自动采集、实时传输和自动分析；完善库区20个县级监测点建设；完成1∶1万航摄飞行；建立全库区的遥感（RS）监测系统，完成全球定位系统（GPS）控制网、基准网建设。

2010年以前重点在重庆市区、北京市、甘肃兰州市、陕西安康市、四川雅安、云南新平、云南东川、浙江金华市、江西宜春市等地区开展突发性地质灾害监测预警试验研究。

（4）地面沉降和地裂缝监测网

1）国家级地面沉降监测网选址原则：①跨省区的地面沉降灾害区域；②有一定的监测工作和设施基础；③地方政府有积极性，并提供配套资金；④具有较为完善的法规和管理体系。

2）工作部署：2010年之前，重点开展长江三角洲、华北平原、关中平原、淮北平原和松嫩平原地面沉降和地裂缝监测网的建设；2010年以后逐步开展汾河谷地、辽河盆地、珠江三角洲以及全国其他主要城市地面沉降和地裂缝的调查及监测网的建设。

长江三角洲地面沉降和地裂缝监测网包括上海市全部，江苏的苏锡常地区、南通地区和盐城地区南部的三个县（市），浙江的杭嘉湖平原，控制面积近5万km²。

华北平原地面沉降和地裂缝监测网包括北京、天津市的平原区，河北省的环渤海平原区和山东的鲁西北平原，控制面积5万多km²。

关中平原和汾河谷地地面沉降和地裂缝监测网的覆盖范围自六盘山南麓的宝鸡，沿渭河向东，经西安到风陵渡转向北东，沿汾河经临汾、太原到大同，宽近100km，长近1000km，包括渭河盆地、运城盆地、临汾盆地、太原盆地、大同盆地等，涉及近50个（县）市。

7.3.3 群测群防体系建设

突发性地质灾害群测群防网主要针对地质灾害较严重的山区农村，以县为单位，在专业队伍指导下，建立由当地政府领导下的县、乡、村三级群测群防体系。在各级地方政府的组织和领导下，充分发挥各级监测站的技术优势，提高群众的防灾意识和参与程度，完善监测预报制度，到2010年，建成1400个县（市）突发性地质灾害易发区的群测群防网络体系。

（1）群众监测网络建设

1）监测点选定原则：①危险性大、稳定性差、成灾概率高，会造成严重灾情的地质灾害隐患体；②对集镇、村庄、工矿及重要居民点人民生命安全构成威胁的地质灾害隐患体；③一旦发生将会造成严重经济损失的地质灾害隐患体；④威胁公路、铁路、航道等重要生命线工程的地质灾害隐患体；⑤威胁重大基础建设工程的地质灾害隐患体。

2）监测点的建设：根据上述原则确定需要监测的地质灾害隐患点后，由专业调查组及时向当地政府提出监测方案，同时协助搞好监测点的建设工作。①监测范围的确定：除对地质灾害隐患点和不稳定斜坡本身的变形迹象进行监测外，还应把该灾害点威胁的对象和可能成灾的范围，纳入监测范围。②监测方法与要求：对当前不宜进行治理或暂时不能进行治理的隐患点，危害大的应建立简易监测点，同时要对宏观地面变形、滑坡体内的微地貌、地表植物和建筑物标志等进行观察。以定期巡测和汛期强化监测相结合的方式进行。定期巡测一般为半月或每月一次，汛期强化监测将根据降雨强度，每天或24小时值班监测。③监测点的设置：简易监测点一般采用设桩、设砂浆贴片和固定标尺，对滑坡体地面裂缝相对位移进行监测，对危害大的隐患点，如有条件也可用视准线法测量监测点的位移。

3）监测网点的管理与运行：①监测责任落实到具体的单位与个人。被监测的地质灾害隐患点所在的乡（镇）、村和有关单位为监测责任人，在其领导下，成立监测组，监测组由受危害、威胁的居民点或有关单位的群测人员组成。②建立岗位责任制，县、乡（镇）、村应逐级签订责任书。调查过程中，采取多种方式进行宣传与培训，教会监测责任人、监测组成员和群众，如何监测、如何判断灾害可能发生的各种迹象和灾情速报及有关应急防灾救灾的方法。③信息反馈与处理。县（市）国土资源主管行政部门负责监测资料与信息反馈的收集汇总，上报到市（地、州）国土资源行政部门（或地质环境监测站）进行综合整理与分析，省国土资源厅地质环境处（或省地质环境总站）将上报的资料与信息录入省地质灾害空间数据库，进行趋势分析，同时对下一步监测工作提出指导性意见。④预测有重大险情发生时，当地政府和有关单位应立即采取应急防灾减灾措施，同时应立即报告省、市、县政府和国土资源主管部门，派出专业人员赴现场协助监测和指导防灾救灾。⑤建立地质灾害速报制度，按国土资发[1998]15号文附件执行。

4）资料的收集与监测数据的整理：①监测数据包括地质灾害点基本资料、动态变化数据、灾情等。②所有监测数据均应以数字化形式储存在信息系统中，同时，必须以纸介质形式备份保存。③监测点必须进行简易定量监测，并须整理成有关曲线、图表等。应编制有关月报、季报和年报，同时，对今后灾害发展趋势进行预测。④监测数据应按有关程序逐级汇交。

