胡惠霞，高 媛

（1.山西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心，山西 太原 030024；2.臨汾市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心，山西 臨汾 041000）

地質(zhì)災(zāi)害群測群防體系，是地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的縣（市）、鄉(xiāng)兩級人民政府和村（居）民委員會組織轄區(qū)內(nèi)企事業(yè)單位和廣大人民群眾，在國土資源主管部門和相關(guān)專業(yè)技術(shù)單位的指導(dǎo)下，通過開展宣傳培訓(xùn)、建立防災(zāi)制度等手段，對崩塌、滑坡、泥石流等突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害前兆和動態(tài)進行調(diào)查、巡查和簡易監(jiān)測，實現(xiàn)災(zāi)害的及時發(fā)現(xiàn)、快速預(yù)警和有效避讓的一種主動減災(zāi)措施，是我國廣大地質(zhì)災(zāi)害防治工作者在實際工作中探索、總結(jié)出來的一套具有中國特色的地質(zhì)災(zāi)害防治手段、措施和方法，是我國地質(zhì)災(zāi)害防治體系的重要組成部分[1]。實踐證明，群測群防是成功預(yù)報避讓地質(zhì)災(zāi)害、減少人員傷亡最有效的方法之一[2]。

就我國現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)而言，尚未形成完整的、系統(tǒng)的、能夠與群測群防體系機制相適應(yīng)的技術(shù)體系[3]。目前，我國大部分群測群防監(jiān)測人員仍以傳統(tǒng)的紙質(zhì)載體記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)，以電話或傳真上報災(zāi)害發(fā)生的前兆信息，導(dǎo)致群測群防實際工作中數(shù)據(jù)采集手段落后，信息化程度低，數(shù)據(jù)記錄不完整、不連續(xù)，甚至無數(shù)據(jù)記錄等，不能滿足臨災(zāi)研判和應(yīng)急處置需要及日常業(yè)務(wù)管理工作要求。

現(xiàn)代通信技術(shù)與計算機技術(shù)的融合，既促進了網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展，又提高了通信的各種性能，呈現(xiàn)出通信的移動性、視頻化、云協(xié)作和社交元素增加等特點，也為地質(zhì)災(zāi)害群測群防工作提供了靈活、多樣的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸方式。以智能手機、平板電腦為代表的便攜式移動終端基本滿足包括定位數(shù)據(jù)、矢量地圖、圖片、視頻等多種類型數(shù)據(jù)的一體化采集需要，被應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害群測群防領(lǐng)域[4-5]。目前，有關(guān)研究文獻多從基于移動終端的地質(zhì)災(zāi)害群測群防監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、傳輸、管理和系統(tǒng)編程等方面探討，魯學(xué)軍[3]等人從地質(zhì)災(zāi)害群測群防體系構(gòu)成、業(yè)務(wù)鏈和運行機制等方面入手探討了基于移動終端地質(zhì)災(zāi)害群測群防系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。

本文從現(xiàn)階段地質(zhì)災(zāi)害群測群防監(jiān)測預(yù)警、會商業(yè)務(wù)需求分析入手，提出了基于融合通信的地質(zhì)災(zāi)害移動監(jiān)測預(yù)警和會商系統(tǒng)，在滿足數(shù)據(jù)采集上報的同時，將?。ㄊ小⒖h）應(yīng)急平臺的預(yù)警信息推送至移動終端，同時，移動終端音/視頻信息直接接入?。ㄊ?、縣）應(yīng)急平臺，滿足會商需求。

1 群測群防及移動應(yīng)急會商體系結(jié)構(gòu)

1.1 群測群防體系

群測群防體系由縣、鄉(xiāng)、村三級監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測點構(gòu)成?？h、鄉(xiāng)、村三級群測群防網(wǎng)絡(luò)是一個較完善的系統(tǒng)工程，以縣為中心，對鄉(xiāng)、村兩級網(wǎng)絡(luò)進行管理和指導(dǎo)，村級網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)，三級網(wǎng)絡(luò)的管理和運行是重點。群測群防的監(jiān)測人和縣、鄉(xiāng)、村管理責(zé)任人共同組成了群測群防工作的實施主體。

