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地质灾害管理中动态巡查技术的应用

2019/06/20 阅读:

摘要:介绍了动态巡查技术和以地质灾害信息采集方法而建立的地质灾害巡查系统,该系统基于地理信息系统,具有地质灾害外业巡查、数据交换、系统配置管理和地质灾害管理的功能,能满足日常外业核查及地质灾害信息采集工作需要,加强了地质灾害信息的互联互通和信息共享,极大地提高了国土资源安全管理的工作效率,能够有效地避免或最大程度地减轻灾害造成的损失,维护人民生命财产安全和社会稳定。

关键词:动态巡查技术;地质灾害;地理信息系统;外业核查

根据对地质灾害隐患点巡排查,灾、险情上报的巡查工作要求,基于广东省国土资源在线巡查系统的动态巡查技术,统一外业巡查终端,建立地质灾害巡查系统,满足日常巡(排)查信息采集工作需要,做好突发性地质灾害巡查防治工作[1-3]。

1动态巡查技术

动态巡查技术是指通过科学地制定核查计划、分配巡查任务,实现对外业现场核查人员进行实时的监督和调度。外业核查人员通过具有GPS/北斗定位、陀螺仪等传感器的移动终端(包括民用手机设备),根据巡查计划或任务,对任务现场或者突发事件能够快速精准地采集现场信息,包括位置坐标、现场照片、视频、音频及其他属性信息,通过无线通信网络及时上传至服务器。外业/内业人员可以利用移动终端或者计算机在线或者离线的方式调用卫星影像、地名地址、土地利用现状、土地利用规划、用地报批等国土资源专题数据,并可以利用GIS叠加分析对现场情况进行辅助判断并开展后续工作[4]。

1.1动态监管的网格化技术

国土资源网格化动态监管以国土资源空间专题数据为基础,依托国土资源公共服务数据平台,通过行政区划将土地划分为省、市、县(区)、镇(街道)四级网格,并对网格按照行政区划代码进行统一编码,将网格内国土资源管理任务落实到相关国土资源单位具体负责人,以镇(街道)级国土资源管理部门为单位对所负责辖区进行动态巡查,从而将所有国土资源纳入监管体系[5]。

1.2动态巡查业务模式

动态巡查技术以国土资源决策为核心,以各项管理业务流程优化为主线,形成了2种闭合的动态监管模式。1)“自下而上”的动态监管业务模式是指各级国资源部门从发现、核查到处理、监督、评价的闭环在线管理模式。该模式积极调动基层力量对国土资源进行监管,有利于全面、实时了解国土资源信息,建立沟通快捷、分工明确、责任到位、反馈快速、处理及时、高效的国土资源监管长效机制,实现国土资源精细化、动态化的管理[5]。2)“自上而下”的动态监管业务模式是指各级国土资源部门从任务分配、任务下发到核查、审核、监督、评价的闭环在线管理模式。该模式与“自下而上”模式不同,是由上级国土资源部门按照一定的行政区域分配外业核查任务,外业核查人员通过移动终端,根据巡查任务对任务现场快速定位并精准采集现场信息,通过无线通信网络上传至服务器。

1.3动态巡查物联网技术

广东省国土资源在线巡查系统服务器等硬件资源部署于广东省信息中心。根据相关保密政策,系统运行于广东省政务外网,与互联网逻辑隔离。移动终端通过移动4GAPN专线接入政务外网,GPS校正保密服务器(部署于广东省国土资源测绘院)通过光纤线路接入政务外网,广东省地质环境信息平台通过政务外网与广东省国土资源在线巡查系统进行数据交换,这样就构建了一套完整的动态巡查物联网络,如图1所示。省、市、县、镇四级外业巡查人员使用专用移动终端及巡查物联卡登录系统,实时将巡查员的轨迹上传至服务器,用于上线率等考核统计。巡查员通过移动终端拍摄现场照片和视频,通过移动终端的GPS模块及陀螺仪获取其位置坐标及方位角,这些信息上报到数据库后,方便内业人员通过监管子系统对巡查员上报的信息进行审核监管。

2地质灾害巡查系统

为保证地质灾害巡查系统未来可扩展性,系统设计必须结构合理、层次清楚,具有一定的开放性和可伸缩性[6]。为此,将地质灾害巡查系统划分为四部分,分别是地质灾害管理子系统、外业巡查子系统、配置管理子系统、数据交换模块,系统之间相互协调、共享信息。子系统的划分给系统的逻辑性和物理设计打下基础,为整个系统的运行提供保证[7],系统结构如图2所示。

2.1系统架构设计

地质灾害巡查系统系统架构如图3所示,可分为用户层、应用系统层、服务层、数据层、支撑环境层。1)用户层:本系统的用户包括省、市、县地质环境系统领导,市、区县地质灾害管理业务人员,国土所巡查员,广东省地质环境信息平台用户。2)应用系统层:由外业巡查子系统、地质灾害管理子系统、配置管理子系统、广东省地质环境信息平台等组成。3)服务层:包括地图服务、空间分析服务、业务数据服务、用户权限服务、数据交换服务等一系列服务。4)数据层:本系统涉及的数据包括基础数据和巡查业务数据。5)支撑环境:包括网络、硬件、机房、基础软件和安全策略。

