救災(zāi)實(shí)例：彭州市通濟(jì)鎮(zhèn)甘溪溝流域山洪泥石流監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

　

　　災(zāi)情發(fā)生后，中國科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所組織專案救援隊(duì)到彭州、北川、平武、青川、汶川、安縣等重災(zāi)區(qū)進(jìn)行地震次生災(zāi)害應(yīng)急預(yù)警方案設(shè)計(jì)考察，為震后地震次生災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警，保護(hù)地震災(zāi)區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)工程安全和災(zāi)區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)服務(wù)。

　　考慮到彭州本地的需求，救援隊(duì)在該地建立了山洪泥石流監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，通過對雨量、水位、泥位等數(shù)據(jù)采集和分析，從而對彭州地區(qū)的山洪泥石流做全面的監(jiān)測和預(yù)警。

　

山洪泥石流監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)總圖		山洪泥石流監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

　

　　整個系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：

　　1、地震次生山地災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)體系

　　山洪泥石流監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)。包括形成山洪或激發(fā)泥石流的臨界雨量指標(biāo)、預(yù)警的泥位（水位）指標(biāo)和流量指標(biāo)。

　　滑坡監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)。包括滑坡體的規(guī)模與變形量指標(biāo)、滑坡體的運(yùn)動過程的系列指標(biāo)和滑坡預(yù)警指標(biāo)

　　2、地震次生山地災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警技術(shù)與監(jiān)測設(shè)備優(yōu)化集成

　　地震次生山地災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警指標(biāo)物理量的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)。將山洪、泥石流和滑坡的預(yù)警指標(biāo)植入預(yù)警系統(tǒng)，形成不同的預(yù)警域值。

　　地震次生山地災(zāi)害野外監(jiān)測技術(shù)。震后災(zāi)區(qū)重點(diǎn)山地災(zāi)害點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn)位置分布，及數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究，得到能真正反應(yīng)災(zāi)害發(fā)展趨勢的數(shù)據(jù)。

　　監(jiān)測預(yù)警設(shè)備優(yōu)化集成。集成現(xiàn)有的不同類型傳感器，依據(jù)不同的山洪、泥石流和滑坡的特點(diǎn)，優(yōu)化集成適合不同邊界條件的傳感器，并進(jìn)行規(guī)范化，形成產(chǎn)品。

　　3、監(jiān)測數(shù)據(jù)短距離與中長距離傳輸及異地顯示技術(shù)

　　野外監(jiān)測惡劣環(huán)境下數(shù)據(jù)短距離無損傳輸技術(shù)

　　監(jiān)測數(shù)據(jù)中長距離傳輸技術(shù)。通過壓縮編碼、解譯等特殊處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中長距離數(shù)據(jù)傳輸。

　　監(jiān)測數(shù)據(jù)異地顯示技術(shù)

　　4、地震次生災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息管理平臺

　　地震次生災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息管理平臺包括“預(yù)警系統(tǒng)GIS空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”、“預(yù)警系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息查詢系統(tǒng)”，以及“預(yù)警決策系統(tǒng)構(gòu)成的綜合體系”。

野外用紅外監(jiān)測鏡頭		特制災(zāi)區(qū)暴雨雨量測量計(jì)

　

　　本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸是很重要的環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)傳輸包括了數(shù)值型數(shù)據(jù)傳輸以及視頻數(shù)據(jù)傳輸兩部分。

　　數(shù)值型數(shù)據(jù)傳輸采用北斗一號+GSM的方式進(jìn)行傳輸�！氨倍芬惶枴毙l(wèi)星定位系統(tǒng)是我國自主研發(fā)，利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。定位快，能快速確定目標(biāo)或者用戶所處地理位置，向用戶及主管部門提供導(dǎo)航信息。還能實(shí)現(xiàn)用戶與用戶、用戶與中心控制系統(tǒng)間均可實(shí)現(xiàn)雙向簡短數(shù)字報(bào)文通信。傳輸設(shè)備包括：串口服務(wù)器、視頻編碼服務(wù)器等。網(wǎng)絡(luò)傳輸拓?fù)鋱D如下所示：

　

數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　視頻數(shù)據(jù)采用衛(wèi)星通訊方式進(jìn)行傳輸，以保證數(shù)據(jù)的數(shù)值型數(shù)據(jù)的實(shí)時獲取以及視頻的流暢。采用IP-STAR衛(wèi)星作為傳輸通道，其中衛(wèi)星總功率為14.4KW。

視頻數(shù)據(jù)傳輸方式

　　在地面建有監(jiān)控中心，包括實(shí)時監(jiān)控軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以及遠(yuǎn)程對講報(bào)警系統(tǒng)。監(jiān)控人員通過DLP大屏幕節(jié)電視墻（10通道）或者投影儀觀看監(jiān)視畫面。

　　其中，實(shí)時監(jiān)控軟件平臺采用GIS技術(shù)，使前端設(shè)備采集的數(shù)據(jù)不僅能以數(shù)值方式實(shí)時顯示，而且能進(jìn)行實(shí)時可視化分析�！皥D1”為傳感器實(shí)時監(jiān)測曲線以及監(jiān)測位置在地圖上的可視化顯示。

　　工作人員可通過該軟件平臺實(shí)時掌握前端的水流情況，一遍及時作出預(yù)測。

　　軟件還具有決策分析功能，該功能是GIS技術(shù)的最大優(yōu)勢，能夠?qū)τ^測到得實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在地圖上進(jìn)行可視化顯示，比如進(jìn)行山洪匯流分析，山洪危險區(qū)域規(guī)劃等。

　　“圖2”是根據(jù)軟件的決策分析功能，計(jì)算出的潛在山洪規(guī)模以及相應(yīng)規(guī)模的危險區(qū)域。

　

圖1：地面監(jiān)控中心		實(shí)時監(jiān)控軟件的可視化分析結(jié)果		實(shí)時監(jiān)控軟件平臺對前端的監(jiān)測		實(shí)時監(jiān)控軟件的決策分析功能		圖2：軟件的決策分析功能 及計(jì)算結(jié)果