鄧越　徐永進(jìn)　唐云輝等

摘要

針對(duì)現(xiàn)有精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)所存在的問(wèn)題以及滑坡災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警工作的特點(diǎn)，提出以精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)模型為核心，GIS和Internet技術(shù)為主要技術(shù)，采用C/S和B/S混合架構(gòu)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了新的精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了滑坡災(zāi)害信息管理、分析、決策、發(fā)布的一體化，提高了滑坡災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警工作的效率，改善了相關(guān)工作的技術(shù)方法，同時(shí)還可為相關(guān)管理部門(mén)制訂防災(zāi)減災(zāi)決策提供更加詳實(shí)的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 C/S；B/S；GIS；滑坡；監(jiān)測(cè)預(yù)警

中圖分類(lèi)號(hào) S126 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）20-06862-04

滑坡作用過(guò)程屬于一種自然地質(zhì)現(xiàn)象，但其造成的后果卻是一種社會(huì)和經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，具有災(zāi)害性[1]。滑坡災(zāi)害是自然環(huán)境的一部分，是僅次于地震災(zāi)害和洪水災(zāi)害的一種嚴(yán)重自然災(zāi)害[2-3]，不僅會(huì)給人類(lèi)生命帶來(lái)威脅，而且會(huì)對(duì)財(cái)產(chǎn)、環(huán)境、資源等也造成損失破壞。我國(guó)是一個(gè)滑坡災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，引起這些災(zāi)害發(fā)生的原因很多，內(nèi)在原因包括巖土類(lèi)型、水文地質(zhì)、坡體結(jié)構(gòu)等，外在誘發(fā)因素包括地震、降雨、融雪以及人工擾動(dòng)等[4]。在這些誘發(fā)因素中，降雨因素是最為主要的因素之一，大量滑坡災(zāi)害也都與降雨有著密切關(guān)系[5-6]，開(kāi)展基于降雨預(yù)測(cè)的滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警無(wú)疑是減少災(zāi)害損失的重要手段。

目前，滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)手段，其結(jié)果分發(fā)、展示多為文字性信息通過(guò)行政文件傳達(dá)方式進(jìn)行預(yù)報(bào)發(fā)布，在時(shí)效性、空間直觀性、受眾范圍、災(zāi)害點(diǎn)位置準(zhǔn)確性上還需要進(jìn)一步完善和改變。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展、GIS和空間遙感技術(shù)的普及以及降雨預(yù)報(bào)模型技術(shù)的進(jìn)步，使得綜合這些技術(shù)進(jìn)行精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警管理系統(tǒng)成為可能，筆者將就此展開(kāi)相關(guān)論述。

1 精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警

GIS、遙感等技術(shù)的快速發(fā)展和普及及降雨預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，使得降雨型滑坡災(zāi)害的精細(xì)化監(jiān)測(cè)預(yù)警得以實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警至少應(yīng)有兩大重要支撐：滑坡風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃空間精細(xì)化和有效降水量空間分布精細(xì)化。

滑坡風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃空間精細(xì)化是實(shí)現(xiàn)滑坡災(zāi)害精細(xì)化監(jiān)測(cè)預(yù)警的一大支撐。每個(gè)滑坡災(zāi)害點(diǎn)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、面積、體積、穩(wěn)定程度等不同，由降水引發(fā)滑坡的幾率與危險(xiǎn)程度也各不相同，因此需要根據(jù)研究區(qū)域滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖，利用GIS技術(shù)，結(jié)合每個(gè)區(qū)縣高分辨率的DEM（地面高程數(shù)字模型）、坡度圖、坡向圖、遙感影像數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)間、地質(zhì)情況、土壤類(lèi)型、植被覆蓋情況、強(qiáng)降水事件等數(shù)據(jù)資料，采用相關(guān)評(píng)估技術(shù)模型，得出區(qū)域內(nèi)的滑坡風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃圖。該區(qū)劃圖應(yīng)該為分辨率不超過(guò)100 m的高精度滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃成果。