2.2数据流程图

地质灾害巡查系统实现隐患点和灾、险情业务数据的对接、管理以及在线巡查上报等功能;数据交换模块实现与广东省地质环境信息平台的数据对接,实现与外业巡查子系统和地质灾害管理子系统的数据通信。地质灾害管理子系统实现业务数据查询、显示、任务分配和审核等功能,外业巡查子系统实现业务数据的巡查和上报,数据流程如图4所示。

2.3地质灾害巡查系统各子系统的功能

2.3.1地质灾害管理子系统地质灾害管理子系统为B/S架构,实现基础功能、隐患点管理、灾险情管理等功能。1)基础功能。基础功能包括登录、权限验证、地图基本操作、地图测量、图层选择等功能。2)隐患点管理功能。隐患点管理主要实现的功能包括隐患点数据列表显示、数据查询、任务分配、隐患点数据同步、详细信息显示、照片、视频及音频查看等。隐患点功能采用“自上而下”的业务模式:系统通过数据交换模块从省地质环境信息平台获取到最新的地质灾害隐患点数据后,县级业务员通过管理子系统进行地质灾害隐患点巡查任务分配,分配到镇级巡查员。巡查员获取到巡查任务后,通过外业巡查子系统将任务现场情况进行采集并且上报。县、市、省三级业务员分别对巡查员上报的隐患点核查信息进行审核,如果全部审核通过则通过数据交换模块将巡查员的上报信息推送至省地质环境数据平台,如果有一级别审核不通过则需要巡查员重新进行外业核查并上报核查数据。3)灾、险情管理。灾、险情管理主要实现巡查员上报的灾、险情信息,包括详细信息显示、现场照片查看、现场视频及音频播放等功能。灾、险情功能采用“自下而上”的业务模式:由巡查员接收到群众报告或者在日常巡查过程中发现了地质灾害灾情或者险情,第一时间通过外业巡查子系统采集现场信息并上报系统,不需要经过县、市、省三级业务员审核,数据交换模块会及时将巡查员上报的灾、险情信息推送至省地质环境数据平台。

2.3.2外业巡查子系统外业巡查子系统可以安装于主流的使用安卓操作系统的手机或平板电脑,主要包括基础功能模块、巡排查模块、灾险情模块3个功能模块。其中,基础功能模块为地质灾害巡查APP的支撑模块,主要包括登录、软件更新及版本控制、系统设置、数据备份、辅助功能、GPS定位、轨迹上传、地图基本操作、图层选择等功能;巡、排查模块主要用于对隐患点进行日常的巡排查,上报巡、排查信息;灾险情模块主要用于对突发险情信息、险情现场处理信息的上报。

2.3.3配置管理子系统配置管理子系统为C/S架构,是系统后台管理系统,实现人员管理、行政区划管理、权限管理、数据源管理、系统设置管理等功能。

2.3.4数据交换模块数据交换模块建立了地质灾害巡查系统与广东省地质环境信息平台的互联互通和信息共享机制。其首先为广东省地质环境信息平台提供数据下载和更新的数据接口,其次数据交互模块调用广东省地质环境信息平台的上报数据接口,实现将隐患点核查信息、灾险情数据同步到广东省地质环境信息平台。

3结语

基于广东省国土资源在线巡查系统的动态巡查技术建立的地质灾害巡查系统,能满足日常巡(排)查地质灾害信息采集工作需要,避免或最大程度地减轻灾害造成的损失,维护人民生命财产安全和社会稳定[3]。通过实际应用,本系统充分发挥了由省、市、县、镇四级动态巡查人员及设备优势,加强了地质灾害信息的互联互通和信息共享,有效地提高了国土资源安全管理的工作效率。

参考文献

[1]欧树召,李建龙.广东省地质灾害应急管理体系探讨[J].中国新技术新产品,2015(1):188-189

[2]国土资源部.全国地质灾害防治“十三五”规划[R].国土资源部地质环境司,2016

[3]河南省人民政府办公厅关于印发河南省突发地质灾害应急预案的通知[J].河南省人民政府公报,2018(1):24-32

[4]丁华祥,林良彬,唐力明.国土资源网格化在线监管系统的设计与实现[J].测绘通报,2014(10):108-110

[5]徐天,丁华祥,龚根生,等.在线巡查技术在土地变更调查中的应用研究[J].地理信息世界,2015,22(3):102-106

[6]颜伟,李琼,谭靖,等.土地整理遥感监测系统设计与实现[J].微计算机信息,2012,28(4):107-110

[7]何宗友,朱紫阳,龚根生,等.测量标志动态管理信息系统的设计与实现[J].测绘通报,2017(6):108-113

作者:王腾 单位:广东省国土资源测绘院

地质灾害管理中动态巡查技术的应用

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