1.2 地質(zhì)災(zāi)害移動會商

專業(yè)的地質(zhì)災(zāi)害遠程會商和應(yīng)急指揮系統(tǒng)適用于較大規(guī)模的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置和現(xiàn)場救援工作，有以下特點：①基于應(yīng)急通信系統(tǒng)（有線、無線調(diào)度，衛(wèi)星通信，短波通信）實現(xiàn)與各級應(yīng)急平臺間以及與應(yīng)急現(xiàn)場間的信息傳送；②基于計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，保障地質(zhì)調(diào)查、應(yīng)急會商數(shù)據(jù)的實時傳輸；③基于視頻會議系統(tǒng)，實現(xiàn)會商系統(tǒng)向上、向下延伸和同級互聯(lián)；④基于無線單兵系統(tǒng)（衛(wèi)星或其他網(wǎng)絡(luò)），實現(xiàn)現(xiàn)場圖像采集，并實時傳輸?shù)綉?yīng)急會商系統(tǒng)。

對于納入群測群防體系的地質(zhì)災(zāi)害隱患點，日常監(jiān)測、巡查工作中發(fā)現(xiàn)異?；蛲话l(fā)災(zāi)情、險情時，需要上級管理部門、專業(yè)監(jiān)測技術(shù)人員及時解疑答惑或在線指導(dǎo)臨災(zāi)自救。常規(guī)業(yè)務(wù)工作流程，是以電話、短信、網(wǎng)絡(luò)等形式逐級上報，但在特殊情況下，特別是需要專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)時，這種方式可能會錯過最佳指導(dǎo)（救援）時機。

對于遍布鄉(xiāng)村的小型地質(zhì)災(zāi)害隱患點，監(jiān)測人臨災(zāi)判別或應(yīng)急處置經(jīng)驗不足，上述情況更應(yīng)引起重視。移動會商系統(tǒng)利用移動終端可以一鍵開啟與值班管理人員或?qū)I(yè)技術(shù)人員的音/視頻通話，必要時，可將群測群防人員或基層管理人員的音/視頻接入省、市應(yīng)急平臺會議系統(tǒng)，以滿足應(yīng)急會商和在線指導(dǎo)需求。

1.3 工作體系結(jié)構(gòu)

“監(jiān)測”與“管理”是地質(zhì)災(zāi)害群測群防工作的兩項基本任務(wù)，主要圍繞易發(fā)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患點開展工作，延伸到宣傳培訓(xùn)，災(zāi)情、險情上報，應(yīng)急處置，搶險救災(zāi)，防災(zāi)演習(xí)等方面。隨著專業(yè)人員技術(shù)支撐合作機制的建立，專業(yè)監(jiān)測預(yù)警工作的逐步開展，群測群防技術(shù)支撐體系逐漸明晰和趨于完善，一種以強化業(yè)務(wù)管理、技術(shù)管理、群專結(jié)合、智能化為特征的群測群防體系的“升級版”正在形成。群測群防工作體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 地質(zhì)災(zāi)害群測群防及應(yīng)急會商體系圖

2 移動監(jiān)測預(yù)警及會商系統(tǒng)總體設(shè)計

移動監(jiān)測預(yù)警及會商系統(tǒng)由3部分組成，即數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理及服務(wù)和數(shù)據(jù)應(yīng)用。系統(tǒng)拓撲如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)拓撲圖

數(shù)據(jù)采集由移動端完成。移動端主要面向群測群防人員和基層管理人員，通過手持移動終端采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，主要包括宏觀巡查、測距（相對距離）、地裂、墻裂、泉水、井水、地鼓等監(jiān)測數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)直接通過GSM（2G）、3G、4G、WiFi等網(wǎng)絡(luò)傳回至省級平臺。在出現(xiàn)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情、險情時，群測群防員或基層管理人員還可通過手持終端快速上報災(zāi)情、險情。群測群防人員也可通過手持終端接收預(yù)警信息，并接受遠程交互式應(yīng)急防災(zāi)指揮。通過專用軟、硬件功能定制及一鍵式呼叫系統(tǒng)、POC技術(shù)的應(yīng)用等，實現(xiàn)群測群防監(jiān)測預(yù)警的應(yīng)用創(chuàng)新。

