救灾实例：彭州市通济镇甘溪沟流域山洪泥石流监测预警系统

　

　　灾情发生后，中国科学院成都山地灾害与环境研究所组织专案救援队到彭州、北川、平武、青川、汶川、安县等重灾区进行地震次生灾害应急预警方案设计考察，为震后地震次生灾害的监测预警，保护地震灾区经济建设工程安全和灾区人民生命财产服务。

　　考虑到彭州本地的需求，救援队在该地建立了山洪泥石流监测预警系统，通过对雨量、水位、泥位等数据采集和分析，从而对彭州地区的山洪泥石流做全面的监测和预警。

　

山洪泥石流监测预警系统设计总图		山洪泥石流监测预警系统

　

　　整个系统主要包括以下几个部分：

　　1、地震次生山地灾害监测预警指标体系

　　山洪泥石流监测预警指标。包括形成山洪或激发泥石流的临界雨量指标、预警的泥位（水位）指标和流量指标。

　　滑坡监测预警指标。包括滑坡体的规模与变形量指标、滑坡体的运动过程的系列指标和滑坡预警指标

　　2、地震次生山地灾害监测预警技术与监测设备优化集成

　　地震次生山地灾害监测预警指标物理量的数字化标准。将山洪、泥石流和滑坡的预警指标植入预警系统，形成不同的预警域值。

　　地震次生山地灾害野外监测技术。震后灾区重点山地灾害点监测点位置分布，及数据采集技术研究，得到能真正反应灾害发展趋势的数据。

　　监测预警设备优化集成。集成现有的不同类型传感器，依据不同的山洪、泥石流和滑坡的特点，优化集成适合不同边界条件的传感器，并进行规范化，形成产品。

　　3、监测数据短距离与中长距离传输及异地显示技术

　　野外监测恶劣环境下数据短距离无损传输技术

　　监测数据中长距离传输技术。通过压缩编码、解译等特殊处理技术，实现中长距离数据传输。

　　监测数据异地显示技术

　　4、地震次生灾害监测预警信息管理平台

　　地震次生灾害监测预警信息管理平台包括“预警系统GIS空间数据库系统”、“预警系统计算机网络信息查询系统”，以及“预警决策系统构成的综合体系”。

野外用红外监测镜头		特制灾区暴雨雨量测量计

　

　　本系统中，数据传输是很重要的环节。数据传输包括了数值型数据传输以及视频数据传输两部分。

　　数值型数据传输采用北斗一号+GSM的方式进行传输。“北斗一号”卫星定位系统是我国自主研发，利用地球同步卫星为用户提供全天候、区域性的卫星定位系统。定位快，能快速确定目标或者用户所处地理位置，向用户及主管部门提供导航信息。还能实现用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。传输设备包括：串口服务器、视频编码服务器等。网络传输拓扑图如下所示：

　

数据传输网络拓扑图

　　视频数据采用卫星通讯方式进行传输，以保证数据的数值型数据的实时获取以及视频的流畅。采用IP-STAR卫星作为传输通道，其中卫星总功率为14.4KW。

视频数据传输方式

　　在地面建有监控中心，包括实时监控软件系统和数据库系统，以及远程对讲报警系统。监控人员通过DLP大屏幕节电视墙（10通道）或者投影仪观看监视画面。

　　其中，实时监控软件平台采用GIS技术，使前端设备采集的数据不仅能以数值方式实时显示，而且能进行实时可视化分析。“图1”为传感器实时监测曲线以及监测位置在地图上的可视化显示。

　　工作人员可通过该软件平台实时掌握前端的水流情况，一遍及时作出预测。

　　软件还具有决策分析功能，该功能是GIS技术的最大优势，能够对观测到得实时数据进行分析，在地图上进行可视化显示，比如进行山洪汇流分析，山洪危险区域规划等。

　　“图2”是根据软件的决策分析功能，计算出的潜在山洪规模以及相应规模的危险区域。

　

图1：地面监控中心		实时监控软件的可视化分析结果		实时监控软件平台对前端的监测		实时监控软件的决策分析功能		图2：软件的决策分析功能 及计算结果