有效降水量空間分布精細(xì)化是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警的另一支持。降水對(duì)滑坡災(zāi)害的誘發(fā)作用不僅取決于當(dāng)日降水，還需要考慮滑坡發(fā)生之前數(shù)日內(nèi)的累積降水量，即滑坡有效降水量[7-9]。有效降水量是各個(gè)氣象觀測(cè)臺(tái)站包括滑坡發(fā)生日及之前一段時(shí)間的逐日降水對(duì)滑坡總的影響。計(jì)算有效降水量的相關(guān)模型可以參考相關(guān)學(xué)者的研究[7-9]，如李媛等在《降雨誘發(fā)區(qū)域性滑坡預(yù)報(bào)預(yù)警方法研究》一文中將邏輯回歸模型引入進(jìn)行有效降雨量的計(jì)算[8]，張桂榮等在《基于WEBGIS和實(shí)時(shí)降雨信息的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)》一書(shū)中根據(jù)時(shí)段內(nèi)各日降水量離預(yù)報(bào)日的時(shí)間確定其對(duì)滑坡的有效降雨系數(shù)，用一段時(shí)間的當(dāng)天降雨量分別乘以有效降雨系數(shù)得到有效降雨量[9]。得到有效降水量數(shù)據(jù)后，再利用GIS空間插值技術(shù)模型，生成有效降水量空間精細(xì)化分布圖，即可實(shí)現(xiàn)有效降水量空間精細(xì)化。

將有效降水量空間精細(xì)化分布圖與滑坡風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃進(jìn)行疊加，根據(jù)各滑坡點(diǎn)在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃中所處的易滑分區(qū)，選擇不同滑坡分級(jí)指標(biāo)，確定各個(gè)點(diǎn)的滑坡危險(xiǎn)等級(jí)及發(fā)生滑坡的概率，即可實(shí)現(xiàn)精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警。

2 C/S和B/S相關(guān)概念及其特點(diǎn)

C/S軟件體系結(jié)構(gòu)，即Client/Server（客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)，是基于資源不對(duì)等，且為實(shí)現(xiàn)共享而提出來(lái)的，是20世紀(jì)90年代成熟起來(lái)的技術(shù)。C/S結(jié)構(gòu)將應(yīng)用一分為二，服務(wù)器（后臺(tái)）負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理，客戶(hù)機(jī)（前臺(tái)）完成與用戶(hù)的交互任務(wù)。

隨著Internet技術(shù)的發(fā)展，B/S軟件體系結(jié)構(gòu)，即Browser/Server（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。B/S體系結(jié)構(gòu)是對(duì)C/S體系結(jié)構(gòu)的變化或者改進(jìn)，在B/S體系結(jié)構(gòu)下，用戶(hù)不需要安裝額外的應(yīng)用程序，用戶(hù)界面完全通過(guò)www瀏覽器實(shí)現(xiàn)。

這兩種體現(xiàn)結(jié)構(gòu)具有各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)。C/S優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在界面交互能力強(qiáng)，適合大數(shù)據(jù)量的處理；缺點(diǎn)在于維護(hù)成本高，不利于系統(tǒng)的進(jìn)一步更新維護(hù)，而且多應(yīng)用于局域網(wǎng)間。B/S優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在應(yīng)用跨平臺(tái)、實(shí)時(shí)實(shí)地、擴(kuò)展性強(qiáng)、信息傳遞方便快速等，但是客戶(hù)端業(yè)務(wù)事務(wù)處理能力弱[11]。

實(shí)現(xiàn)精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)需要相關(guān)的精細(xì)化地理空間數(shù)據(jù)、復(fù)雜的空間降雨預(yù)測(cè)空間計(jì)算模型和便利的結(jié)果多渠道發(fā)布和傳播。這些基本的特點(diǎn)決定了單純的C/S或者B/S結(jié)構(gòu)均不太適用于該系統(tǒng)，根據(jù)兩種系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種C/S和B/S混合構(gòu)架的系統(tǒng)滿(mǎn)足精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的性能要求就很有意義且必要。該研究將基于此種架構(gòu)模式設(shè)計(jì)精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)主要是為了滿(mǎn)足相關(guān)管理部門(mén)對(duì)滑坡災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警日常工作，系統(tǒng)功能應(yīng)在滿(mǎn)足當(dāng)前業(yè)務(wù)工作需要的前提下解決目前的類(lèi)似系統(tǒng)所存在的問(wèn)題和缺點(diǎn)。該系統(tǒng)以精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警為核心功能，通過(guò)GIS技術(shù)結(jié)合現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)算法模型生成精細(xì)化滑坡危險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)結(jié)果，并利用WebGIS進(jìn)行結(jié)果發(fā)布和其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理，融合其他日常相關(guān)工作業(yè)務(wù)功能為一體，實(shí)現(xiàn)集滑坡災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)和滑坡災(zāi)害信息管理、分析、決策、發(fā)布一體化的綜合信息平臺(tái)，為相關(guān)管理部門(mén)制訂科學(xué)的防災(zāi)減災(zāi)措施等提供決策依據(jù)，為公眾提供一個(gè)快速獲取滑坡災(zāi)害信息的公共渠道。

