(1.福建省晉江市氣象局，福建 晉江 362200； 2.南京信息工程大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210044；3.福建省泉州市氣象局，福建 泉州 362000)

0 引言

GIS又叫“地理信息系統(tǒng)”或“地學(xué)信息系統(tǒng)”，是一種只在特定環(huán)境下，發(fā)揮指向定義功能的空間型信息系統(tǒng)。在軟、硬件計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的支持下，GIS系統(tǒng)可采集整個(gè)地球表層空間中的所有地理分布數(shù)據(jù)，并通過后期的存儲(chǔ)、分析、運(yùn)算、管理、顯示與描述處理，將這些數(shù)據(jù)整合成分散的技術(shù)型應(yīng)用信息。LBS作為GIS系統(tǒng)的核心元件，可按照地理信息中各類位置數(shù)據(jù)所屬類型結(jié)構(gòu)，處理經(jīng)緯度坐標(biāo)及一系列環(huán)境參量條件[1]。在震裂坡地及其它特定狀態(tài)環(huán)境中，單純的經(jīng)緯度坐標(biāo)只能表示一個(gè)獨(dú)立的地點(diǎn)或方位，但在不發(fā)生其它特殊標(biāo)志處理的情況下，定位系統(tǒng)中的用戶很難直接認(rèn)識(shí)這些位置節(jié)點(diǎn)。因此，在降雨量超過額定限度標(biāo)準(zhǔn)的汛期階段，震裂帶及一些地質(zhì)密集區(qū)域極易出現(xiàn)明顯的山體崩塌行為。

為避免上述情況的發(fā)生，引入WebApp構(gòu)件等一系列硬件設(shè)備元件，在確保震裂坡地質(zhì)環(huán)境、氣象水文特征條件不發(fā)生改變的前提下，統(tǒng)計(jì)GIS體系的組成結(jié)構(gòu)及巡檢操作功能，再聯(lián)合具體的應(yīng)用性能統(tǒng)計(jì)結(jié)果，設(shè)計(jì)一種基于GIS的震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。在實(shí)際測(cè)試環(huán)境中，統(tǒng)一約束應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，通過數(shù)值分層記錄的方式，確定該新型監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1 震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)

震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)包含GIS平臺(tái)、WebApp構(gòu)件等多個(gè)硬件開發(fā)模塊，其具體搭建方法可按如下步驟進(jìn)行。

1.1 GIS平臺(tái)開發(fā)

GIS平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)震裂坡地質(zhì)信息及降雨量數(shù)據(jù)的規(guī)劃與管理，可在指定地質(zhì)災(zāi)害節(jié)點(diǎn)的情況下，獨(dú)立統(tǒng)計(jì)某一固定位置出現(xiàn)山體崩塌行為的可能性，并將其作為后續(xù)構(gòu)件與硬件設(shè)備結(jié)構(gòu)的基本連接依據(jù)。完整的GIS平臺(tái)結(jié)構(gòu)包含GIS瀏覽器、降雨監(jiān)測(cè)終端、系統(tǒng)客戶三類起始開發(fā)元件。其中，GIS瀏覽器可按照震裂坡地所處的地形條件，檢測(cè)周圍環(huán)境中可能引起降雨量增加的物理因素，并將這些檢測(cè)信息整合成獨(dú)立的記錄數(shù)據(jù)包，借助傳入信道輸送至系統(tǒng)的各級(jí)硬件消耗單元。降雨監(jiān)測(cè)終端是統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境中總降雨數(shù)量信息的物理元件，可跟隨外界水文特征條件的改變，而選擇接入系統(tǒng)終端設(shè)備的具體數(shù)量，進(jìn)而使整個(gè)硬件執(zhí)行環(huán)境逐漸趨于穩(wěn)定。系統(tǒng)客戶由大量監(jiān)測(cè)預(yù)警節(jié)點(diǎn)組成，可根據(jù)現(xiàn)有降水量的數(shù)值結(jié)果，控制WebApp構(gòu)件中可參與系統(tǒng)執(zhí)行信息的固定流量寬度條件。GIS網(wǎng)絡(luò)是GIS平臺(tái)的核心處理組織，向下附屬了WebApp構(gòu)件、預(yù)測(cè)模塊與預(yù)警模塊，可根據(jù)GIS主機(jī)中震裂坡地降雨量參數(shù)的變化情況，轉(zhuǎn)變網(wǎng)絡(luò)主體所面臨的選擇性接入現(xiàn)狀，進(jìn)而達(dá)到控制區(qū)域性降雨量空間插值的目的。

