地质灾害远程会商及应急指挥系统研究与实现

金 群

（湖北省国土资源厅信息中心，湖北·武汉 430070）

我国是世界上地质灾害最为严重的国家之一，随着国家经济建设规模的日益扩大和人民生活水平的日益提高，滑坡、泥石流等地质灾害造成的损失日益突出[1]，引起党中央、国务院的高度重视和社会各界的极大关注。

近年来，通过数字国土工程和有关调查、监测工程的实施，已积累了大量信息资源[2,3]。同时，GIS、大型数据库、网络、多媒体等现代信息技术在国土资源调查评价和规划管理中得到广泛应用[4～8]。基于上述需求和信息化建设进展，要求我们尽快建立集地质灾害信息监测、信息分析处理、网络化信息传输、信息发布于一体的地质灾害远程会商及应急指挥系统，提高对突发性地质灾害事件的快速反应能力，达到防灾、减灾有效目的。

1 系统面临的主要问题

由于地质灾害发生具有突然性和随机性，所以地质灾害防治对反应时效性、资料全面性要求极高。从地质灾害远程会商及应急指挥角度，当前我们在地质灾害防治工作面临的主要问题有：

（1）缺乏信息共享和实时更新能力

地质灾害防治所需的大量基础调查数据以及自然、社会和经济数据资料分散保存在各单位，且各种数据资料绝大多数是以文字报告、统计图表和专题地图的形式保存的，使数据难以共享，信息难以流通，不能实时处理，也不能充分发掘应用潜力。信息共享与实时更新是地质灾害会商的关键。

（2）缺乏汇集各方、各领域防治专家快速参与决策能力

地质灾害会商的时效性要求极高，当灾害发生后，通常要求参与会商的专家快速拿出会商结果。但专家通常分散在不同地区，且离灾害现场较远，等专家赶赴灾害现场需要花一定时间，才能进行讨论磋商，时效性不强，且在会商过程中难以及时收集、处理数据。

（3）缺乏灾害现场和后方指挥大厅之间相互充分交流的能力

地质灾害类型多样，情况复杂，威胁性大。所以会商时专家们意见不一定会一致，此时就需要后方领导根据灾害现场情况进行决策指挥。特别是发生特大型灾害时，还需部、省、市、县等多级领导共同决策。但现在灾害现场与后方主要通过电话来沟通，领导很难得到直观的现场情况，不利于各级领导进行决策。

2 系统总体架构设计

地质灾害远程会商及应急指挥系统是以地质灾害应急工作体系现状以及地质灾害应急综合数据中心为基础，以集成建设的方式将基础支撑系统、移动应急系统以及地质灾害业务系统综合在一起，共同构建地质灾害远程会商及应急指挥系统。其主要功用在于为决策层提供发现地质灾害险情从而进行鉴定、处置的前方信息窗口。它能够及时并全面地提供有关于发生地质灾害地区的各类监测数据—包括实时数据和历史数据，使决策者能及时掌握该地区的险情状态和险情发展（如图1）。

2.1 基础支撑系统

基础支撑系统主要由应急通信系统、计算机网络系统、数据交换与共享系统、视频会议系统和图像接入系统以及应急移动平台组成，用于支持各单位应急管理日常工作联络、突发地质灾害应急处置时话音、数据、视频等业务的传送需要。

2.2 应急综合数据中心

图1 地质灾害远程会商及应急指挥系统总体框架Fig.1 The framework of long distance consultation and emergency command system for the geological disaster

地质灾害数据既有定量数据，又有定性文字性描述数据，数量不一、形式多样。因此，数据统一量化是数据融合前的重要工作。先筛选出独立、有用的变量（包括综合变量），并选出相应的数学模型（包括定量模型、定性模型和定量定性混合模型）和模型单元，确定地质异常临界值大小。由此可对未知单元进行异常圈定和评价[9～12]，最后利用GIS显示其结果。通过GIS空间叠加分析进行属性数据值的筛选、预处理及融合。

数据中心既是省级地质灾害应急信息交换的节点，又是各级应急系统的数据中枢，是数据共享和应用服务的关键技术支撑。它主要由网络系统、数据中心和信息安全体系三部分组成，网络系统是连接各级数据中心的桥梁，是基于国土资源业务网络建立起的贯通上下、横贯左右，连接部、省和市、县国土资源局局域网的网络体系；数据中心也是国土资源数据存储、汇总和交换的中心，由数据库、数据库管理系统、地理信息系统、数据交换中心管理系统等组成；信息安全体系包括系统的本身的安全和数据安全两部分的管理。

2.3 应急业务系统

应急系统主要包括应急气象预警、速报处置、应急调查、应急监测、应急模拟仿真、灾情评估、应急预案辅助编制、信息发布等系统[13～15]，其中信息管理与短信报告系统属于基础支撑系统（如图2）。

2.4 移动应急平台

移动应急平台主要是满足地质灾害现场音视频采集、数据通信和指挥调度等应急处置需要，包括卫星及无线宽带通信设备以及前端业务系统等，实现国土资源部、省国土资源厅和灾害现场的互联互通。