3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中除遵循常規(guī)的功能性、易擴(kuò)充性、實(shí)用性、易用性、易移植性等原則外，還要遵循安全性、專(zhuān)業(yè)性原則。

安全性原則包括3個(gè)層面：①系統(tǒng)功能安全，操作穩(wěn)定，具有良好的操作容錯(cuò)性；②系統(tǒng)使用安全性，系統(tǒng)根據(jù)不同類(lèi)型的用戶(hù)，分為系統(tǒng)管理員用戶(hù)、市局管理用戶(hù)、區(qū)縣管理用戶(hù)、普通用戶(hù)等幾種類(lèi)型，不同用戶(hù)具有不同權(quán)限，通過(guò)權(quán)限來(lái)保證系統(tǒng)使用的安全性；③系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全，系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)，無(wú)論是高精度的地理空間數(shù)據(jù)還是氣象觀測(cè)專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)，都有一定的保密要求，因此對(duì)于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全性需要在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行重點(diǎn)考慮，主要考慮使用防火墻隔離以及網(wǎng)絡(luò)權(quán)限等方式實(shí)施。

專(zhuān)業(yè)性原則主要是指精細(xì)化滑坡災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)具備專(zhuān)業(yè)性的特點(diǎn)：①系統(tǒng)結(jié)果需符合地質(zhì)滑坡災(zāi)害的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)；②降水預(yù)報(bào)模型采用氣象專(zhuān)業(yè)降水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型，符合氣象系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)；③系統(tǒng)精細(xì)化滑坡災(zāi)害的結(jié)果分發(fā)和呈現(xiàn)通過(guò)GIS來(lái)呈現(xiàn)，具有GIS技術(shù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，系統(tǒng)安全性和專(zhuān)業(yè)性是需要重點(diǎn)考慮的，安全性保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及數(shù)據(jù)安全，專(zhuān)業(yè)性則保證了系統(tǒng)結(jié)果的正確性和符合專(zhuān)業(yè)人員的使用習(xí)慣，GIS專(zhuān)業(yè)特性則保證了結(jié)果的展現(xiàn)方式不同于傳統(tǒng)以及結(jié)果發(fā)布渠道的便利性，把握好這兩項(xiàng)原則對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

綜前所述，該系統(tǒng)采用C/S和B/S相混合的“內(nèi)外有別”模式[12]，混合模式結(jié)構(gòu)如圖1所示。服務(wù)端部署在政府有關(guān)管理部門(mén)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存管理與服務(wù)發(fā)布。部門(mén)內(nèi)部采用C/S架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)海量空間數(shù)據(jù)的高速傳輸。C/S架構(gòu)體系面向客戶(hù)分為工作人員和管理人員。工作人員負(fù)責(zé)滑坡災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)的處理以及滑坡災(zāi)害預(yù)測(cè)生成與發(fā)布，并將預(yù)報(bào)結(jié)果上傳至服務(wù)端數(shù)據(jù)庫(kù)。管理人員負(fù)責(zé)對(duì)滑坡災(zāi)害信息、系統(tǒng)用戶(hù)和用戶(hù)權(quán)限進(jìn)行管理。部門(mén)外部采用B/S架構(gòu)體系，戶(hù)外工作人員和公眾普通用戶(hù)只需通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)使用HTTP的方式進(jìn)行訪問(wèn)，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、實(shí)地瀏覽查詢(xún)滑坡災(zāi)害信息及相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.3 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示，采用3層架構(gòu)，從下到上依次是數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、表現(xiàn)層。

數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)的底層，主要包括空間數(shù)據(jù)庫(kù)、屬性數(shù)據(jù)庫(kù)和本地資源的建設(shè)、管理，維護(hù)各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，并提供數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)存檔、數(shù)據(jù)安全機(jī)制，為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源的保障。服務(wù)層是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的核心，負(fù)責(zé)接收來(lái)自客戶(hù)端的請(qǐng)求，并根據(jù)用戶(hù)請(qǐng)求類(lèi)型做出對(duì)應(yīng)的響應(yīng)，同時(shí)，通過(guò)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)的交互來(lái)完成對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理請(qǐng)求。表現(xiàn)層面向用戶(hù)層次，為用戶(hù)提供界面展示，以及提供用戶(hù)向服務(wù)端請(qǐng)求的操作接口。