圖1 震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)GIS平臺(tái)結(jié)構(gòu)

1.2 WebApp構(gòu)件

WebApp構(gòu)件是GIS平臺(tái)中最大的附屬性元件結(jié)構(gòu)，以WTN6040芯片和CDMA芯片作為核心搭建設(shè)備。WTN6040芯片完全符合WebApp構(gòu)件的Clemens建連方式，是一個(gè)具有獨(dú)立部署能力的第三方合成性單元式結(jié)構(gòu)。在芯片內(nèi)任意硬件執(zhí)行設(shè)備未達(dá)到額定執(zhí)行功率的情況下，該項(xiàng)設(shè)備結(jié)構(gòu)都能保持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)[2]。標(biāo)準(zhǔn)的WTN6040芯片由一個(gè)WTN6040核心執(zhí)行器、多個(gè)接入管腳、一個(gè)預(yù)警電阻和多個(gè)實(shí)控連接桿組成。其中，接入管腳始終附著在WTN6040核心執(zhí)行器的外側(cè)，可跟隨WebApp構(gòu)件接入行為的改變，而自主選擇與核心監(jiān)測(cè)預(yù)警模塊間的連接狀態(tài)，并驅(qū)使暫存于傳輸通道內(nèi)的降雨量信息快速轉(zhuǎn)存至單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)中。預(yù)警電阻是一個(gè)可自行改變接入阻值的滑動(dòng)變阻設(shè)備，當(dāng)阻值無限接近原始變阻條件的二倍時(shí)，系統(tǒng)中的流通電流量無限縮小，而震裂坡地降雨量的預(yù)測(cè)精準(zhǔn)性則得到穩(wěn)定提升；當(dāng)阻值無限縮小直至等于原始變阻條件的二分之一時(shí)，系統(tǒng)中的流通電流量無限增大，但震裂坡地降雨量的預(yù)測(cè)精準(zhǔn)性卻出現(xiàn)異常波動(dòng)。

CDMA芯片是WebApp構(gòu)件中另一個(gè)硬件調(diào)節(jié)設(shè)備，由數(shù)據(jù)連接面板、監(jiān)測(cè)處理結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)控制結(jié)構(gòu)和一個(gè)定量接入節(jié)點(diǎn)組成。震裂坡地處于持續(xù)降雨的環(huán)境中時(shí)，傳輸信道可承擔(dān)WTN6040芯片與CDMA芯片間的物理連接請(qǐng)求，通過接入節(jié)點(diǎn)將信息數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)連接面板中，進(jìn)而促使監(jiān)測(cè)處理結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)控制結(jié)構(gòu)，同時(shí)由“閉合”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑B接”狀態(tài)[3]。監(jiān)測(cè)處理結(jié)構(gòu)與調(diào)節(jié)控制結(jié)構(gòu)同時(shí)附屬于CDMA芯片，是數(shù)據(jù)連接面板中兩個(gè)重要的物理執(zhí)行結(jié)構(gòu)，隨著系統(tǒng)內(nèi)降雨量數(shù)據(jù)信息的不斷累積，接入節(jié)點(diǎn)承擔(dān)的數(shù)據(jù)傳輸限度條件也隨之增加，為避免監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)陷入不合理的應(yīng)用執(zhí)行狀態(tài)，這兩類物理結(jié)構(gòu)必須保持不間斷的轉(zhuǎn)化行為，直至系統(tǒng)中不再產(chǎn)生與震裂坡地降雨量相關(guān)的數(shù)據(jù)信息參量。