數(shù)據(jù)管理及服務(wù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用由省級平臺提供，主要包括4個方面的內(nèi)容：①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。借助于省地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)中心，提供地質(zhì)環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害隱患點詳細調(diào)查數(shù)據(jù)和群測群防數(shù)據(jù)服務(wù)。②監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合處理。移動監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到省級平臺，通過歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)多指標比對分析，初步判斷每個隱患點的變化趨勢，并向管理人員發(fā)出預(yù)警提示。③預(yù)警信息發(fā)布?；谝延械摹笆〖壍刭|(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)”的預(yù)警結(jié)果或市、縣級預(yù)警結(jié)果，通過地質(zhì)環(huán)境一張圖，生成單點氣象風(fēng)險預(yù)警信息，并將預(yù)警信息通過移動終端推送給群測群防人員或基層管理人員。④綜合服務(wù)。群測群防監(jiān)測中有部分指標有一定的量化概念，比如相對距離、地鼓高度、裂縫寬度、井水位高度和泉水量大小等，當監(jiān)測指標達到一定的異常范圍時，監(jiān)測體可能處于臨災(zāi)狀態(tài)。對具體隱患體而言，這種宏觀現(xiàn)象的累進性變化，即災(zāi)害前兆信息，往往需要人工參與作出判斷——宏觀地質(zhì)災(zāi)害觀測預(yù)警。對一些比較重要的隱患體，有經(jīng)驗的群測群防人員可直接作出臨災(zāi)判斷，群測群防人員也可通過省級平臺與技術(shù)專家取得聯(lián)系，通過在線交互方式分析監(jiān)測體的危險性，做出預(yù)警判斷或采取適當?shù)膽?yīng)急防災(zāi)減災(zāi)措施。此外，當遇到特殊情況時，群測群防人員通過“一鍵式呼叫”、短信、語音等方式發(fā)布預(yù)警、告警信息，以有效預(yù)防和避免地質(zhì)災(zāi)害的威脅，保護人民的生命財產(chǎn)安全。

3 移動監(jiān)測預(yù)警及會商系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用

3.1 移動監(jiān)測預(yù)警及會商系統(tǒng)建設(shè)

系統(tǒng)管理端基于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，采用B/S架構(gòu)，使用Java語言開發(fā)，數(shù)據(jù)庫基于MS SQL SERVER 2008以上版本，GIS平臺（地理信息系統(tǒng)）采用ARCGIS 9.0以上版本，數(shù)據(jù)發(fā)布采用ARCGIS WEB SERVER技術(shù)，并支持群測群防監(jiān)測預(yù)警專用移動終端調(diào)用天地圖、百度地圖數(shù)據(jù)等。軟件技術(shù)框架、數(shù)據(jù)格式規(guī)范、接口定義等方面與“山西省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急中心”現(xiàn)有的地質(zhì)災(zāi)害實時監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急平臺系統(tǒng)保持一致、相互兼容。系統(tǒng)管理端布設(shè)于“山西省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急中心”，其主要用戶為各級國土資源主管部門相關(guān)人員和地質(zhì)災(zāi)害群測群防體系人員等，系統(tǒng)支持20 000個以上終端用戶接入，以滿足山西省地質(zhì)災(zāi)害群測群防監(jiān)測預(yù)警需求。移動監(jiān)測預(yù)警專用終端軟件基于Android5.0以上（含）版本開發(fā)，系統(tǒng)接口主要以Web Service和Java API的形式提供，軟件技術(shù)框架、數(shù)據(jù)格式規(guī)范、接口定義等方面與“山西省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急中心”現(xiàn)有的地質(zhì)災(zāi)害實時監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)及應(yīng)急平臺系統(tǒng)保持一致、相互兼容。移動監(jiān)測預(yù)警專用終端軟件裝配于地質(zhì)災(zāi)害群測群防監(jiān)測預(yù)警專用移動終端，其主要用戶為各級國土資源主管部門相關(guān)人員和地質(zhì)災(zāi)害隱患點群測群防人員等。