在該3層結(jié)構(gòu)中，服務(wù)層和表現(xiàn)層也進(jìn)行了不同子層次的細(xì)分。服務(wù)層自下向上分為數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、服務(wù)邏輯層、業(yè)務(wù)邏輯層、服務(wù)發(fā)布層。數(shù)據(jù)訪問(wèn)層負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的持久化和訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的集中操作，向下與數(shù)據(jù)庫(kù)交互，向上提供數(shù)據(jù)操作接口；服務(wù)邏輯層利用下層數(shù)據(jù)操作的接口獲取業(yè)務(wù)服務(wù)數(shù)據(jù)；業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯的計(jì)算，完成氣象有效降水、滑坡預(yù)報(bào)預(yù)警等模型的模擬運(yùn)算，向上層提供這些業(yè)務(wù)模型邏輯調(diào)用的程序接口；服務(wù)發(fā)布層將服務(wù)邏輯層的業(yè)務(wù)邏輯接口包裝服務(wù)，并將生成的結(jié)果進(jìn)行服務(wù)發(fā)布。表現(xiàn)層自底向上分為服務(wù)調(diào)用層、操作邏輯層、結(jié)果顯示層。服務(wù)調(diào)用層調(diào)用應(yīng)用服務(wù)器發(fā)布的服務(wù)；客戶(hù)邏輯層基于下層的調(diào)用的服務(wù)接口，在客戶(hù)端完成邏輯計(jì)算，為上層提供邏輯接口；結(jié)果顯示層負(fù)責(zé)界面的展現(xiàn)，及響應(yīng)用戶(hù)在客戶(hù)端的交互操作請(qǐng)求，完成對(duì)下層邏輯接口的調(diào)用。

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用服務(wù)器部署在同一個(gè)位置，且不管是C/S結(jié)構(gòu)還是B/S結(jié)構(gòu)都采用同一個(gè)應(yīng)用服務(wù)器，即同一個(gè)服務(wù)器上部署不同的服務(wù)系統(tǒng)軟件。這種模式的架構(gòu)具備較強(qiáng)的可維護(hù)性與擴(kuò)展性。此外，基于數(shù)據(jù)的安全性考慮，除系統(tǒng)管理員外的所有用戶(hù)均不能直接訪問(wèn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，必須通過(guò)系統(tǒng)客戶(hù)端來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，使得底層數(shù)據(jù)對(duì)普通用戶(hù)安全隔離，從而保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。

圖2 系統(tǒng)邏輯分層

3.4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)采用功能分類(lèi)模塊化的設(shè)計(jì)理念，按照客戶(hù)端類(lèi)型分為C/S客戶(hù)端功能和B/S客戶(hù)端功能，不同類(lèi)型客戶(hù)端擁有相同的功能模塊，同時(shí)也具有不同的功能模塊。將客戶(hù)端功能分為3種類(lèi)型：C/S獨(dú)有功能模塊、公有模塊、B/S獨(dú)有功能模塊。此外，系統(tǒng)服務(wù)器端還具有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)用、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理、預(yù)報(bào)結(jié)果生成以及服務(wù)發(fā)布等功能模塊（圖3）。

圖3 系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)

3.4.1

用戶(hù)管理。主要包括C/S端的全部用戶(hù)管理模塊和B/S客戶(hù)端的區(qū)縣用戶(hù)管理模塊。這兩個(gè)模塊主要針對(duì)不同級(jí)別的用戶(hù)使用，系統(tǒng)管理可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的所有區(qū)縣的所有用戶(hù)進(jìn)行用戶(hù)權(quán)限配置、用戶(hù)添加、用戶(hù)刪除等操作；區(qū)縣用戶(hù)管理模塊主要由系統(tǒng)管理指定的區(qū)縣管理使用，主要針對(duì)區(qū)縣一般用戶(hù)進(jìn)行各項(xiàng)用戶(hù)管理操作。對(duì)于兩個(gè)模塊而言，管理員用戶(hù)可以審核用戶(hù)申請(qǐng)信息，是否允許注冊(cè)，可以查看已注冊(cè)用戶(hù)的相關(guān)信息，分配用戶(hù)權(quán)限等；普通用戶(hù)只能通過(guò)客戶(hù)端界面提交用戶(hù)申請(qǐng)注冊(cè)操作，或作為游客進(jìn)行有限的瀏覽查詢(xún)操作。