1.3 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件執(zhí)行模塊主要包含降雨量監(jiān)測(cè)、降雨量預(yù)警、數(shù)據(jù)傳輸促進(jìn)三類物理結(jié)構(gòu)。降雨量監(jiān)測(cè)模塊下端附屬大量的監(jiān)測(cè)接觸探針，可通過并列分連的方式與其它硬件設(shè)備保持連接狀態(tài)，并借助傳輸連接線，將這些有關(guān)震裂坡地降雨量的數(shù)據(jù)信息傳輸至各級(jí)應(yīng)用設(shè)備中。監(jiān)測(cè)接觸探針直接與數(shù)據(jù)處理單元相連，可在獲取降雨量監(jiān)測(cè)信息的同時(shí)，分析關(guān)聯(lián)并發(fā)行為的觸及可能性，并將分析結(jié)果傳輸至監(jiān)測(cè)調(diào)配器中。監(jiān)測(cè)調(diào)配器是降雨量監(jiān)測(cè)模塊的核心控制設(shè)備，下端包含一個(gè)監(jiān)測(cè)指針，可根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)預(yù)警指令的運(yùn)輸現(xiàn)狀，選擇是否執(zhí)行數(shù)據(jù)處理單元中的降雨量信息提取操作。

圖2 降雨量監(jiān)測(cè)模塊結(jié)構(gòu)示意圖

降雨量預(yù)警模塊是一個(gè)完整的殼狀體結(jié)構(gòu)，常規(guī)情況下位于監(jiān)測(cè)模塊的上端或下端，借助監(jiān)測(cè)指針與監(jiān)測(cè)模塊相連。殼狀體下端由6個(gè)預(yù)警調(diào)節(jié)按鈕、一個(gè)接入按鈕、一個(gè)斷開按鈕組成。其中，4個(gè)預(yù)警調(diào)節(jié)按鈕保持完整的樹列排布狀態(tài)，負(fù)責(zé)在降雨量過大的情況下，疏導(dǎo)系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)執(zhí)行壓力；另外兩個(gè)預(yù)警調(diào)節(jié)按鈕分別位于接入/斷開按鈕的前端與后端，可控制降雨量預(yù)警模塊在系統(tǒng)中的連通接入狀態(tài)[4]。通常情況下，完全占用表示額定預(yù)警狀態(tài)；部分占用表示單一性預(yù)警狀態(tài)；空白占用表示徹底不預(yù)警狀態(tài)。為使系統(tǒng)保持良好的控制調(diào)節(jié)狀態(tài)，三類預(yù)警行為之間存在自由性切換的可能，但只有獨(dú)立預(yù)警行為才能觸發(fā)最真實(shí)的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)結(jié)果。

數(shù)據(jù)傳輸促進(jìn)模塊以MSR-2021 DPRS DTU設(shè)備作為核心搭建裝置，整個(gè)元件內(nèi)部至包含一個(gè)完整的DTU芯片，且其中配置大量的節(jié)點(diǎn)感觸裝置，可深度感知震裂坡地降雨量的具體變化情況，并根據(jù)信息參量在系統(tǒng)中的傳輸變化情況，更改必要指令操作的執(zhí)行設(shè)置行為。MSR-2021 DPRS DTU設(shè)備表明包含一定數(shù)量的傳輸控制接口，可連接大量的控制數(shù)據(jù)線，在降雨量信息總量較為龐大時(shí)，首尾接口中的數(shù)據(jù)線可被替換為接口探針，并以此提升系統(tǒng)內(nèi)部監(jiān)測(cè)預(yù)警行為的應(yīng)用準(zhǔn)確度[5]。MSR-2021 DPRS DTU設(shè)備右下端由一個(gè)傳輸旋鈕組成，可按照降雨量預(yù)警模塊、降雨量監(jiān)測(cè)模塊中數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)現(xiàn)狀，更改旋鈕控制下傳輸導(dǎo)線中數(shù)據(jù)流的流量條件，進(jìn)而達(dá)到緩解控制接口數(shù)據(jù)傳輸壓力的目的。

2 監(jiān)測(cè)預(yù)警需求分析

在震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)硬件設(shè)備的支持下，按照地質(zhì)環(huán)境條件、氣象水文特征、其它性能統(tǒng)計(jì)的深入流程，完成監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用需求分析。