（2）群专结合的预报预警系统建设

1）县（市）国土资源行政主管部门归口管理和指导群众监测网络，负责监测资料与信息反馈的收集汇总。

2）县（市）国土资源行政主管部门的地质环境职能部门应根据气象、水文预报和监测资料进行综合分析，预测地质灾害危险点，并及时向有关乡（镇）、村和矿山及负有对重要设施管理的有关部门发出预警通知。

3）县（市）国土资源行政主管部门负责组织各乡（镇）、矿山、重要设施主管部门编制汛期地质灾害防灾预案。编制全县（市）汛期地质灾害防灾预案，并负责组织实施。

4）县（市）国土资源行政主管部门负责组织地质灾害防治科普宣传活动和基层干部培训工作。

7.3.4 地质灾害监测预警信息网建设

地质灾害监测预警与防治数据是国家与地方进行地质灾害防治，保障社会与经济建设的重要信息，具有数量大、更新快、用途广等特点。通过信息网的建设，实现数据的采集、存储、分析和发布，切实做到为政府、研究人员和社会提供所需的地质灾害信息，为国家经济建设宏观决策提供基础的科学依据。

到2010年，在完善中国地质灾害信息网与各省地质灾害信息网及部分地（市）地质灾害信息网的同时，建成集地质灾害监测、地下水环境监测等为一体的全国地质灾害监测信息系统，实现地质灾害监测数据的自动采集、传输、存储、数据管理、查询、应用和信息实时发布系统。

到2020年，以科学技术为先导，不断完善全国地质灾害监测信息系统，结合气象、水文、地震等相关因素，建成多专业领域、多信息处理技术的信息系统；全面提升我国地质灾害监测信息水平，满足社会和民众对地质灾害信息的需求，实现远程会商、应急指挥等重要决策功能。

地质灾害监测预警信息系统建设依托于各级地质灾害监测机构，具有统一要求、统一流程、分级管理等特点，是一个与现代计算机技术紧密结合的系统工程。本书在第11章（全国地质灾害防治信息系统建设规划研究）全面讨论了包括地质灾害监测预警信息系统在内的整个地质灾害防治信息系统的建设问题，本节不再赘述。

7.3.5 突发性重大地质灾害应急反应机制建设与远程会商应急指挥系统建设

（1）应急反应机制建设

从现在（2004年）起，国家、各省（区、市）要组建以省国土资源行政主管部门为指挥中心，以地质环境监测总站（院、中心）为主体，地（市、州）、县（市、区）国土资源行政主管部门和地方专业队伍协同作战的地质灾害监测预警应急反应系统。

1）应急反应系统要配置必备的应急设备，每年汛前对防灾预案中地质灾害隐患点的主要县（市）进行险情巡查，重点检查防灾减灾措施、群测群防网络、监测责任制是否落实到位，并对主要灾害隐患点进行险情巡查，汛中加强监测，汛后进行复查。

2）发现险情和接到险情报告能在最短的时间内赶到现场，进行险情鉴定，同时能够及时对灾害进行动态监测、分析，预测灾害发展趋势，根据灾害成因、类型、规模、影响范围和发展趋势，划定灾害危险区，设置危险区警示标志，确定预警信号和撤离路线，组织危险区内人员和重要财产撤离，情况危急时，强制组织避灾疏散。

3）接到特大型和大型地质灾害隐患临灾报告，指挥部办公室会同相关部门，迅速组织应急调查组赶赴现场，调查、核实险情，提出应急抢险措施建议。

（2）突发性重大地质灾害远程会商与应急指挥系统建设

随着国家经济建设规模的日益扩大和人民生活水平的不断提高，地质灾害造成的损失日趋突出，地质灾害的防治工作必须针对重大地质灾害及时作出反应，提出科学的决策意见，及时指挥应急处理工作。

突发性重大地质灾害远程会商及应急指挥系统，是针对突发重大地质灾害的预报和应急指挥，在建立地质灾害综合数据库的基础上，构建连接国务院国土资源主管部门、地质灾害数据中心与重点地质灾害发生区的远程会商和应急指挥网络化多媒体环境及地质灾害应急数据传输环境，形成一套信息化的地质灾害远程会商和应急指挥工作流程。

其主要工作内容如下：

1）对重大地质灾害预报和应急指挥相关的信息进行提取、加工、整理、集成与分析，建立地质灾害综合数据库。信息内容包括地理、地质背景数据；气象分析数据；地质灾害调查与监测数据；地质灾害情况资料；救灾条件信息等。

2）建立地质灾害信息发布平台。开发和建设重大地质灾害信息预报与应急指挥相关的动态信息发布系统、空间信息提取与发布系统、多媒体信息发布系统。

3）构建地质灾害远程会商和应急指挥的网络和多媒体运行环境。包括多点、多级视频会议系统、大屏幕显示系统及有关音像、电话系统；国家与重点地质灾害区域之间的网络信息传输系统；构建地质灾害重点区域应急调查数据快速传输环境。

4）研究与制定形成一套地质灾害远程会商和应急指挥系统工作规范。分析地质灾害远程会商和应急指挥工作的特点，提出地质灾害远程会商和应急指挥系统工作的模式，建立一套相关的工作规范。