3.4.2

地圖數(shù)據(jù)管理。地圖數(shù)據(jù)管理為C/S端功能模塊，主要完成所在區(qū)域的地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理功能，包括數(shù)據(jù)的采集、添加、修改、刪除、查詢(xún)、瀏覽、保存等；此外，還有地圖文檔的渲染定制和地圖服務(wù)發(fā)布管理等功能，借助GIS通用功能模塊的放大、縮小、移動(dòng)、選取等GIS操作，進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)瀏覽。

3.4.3

災(zāi)害信息管理。該功能模塊用于滑坡災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)，如滑坡災(zāi)害點(diǎn)數(shù)據(jù)、氣象臺(tái)站數(shù)據(jù)的瀏覽、查詢(xún)、編輯。以滑坡災(zāi)害點(diǎn)數(shù)據(jù)為例，災(zāi)害點(diǎn)查詢(xún)按照災(zāi)害點(diǎn)的屬性字段進(jìn)行查詢(xún)，如按照滑坡災(zāi)害等級(jí)或者滑坡時(shí)間或者滑坡編號(hào)等屬性字段，查詢(xún)結(jié)果在滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布地圖上高亮閃爍顯示；點(diǎn)擊滑坡災(zāi)害點(diǎn)要素，可以進(jìn)行滑坡災(zāi)害點(diǎn)屬性查詢(xún)，將該滑坡災(zāi)害點(diǎn)屬性以表格形式展示，并可對(duì)屬性值進(jìn)行編輯。此外，還需要將各數(shù)據(jù)的查詢(xún)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出保存，可以導(dǎo)出為EXECL電子表格、文本文件、XML等多種數(shù)據(jù)格式，為用戶(hù)所用。災(zāi)害點(diǎn)的編輯，除屬性編輯外，還有災(zāi)害點(diǎn)的添加、刪除、移動(dòng)等GIS操作管理。

3.4.4

降雨數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。降雨是引發(fā)地質(zhì)滑坡災(zāi)害的主要誘因之一，因此降雨數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)十分重要，除此之外還需要對(duì)系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)的降雨進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，作為滑坡災(zāi)害預(yù)報(bào)的主要輔助數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采取定時(shí)自動(dòng)和手動(dòng)兩種模式，從市氣象局服務(wù)器接收實(shí)時(shí)降雨數(shù)據(jù)，并將接收的降雨數(shù)據(jù)解析入庫(kù)；同時(shí)根據(jù)氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和降雨預(yù)報(bào)計(jì)算模型計(jì)算出未來(lái)24、48、72 h的臺(tái)站有效降雨結(jié)果，并作為預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)入庫(kù)。此外，該模塊還可對(duì)降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行包括最大降雨量、最小降雨量、平均降雨量、階段降雨量等各種查詢(xún)，查詢(xún)結(jié)果以表格和統(tǒng)計(jì)圖表形式進(jìn)行展現(xiàn)。此外，該模塊提供降雨等值線和等值面分析，為研究降雨數(shù)據(jù)的分布趨勢(shì)提供直觀展示。所有入庫(kù)降雨數(shù)據(jù)將作為滑坡災(zāi)害預(yù)報(bào)模型的降雨數(shù)據(jù)來(lái)源。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年

3.4.5

滑坡預(yù)警發(fā)布和預(yù)報(bào)結(jié)果生成?；骂A(yù)警發(fā)布功能模塊依賴(lài)服務(wù)器端的預(yù)報(bào)結(jié)果生成模塊，作為系統(tǒng)的核心功能之一，主要完成對(duì)服務(wù)器端生成的滑坡災(zāi)害預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，有權(quán)限的用戶(hù)也可以向服務(wù)器端發(fā)送請(qǐng)求，生成新的預(yù)報(bào)結(jié)果；此外，還可以對(duì)歷史結(jié)果進(jìn)行管理，以滿(mǎn)足有相關(guān)需求的用戶(hù)。