2.1 震裂坡地質(zhì)環(huán)境條件

震裂坡地質(zhì)環(huán)境主要指自地表層下的堅(jiān)硬殼體結(jié)構(gòu)，也就是巖石圈，該類物理信息隸屬于地球的演化行為產(chǎn)物，可影響降雨量信息在監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)中的基礎(chǔ)應(yīng)用處理結(jié)果。在震裂坡環(huán)境中，巖石可跟隨太陽能作用或降雨沖刷而出現(xiàn)一定程度的風(fēng)化轉(zhuǎn)變，進(jìn)而使已經(jīng)固結(jié)的物質(zhì)得到完全解放，并以巖石小分子的形式參與到地質(zhì)環(huán)境中去，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)震裂坡地質(zhì)循環(huán)傳輸速度的初衷。完整的震裂坡地質(zhì)環(huán)境由巖石、水、浮土、大氣等地球物質(zhì)組成，包含整個(gè)巖石圈及各類相關(guān)性風(fēng)化產(chǎn)物。在汛期過程中，震裂坡地需要依靠周圍地質(zhì)條件，才能保證生物體生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，故隨著降雨時(shí)間的不斷增加，震裂坡地內(nèi)的結(jié)構(gòu)特征及物化成分也會(huì)發(fā)生改變，即降雨量監(jiān)測(cè)模塊中的記錄結(jié)果可能偏離原始限定條件。地質(zhì)環(huán)境可為震裂坡內(nèi)的所有生物提供棲息場(chǎng)所及活動(dòng)空間，而適當(dāng)?shù)慕涤陝t會(huì)為這些生命體提供充足的空氣、水分和微量營(yíng)養(yǎng)元素。由于震裂坡地理分化條件的不同，整個(gè)坡體地質(zhì)會(huì)出現(xiàn)明顯的區(qū)域性差異，這也是導(dǎo)致降雨量存在偏差分布的主要原因。綜上，震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)與預(yù)警處理必須建立在良好地質(zhì)環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，即一切GIS體系行為都應(yīng)該得到震裂坡地質(zhì)環(huán)境條件的支持。

2.2 氣象與水文特征

氣象與水文特征是監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)中的重要記錄信息，可影響數(shù)據(jù)傳輸促進(jìn)模塊在GIS體系中的接入狀態(tài)，進(jìn)而達(dá)到控制系統(tǒng)降雨量預(yù)警行為的目的。總的來說，流通于系統(tǒng)中的氣象與水文特征屬于一種保持促進(jìn)屬性的連接性信息協(xié)議，能夠分別建立WebApp構(gòu)件與降雨量監(jiān)測(cè)模塊、WebApp構(gòu)件與降雨量預(yù)警模塊間的傳輸途徑，從而使監(jiān)測(cè)接觸探針以部分重疊的狀態(tài)接入預(yù)警模塊中的調(diào)節(jié)接口，提升系統(tǒng)預(yù)警裝置對(duì)于降雨量信息的監(jiān)測(cè)敏感程度，達(dá)到頻繁預(yù)警的目的[6-7]。當(dāng)系統(tǒng)中流通的氣象與水文特征信息不足以支撐模塊的監(jiān)測(cè)預(yù)警行為時(shí)，降雨量監(jiān)測(cè)模塊、降雨量預(yù)警模塊會(huì)自發(fā)加速對(duì)震裂坡地降雨量信息的收集速率，并適當(dāng)縮減MSR-2021 DPRS DTU設(shè)備傳輸旋鈕的接入深度，從而提升數(shù)據(jù)傳輸促進(jìn)模塊的傳導(dǎo)能力。

2.3 其它性能統(tǒng)計(jì)

震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的其它性能統(tǒng)計(jì)主要針對(duì)操作軟、硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行，包括安全性能提升、可靠性整合、異常錯(cuò)誤處理、適應(yīng)性調(diào)節(jié)等多個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)，對(duì)增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)于降雨量信息的預(yù)警敏感程度具有極強(qiáng)促進(jìn)作用[8]。從執(zhí)行性角度來看，針對(duì)于震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)軟件的性能統(tǒng)計(jì)主要應(yīng)包含如下幾方面：

1)GIS網(wǎng)絡(luò)必須時(shí)刻保持暢通，與震裂坡地降雨量相關(guān)的數(shù)據(jù)信息需保持高頻率的傳輸強(qiáng)度；

2)系統(tǒng)內(nèi)的監(jiān)測(cè)模塊與預(yù)警模塊需要保持良好的穩(wěn)定屬性，以促進(jìn)降雨量信息的可靠性傳輸；

3)系統(tǒng)客戶應(yīng)該與核心主機(jī)保持友好的交互關(guān)系；

4)GIS體系內(nèi)部的震裂坡地降雨量信息，只能從WebApp構(gòu)件傳輸至其它系統(tǒng)硬件執(zhí)行模塊，不能因?qū)牖驅(qū)С鲂袨榈某霈F(xiàn)，而允許反向傳輸操作的存在。