對于日常監(jiān)測工作管理和數(shù)據(jù)合法性管理，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，結(jié)合原始調(diào)查數(shù)據(jù)確定的監(jiān)測頻次，分析監(jiān)測頻次的合理性。當現(xiàn)有監(jiān)測工作執(zhí)行不到位或需要調(diào)整監(jiān)測頻次時，系統(tǒng)向監(jiān)測人員或基層管理人員移動終端推送監(jiān)測提示信息。通過對嵌入到報表中的GPS/北斗定位數(shù)據(jù)進行分析，不滿足監(jiān)測要求的數(shù)據(jù)做標記處理，并向相關(guān)監(jiān)測人員或管理人員移動終端推送提示信息。

信息安全對于群測群防監(jiān)預(yù)警系統(tǒng)至關(guān)重要，它關(guān)系到監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)的安全性、可用性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了保證系統(tǒng)的安全，防止無關(guān)人員操作，在移動終端和系統(tǒng)管理端都需要對用戶登錄進行身份驗證，密碼通過MD5加密后儲存；為了保證移動終端與服務(wù)器之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕瑢鬏數(shù)臄?shù)據(jù)進行加密設(shè)計，即在發(fā)送數(shù)據(jù)前對數(shù)據(jù)進行加密，獲得數(shù)據(jù)后，先通過解密判斷數(shù)據(jù)是否被篡改或丟失，以確保接收到的數(shù)據(jù)的合法性。

3.2 移動監(jiān)測預(yù)警及會商系統(tǒng)應(yīng)用

山西省各類地質(zhì)災(zāi)害隱患點多達10 000余處，其中，崩塌、滑坡、泥石流等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害隱患點7 500多處，崩塌、滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患點威脅人員24萬多人，威脅財產(chǎn)62億多元。2017年開始，在全省范圍內(nèi)，為險情中型以上或比較重要的崩塌、滑坡、泥石流等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害隱患點群測群防人員及相關(guān)管理人員配備地質(zhì)災(zāi)害群測群防監(jiān)測預(yù)警專用移動終端5 046臺，用于快速采集、上報隱患點監(jiān)測信息和災(zāi)情、險情信息。

監(jiān)測人員或相關(guān)管理人員通過專用移動終端查看相關(guān)監(jiān)測、預(yù)警信息，一鍵開啟與上級值班管理人員或?qū)＜业囊?視頻通話功能；省級平臺通過管理系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，向移動終端推送通知公告、區(qū)域預(yù)警信息、隱患點預(yù)警信息或?qū)I(yè)監(jiān)測點預(yù)警信息等；同時，通過網(wǎng)絡(luò)穿越，實現(xiàn)省應(yīng)急平臺會議系統(tǒng)與群測群防人員或基層管理人員間的視頻通訊，即移動終端視頻信息直接接入省應(yīng)急平臺會議系統(tǒng)，以滿足會商需求。在實際工作中，本著“災(zāi)害面前不死人，降低或減少災(zāi)害帶來的損失”的目的，最大限度保護災(zāi)前人民群眾生命財產(chǎn)安全。經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，這樣做，受益人員超過16萬人，受保護財產(chǎn)超過40億元。

4 結(jié)束語

地質(zhì)災(zāi)害移動監(jiān)測預(yù)警及會商系統(tǒng)基于現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)、北斗/GPS導(dǎo)航定位、移動通信等技術(shù)，解決了傳統(tǒng)群測群防工作監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄、報送、處理等環(huán)節(jié)中存在的不足，其監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析及預(yù)警信息推送、在線會商等功能，為基層地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)工作中最大限度發(fā)揮省級平臺數(shù)據(jù)處理能力和專業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)支撐能力提供了技術(shù)保障。山西是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)、頻發(fā)省份之一，通過專用移動終端的配備和地質(zhì)災(zāi)害移動監(jiān)測預(yù)警及會商系統(tǒng)建設(shè)，提升了群測群防人員和基層管理人員的裝備水平，讓群測群防體系發(fā)揮出最大的防災(zāi)減災(zāi)成效，打造山西地質(zhì)災(zāi)害群測群防體系“升級版”。