系統(tǒng)服務(wù)器端預(yù)通過(guò)對(duì)氣象觀測(cè)臺(tái)站的降雨監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和降雨預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的處理，生成區(qū)域內(nèi)所有格點(diǎn)的降雨數(shù)據(jù)結(jié)果，然后采用現(xiàn)有滑坡災(zāi)害預(yù)測(cè)模型進(jìn)行相關(guān)處理，生成滑坡危險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)分布圖，根據(jù)產(chǎn)品制圖模板進(jìn)行自動(dòng)制圖處理，最后生成滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)等級(jí)分布圖的產(chǎn)品。系統(tǒng)服務(wù)器端將生成產(chǎn)品存放于服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)將當(dāng)天和未來(lái)3 d的滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)等級(jí)分布圖進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，使有需求的任何用戶(hù)都可以通過(guò)Web瀏覽器自行瀏覽查看，有權(quán)限的用戶(hù)還可以生成圖文一體的報(bào)告文件，并通過(guò)電子郵件或其他渠道分發(fā)到相關(guān)用戶(hù)單位。

3.4.6

其他。服務(wù)器端地圖服務(wù)管理功能，使有權(quán)限的用戶(hù)可以對(duì)所有歷史產(chǎn)品和已經(jīng)發(fā)布的地圖產(chǎn)品進(jìn)行管理，可以手動(dòng)修改發(fā)布的服務(wù)信息；B/S客戶(hù)端多媒體展現(xiàn)模塊用于展現(xiàn)滑坡災(zāi)害相關(guān)的多媒體資源，如文獻(xiàn)資源、圖片資源、視頻資源等，用于對(duì)公眾進(jìn)行滑坡災(zāi)害相關(guān)知識(shí)的宣傳普及，加強(qiáng)公眾對(duì)滑坡災(zāi)害的防范意識(shí)；其他還有諸如降水預(yù)報(bào)管理發(fā)布、氣象資料統(tǒng)計(jì)管理和系統(tǒng)設(shè)置等功能在此都不再一一贅述。

3.5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)由基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、滑坡信息專(zhuān)題數(shù)據(jù)、氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)以及屬性數(shù)據(jù)等幾大類(lèi)數(shù)據(jù)組成。基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)主要包括區(qū)域各級(jí)行政邊界、水系（河流、溝渠、水庫(kù)、湖泊）、居民點(diǎn)分布、地形、地面高程數(shù)字模型、交通、氣象觀測(cè)站、土地利用現(xiàn)狀、等數(shù)據(jù)；滑坡信息專(zhuān)題數(shù)據(jù)包括地質(zhì)滑坡災(zāi)害等級(jí)區(qū)劃、滑坡災(zāi)害信息點(diǎn)、滑坡災(zāi)害評(píng)估、滑坡災(zāi)害信息點(diǎn)圖片視頻等數(shù)據(jù)；遙感影像數(shù)據(jù)包括區(qū)域內(nèi)的一定精度的衛(wèi)星遙感影像圖；屬性數(shù)據(jù)包括所在區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、滑坡災(zāi)害的統(tǒng)計(jì)評(píng)估數(shù)據(jù)等；基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)除了參與滑坡災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)分析之外還與遙感影像數(shù)據(jù)一起作為地圖背景顯示，形成逼真效果；滑坡信息數(shù)據(jù)則主要用于滑坡歷史信息的統(tǒng)計(jì)分析管理等；屬性數(shù)據(jù)則用于查詢(xún)統(tǒng)計(jì)分析和災(zāi)害結(jié)果評(píng)估。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)類(lèi)型又可以分為空間數(shù)據(jù)庫(kù)和非空間數(shù)據(jù)庫(kù)。針對(duì)上述復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主要采用Microsoft SQL Server2008作為數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，通過(guò)ArcSDE for SQL Server進(jìn)行地理空間數(shù)據(jù)的管理，最終實(shí)現(xiàn)空間和非空間數(shù)據(jù)的一體化管理。對(duì)C/S客戶(hù)端而言，常用的地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)，可以采用ESRI的Geodatabase進(jìn)行訪問(wèn)管理，第一次使用時(shí)，從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器下載到本地，并創(chuàng)建Geodatabase數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)離線數(shù)據(jù)，此后C/S用戶(hù)不需要每次都從服務(wù)器訪問(wèn)地理空間數(shù)據(jù)，進(jìn)而減少數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也減輕局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力。用戶(hù)可以通過(guò)數(shù)據(jù)更新來(lái)保證地理空間數(shù)據(jù)的一致性。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)如圖4所示。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

根據(jù)該研究技術(shù)路線，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了重慶市精細(xì)化滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)主界面和部分運(yùn)行界面如圖5所示。