針對(duì)震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)硬件的性能統(tǒng)計(jì)，則可以依照表1所示參數(shù)執(zhí)行。

表1 監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)硬件性能統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

3 GIS關(guān)鍵技術(shù)研究

根據(jù)相關(guān)硬件模塊的應(yīng)用需求標(biāo)準(zhǔn)，分析系統(tǒng)內(nèi)部組成條件及GIS體系的巡檢操作功能，完成震裂坡地降雨量預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。GIS關(guān)鍵技術(shù)的難點(diǎn)在于初步預(yù)警單元的“列”狀集群的模塊結(jié)構(gòu)是否兼容與合理，這決定著其內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)組織能否保持兼發(fā)性連接觸連狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警行為。

3.1 監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)組成

在GIS體系的支持下，震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)由數(shù)據(jù)感知、信息傳輸、降雨信息預(yù)測(cè)、初步預(yù)警、預(yù)警處理五部分結(jié)構(gòu)組成。從分級(jí)執(zhí)行的層面來看，所有系統(tǒng)操作結(jié)構(gòu)均保持平行化分布狀態(tài)，且每條結(jié)構(gòu)組織最多只能被兩類操作結(jié)構(gòu)占用。位于最上層的數(shù)據(jù)感知組織中僅包含與震裂坡地降雨量相關(guān)的數(shù)據(jù)參量，能夠按照GIS平臺(tái)內(nèi)，WebApp構(gòu)件的接入形式，而自主控制系統(tǒng)內(nèi)監(jiān)測(cè)預(yù)警指令的傳輸速率。信息傳輸組織位于數(shù)據(jù)感知組織的下級(jí)，由數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和連接節(jié)點(diǎn)組成，這些物理節(jié)點(diǎn)保持“行”式集群分布狀態(tài)，可增強(qiáng)震裂坡地降雨量信息在GIS平臺(tái)內(nèi)的響應(yīng)強(qiáng)度，進(jìn)而達(dá)到維持核心計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)預(yù)警行為的目的[9]。初步預(yù)警單元和降雨信息預(yù)測(cè)單元處于同一操作結(jié)構(gòu)層內(nèi)部。其中，初步預(yù)警單元包含三類“列”狀集群的信息監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)傳導(dǎo)和系統(tǒng)預(yù)警功能結(jié)構(gòu)，可調(diào)度系統(tǒng)GIS體系內(nèi)降雨量信息的傳輸促進(jìn)行為，進(jìn)而觸發(fā)更為精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)預(yù)警行為模式。降雨信息預(yù)測(cè)單元包含數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)兩類結(jié)構(gòu)處理方式，在GIS體系內(nèi)部，這兩類節(jié)點(diǎn)組織既能同時(shí)傳導(dǎo)震裂坡地降雨量數(shù)據(jù)信息，又能保持兼發(fā)性連接觸連狀態(tài)，因此處于末層的預(yù)警處理單元始終能夠獲取到足量的降雨量數(shù)據(jù)信息。預(yù)警處理單元由數(shù)據(jù)傳導(dǎo)處理和用戶預(yù)警兩類物理節(jié)點(diǎn)組成，能夠感知系統(tǒng)內(nèi)震裂坡地降雨量信息的轉(zhuǎn)變狀態(tài)，并以此作為提醒各類設(shè)備結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警行為的重要條件。

圖3 監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

3.2 GIS體系結(jié)構(gòu)與巡檢操作功能

GIS體系由監(jiān)測(cè)預(yù)警中心、服務(wù)器、主體結(jié)構(gòu)、基站及客戶設(shè)備共同組成。其中巡檢操作功能只發(fā)生在服務(wù)器與基站結(jié)構(gòu)中，當(dāng)震裂坡地降雨量信息沿系統(tǒng)信道傳輸時(shí)，預(yù)警中心會(huì)對(duì)GIS體系發(fā)出明確的調(diào)度指令，此時(shí)服務(wù)器設(shè)備會(huì)由“斷開”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑B接”狀態(tài)，基站也會(huì)隨之接受來自監(jiān)測(cè)預(yù)警中心的震裂坡地降雨量信息，再通過各級(jí)GIS主體消耗這些數(shù)據(jù)參量，在確保體系物理結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變的前提下，將這些信息分散至客戶設(shè)備中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一次震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警的巡檢操作處理，完成GIS體系結(jié)構(gòu)的建立[10]。