3 系统工作模式

从组织结构的角度来看，系统的层次结构为三级，即国家级地质灾害远程会商及应急指挥、省级地质灾害远程会商及应急指挥、灾害现场的应急处置。

图2 地质灾害应急业务系统Fig.2 The design of geological disaster emergency services system

国土资源部应急指挥中心，作为国家级地质灾害应急决策中心，设在国土资源部，主要处理国家级重大地质灾害事件，处于菱形的顶端，首长通过指挥中心的指挥大厅直接处理突发的重大的地质灾害事件，做出应急决策工作。

省级地质灾害远程会商及应急指挥，其分为两部分，即：（1）省应急指挥中心，作为省级地质灾害应急决策中心，设在国土资源厅，主要处理省级重大地质灾害事件，负责接收地质灾害各类速报以及发布应急处置的命令等；（2）省级应急会商室，作为省级地质灾害应急处置的技术支撑，会商室设在省地质环境总站，主要为国土资源部、省国土资源厅对重大地质灾害事件提供决策支持。其主要部署了各类地质灾害应急业务支撑系统及地质灾害应急数据中心等，同时落实安排地质灾害专业人员到灾害现场开展应急调查、应急监测、应急处置等工作。

灾害应急处置现场，其分为两部分，即：（1）灾害现场应急指挥部（应急指挥车），作为地质灾害现场的应急决策中心，设在灾害现场（或附近，最好能在看到灾害现场全貌的空旷区域），主要是向部、省应急指挥中心汇报灾害现场的实况，落实部、省应急指挥中心的处置决策意见，同时，根据灾害的发生发展状况做出必要的处理决策；（2）灾害现场，主要是向部、省应急指挥中心汇报灾害现场的实况，同时，落实部、省应急指挥中心的处置决策意见。

4 系统工作流程

通过开展试点区域的地质灾害远程会商及应急指挥系统的演练，初步确定了地质灾害远程会商及应急指挥系统工作流程。该基本工作流程分为六个部分，参见图3所示。

4.1 速报

其具体流程如下：

（1）地质灾害群测群防人员发现险（灾）情后，向县国土局主管地质灾害的领导发送发生险情的手机短信报告。

（2）县国土局主管地质灾害的领导安排地质环境股派专业人员赴现场核实。

图3 地质灾害远程会商及应急指挥系统工作流程Fig.3 The work flow of long distance consultation and emergency command system for the geological disaster

（3）经核实后，县国土局主管地质灾害的领导通过地质灾害速报系统向市国土局上报出现险（灾）情。

（4）市国土局主管地质灾害的领导安排地质环境科派专业人员赴现场开展应急调查，并通过速报系统向省厅地质环境处上报上述险（灾）情及应急调查信息。

（5）省厅环境处向省厅领导报告灾情。

4.2 启动系统

灾害发生后开展应急调查、应急监测、应急处置工作。

省厅环境处根据险情级别确定启动远程会商与应急指挥系统。现场指挥部及应急调查、应急监测以及应急处置人员到达灾害现场。其工作主要包括业务系统的布置与调试、现场指挥部、会商中心、指挥大厅的所有设备联通和调试。

（1）应急调查组进行应急调查，灾情调查组进行灾情调查，视频采集组、通讯保障组同步进行音视频采集，并通过卫星及宽带无线传输系统将灾害现场音视频信号传到省指挥中心，指挥中心通过国土资源业务网将各类信息传输到部指挥大厅及省会商室；应急调查数据则通过卫星及宽带无线传输系统传到省地质灾害数据中心，并通过业务系统显示在指挥中心的大屏幕上。

（2）应急监测组在灾害现场各变形点开展应急监测工作，并通过卫星及宽带无线传输系统（或GPRS无线通讯系统）将监测数据传到省地质灾害数据中心，指挥中心通过国土资源业务网调用各类监测数据，并通过业务系统显示在指挥中心的大屏幕上。

（3）指挥大厅则通过卫星及灾害现场的宽带无线传输系统将指挥中心的各类指令传输到现场指挥部和现场各工作组。

4.3 应急（远程）会商

现场指挥部与省环境总站会商中心专家、指挥大厅进行远程视频会商。会商中心专家根据现场视频和应急调查数据、业务系统提供的信息资料进行分析，给出专家意见，并通过视频会议系统报给省指挥大厅、现场指挥部。指挥大厅通过视频、系统与现场指挥部、会商中心进行综合分析与应急指挥。形成地质灾害应急处置意见，供领导决策。

4.4 应急决策

指挥大厅领导下达决策命令，并通过现场视频对灾害现场进行发布地质灾害应急处置意见，灾害现场落实地质灾害应急处置意见。

4.5 协助抢险救援工作

当灾害发生后，系统参与人员协助当地政府开展地质灾害应急抢险救援工作。

4.6 结束

整个会商及指挥工作结束，做好各种资料归档工作。

5 结语

本文结合我国地质灾害防治的需求，有效地运用现代信息技术，制定出了地质灾害远程会商与应急指挥系统的总体框架，并给出了系统在实际运用中的工作模式和工作流程。运用该系统，可方便国土资源管理部门对重大地质灾害及时做出反应，提出科学的决策意见，及时指挥应急处理工作，提高防灾救灾水平。

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