圖4 GIS體系結(jié)構(gòu)圖

4 系統(tǒng)測(cè)試

利用GIS體系架構(gòu)，驗(yàn)證震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)用性，聯(lián)合FTP主機(jī)，模擬某震裂坡地區(qū)域在汛期過程中的降雨行為，通過截取降雨量空間插值的方式，確定降雨區(qū)域的危險(xiǎn)性等級(jí)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)性的監(jiān)測(cè)預(yù)警報(bào)告，解決由過量降雨引發(fā)的震裂帶山體崩塌問題。

4.1 系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境

選取如圖5所示的震裂坡區(qū)域作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，在汛期過程中，多次記錄該地區(qū)的降雨量信息，再將實(shí)際監(jiān)測(cè)裝置放置在震裂坡區(qū)域內(nèi)，利用FTP主機(jī)模擬在此降雨強(qiáng)度下，應(yīng)用監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)后，實(shí)測(cè)裝置所檢測(cè)到的降雨量空間插值結(jié)果。

圖5 目標(biāo)震裂坡區(qū)域

4.2 系統(tǒng)測(cè)試方法

在FTP主機(jī)中模擬震裂坡地的降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警現(xiàn)狀，如圖6所示，分析經(jīng)過GIS體系轉(zhuǎn)接后，由預(yù)警裝置告警量不同而引發(fā)的降雨量空間插值轉(zhuǎn)變情況。

圖6 模擬實(shí)測(cè)圖

4.3 實(shí)際測(cè)試用例

圖7反應(yīng)了應(yīng)用震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)前、后，降雨量空間插值模擬結(jié)果及降雨區(qū)域危險(xiǎn)性等級(jí)系數(shù)的變化情況。

圖7 模擬檢測(cè)圖

圖7中，“Y”代表應(yīng)用震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)后，數(shù)據(jù)結(jié)果的變化情況；“N”代表應(yīng)用震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)前，數(shù)據(jù)結(jié)果的變化情況。右側(cè)柱狀圖表示降雨量空間插值模擬結(jié)果，左側(cè)表格表示降雨區(qū)域危險(xiǎn)性等級(jí)系數(shù)。隨記錄次數(shù)的增加，“Y”結(jié)果的數(shù)值水平始終低于“N”結(jié)果，最大值僅能維持在3.5×1017T左右，而降雨區(qū)域危險(xiǎn)性等級(jí)在出現(xiàn)小幅度增加后，穩(wěn)定保持為Ⅱ級(jí)(默認(rèn)Ⅴ級(jí)以下不會(huì)引發(fā)震裂帶山體崩塌行為)?！癗”指標(biāo)的降雨區(qū)域危險(xiǎn)性等級(jí)在檢測(cè)初期就已經(jīng)達(dá)到Ⅲ級(jí)，檢測(cè)中期更是達(dá)到Ⅴ級(jí)，符合震裂帶山體崩塌行為標(biāo)準(zhǔn)。綜上可知，在汛期階段，隨著基于GIS震裂坡地降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用，由預(yù)警裝置告警行為引發(fā)的降雨量空間插值轉(zhuǎn)變趨勢(shì)得到有效控制，在一定程度上降低了震裂帶山體崩塌事件的發(fā)生幾率。

5 結(jié)束語

隨著GIS體系的不斷完善，震裂坡降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)中的WebApp構(gòu)件得以穩(wěn)定運(yùn)行，各類硬件執(zhí)行設(shè)備可在不出現(xiàn)交叉并聯(lián)行為的前提下，促進(jìn)降雨量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的快

速傳輸，進(jìn)而使預(yù)警裝置的告警準(zhǔn)確性水平出現(xiàn)大幅提升。從預(yù)警需求分析的角度來看，地質(zhì)環(huán)境條件、氣象水文特征等信息的穩(wěn)定輸入，不僅穩(wěn)固了信道內(nèi)各類軟、硬件指標(biāo)協(xié)議的連接行為，也使監(jiān)測(cè)模塊在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到了額定執(zhí)行速率，對(duì)控制由預(yù)警裝置告警行為引發(fā)的降雨量空間插值轉(zhuǎn)變具有極強(qiáng)促進(jìn)作用。