地質災害遠程會商及應急指揮系統研究與實現

金 群

（湖北省國土資源廳信息中心，湖北·武漢 430070）

我國是世界上地質災害最為嚴重的國家之一，隨著國家經濟建設規模的日益擴大和人民生活水平的日益提高，滑坡、泥石流等地質災害造成的損失日益突出[1]，引起黨中央、國務院的高度重視和社會各界的極大關注。

近年來，通過數字國土工程和有關調查、監測工程的實施，已積累了大量信息資源[2,3]。同時，GIS、大型數據庫、網絡、多媒體等現代信息技術在國土資源調查評價和規劃管理中得到廣泛應用[4～8]。基于上述需求和信息化建設進展，要求我們盡快建立集地質災害信息監測、信息分析處理、網絡化信息傳輸、信息發布于一體的地質災害遠程會商及應急指揮系統，提高對突發性地質災害事件的快速反應能力，達到防災、減災有效目的。

1 系統面臨的主要問題

由于地質災害發生具有突然性和隨機性，所以地質災害防治對反應時效性、資料全面性要求極高。從地質災害遠程會商及應急指揮角度，當前我們在地質災害防治工作面臨的主要問題有：

（1）缺乏信息共享和實時更新能力

地質災害防治所需的大量基礎調查數據以及自然、社會和經濟數據資料分散保存在各單位，且各種數據資料絕大多數是以文字報告、統計圖表和專題地圖的形式保存的，使數據難以共享，信息難以流通，不能實時處理，也不能充分發掘應用潛力。信息共享與實時更新是地質災害會商的關鍵。

（2）缺乏匯集各方、各領域防治專家快速參與決策能力

地質災害會商的時效性要求極高，當災害發生后，通常要求參與會商的專家快速拿出會商結果。但專家通常分散在不同地區，且離災害現場較遠，等專家趕赴災害現場需要花一定時間，才能進行討論磋商，時效性不強，且在會商過程中難以及時收集、處理數據。

（3）缺乏災害現場和后方指揮大廳之間相互充分交流的能力

地質災害類型多樣，情況復雜，威脅性大。所以會商時專家們意見不一定會一致，此時就需要后方領導根據災害現場情況進行決策指揮。特別是發生特大型災害時，還需部、省、市、縣等多級領導共同決策。但現在災害現場與后方主要通過電話來溝通，領導很難得到直觀的現場情況，不利于各級領導進行決策。

2 系統總體架構設計

地質災害遠程會商及應急指揮系統是以地質災害應急工作體系現狀以及地質災害應急綜合數據中心為基礎，以集成建設的方式將基礎支撐系統、移動應急系統以及地質災害業務系統綜合在一起，共同構建地質災害遠程會商及應急指揮系統。其主要功用在于為決策層提供發現地質災害險情從而進行鑒定、處置的前方信息窗口。它能夠及時并全面地提供有關于發生地質災害地區的各類監測數據—包括實時數據和歷史數據，使決策者能及時掌握該地區的險情狀態和險情發展（如圖1）。

2.1 基礎支撐系統

基礎支撐系統主要由應急通信系統、計算機網絡系統、數據交換與共享系統、視頻會議系統和圖像接入系統以及應急移動平臺組成，用于支持各單位應急管理日常工作聯絡、突發地質災害應急處置時話音、數據、視頻等業務的傳送需要。

2.2 應急綜合數據中心

圖1 地質災害遠程會商及應急指揮系統總體框架Fig.1 The framework of long distance consultation and emergency command system for the geological disaster

地質災害數據既有定量數據，又有定性文字性描述數據，數量不一、形式多樣。因此，數據統一量化是數據融合前的重要工作。先篩選出獨立、有用的變量（包括綜合變量），并選出相應的數學模型（包括定量模型、定性模型和定量定性混合模型）和模型單元，確定地質異常臨界值大小。由此可對未知單元進行異常圈定和評價[9～12]，最后利用GIS顯示其結果。通過GIS空間疊加分析進行屬性數據值的篩選、預處理及融合。

數據中心既是省級地質災害應急信息交換的節點，又是各級應急系統的數據中樞，是數據共享和應用服務的關鍵技術支撐。它主要由網絡系統、數據中心和信息安全體系三部分組成，網絡系統是連接各級數據中心的橋梁，是基于國土資源業務網絡建立起的貫通上下、橫貫左右，連接部、省和市、縣國土資源局局域網的網絡體系；數據中心也是國土資源數據存儲、匯總和交換的中心，由數據庫、數據庫管理系統、地理信息系統、數據交換中心管理系統等組成；信息安全體系包括系統的本身的安全和數據安全兩部分的管理。

2.3 應急業務系統

應急系統主要包括應急氣象預警、速報處置、應急調查、應急監測、應急模擬仿真、災情評估、應急預案輔助編制、信息發布等系統[13～15]，其中信息管理與短信報告系統屬于基礎支撐系統（如圖2）。

2.4 移動應急平臺

移動應急平臺主要是滿足地質災害現場音視頻采集、數據通信和指揮調度等應急處置需要，包括衛星及無線寬帶通信設備以及前端業務系統等，實現國土資源部、省國土資源廳和災害現場的互聯互通。

3 系統工作模式

從組織結構的角度來看，系統的層次結構為三級，即國家級地質災害遠程會商及應急指揮、省級地質災害遠程會商及應急指揮、災害現場的應急處置。

圖2 地質災害應急業務系統Fig.2 The design of geological disaster emergency services system

國土資源部應急指揮中心，作為國家級地質災害應急決策中心，設在國土資源部，主要處理國家級重大地質災害事件，處于菱形的頂端，首長通過指揮中心的指揮大廳直接處理突發的重大的地質災害事件，做出應急決策工作。

省級地質災害遠程會商及應急指揮，其分為兩部分，即：（1）省應急指揮中心，作為省級地質災害應急決策中心，設在國土資源廳，主要處理省級重大地質災害事件，負責接收地質災害各類速報以及發布應急處置的命令等；（2）省級應急會商室，作為省級地質災害應急處置的技術支撐，會商室設在省地質環境總站，主要為國土資源部、省國土資源廳對重大地質災害事件提供決策支持。其主要部署了各類地質災害應急業務支撐系統及地質災害應急數據中心等，同時落實安排地質災害專業人員到災害現場開展應急調查、應急監測、應急處置等工作。

災害應急處置現場，其分為兩部分，即：（1）災害現場應急指揮部（應急指揮車），作為地質災害現場的應急決策中心，設在災害現場（或附近，最好能在看到災害現場全貌的空曠區域），主要是向部、省應急指揮中心匯報災害現場的實況，落實部、省應急指揮中心的處置決策意見，同時，根據災害的發生發展狀況做出必要的處理決策；（2）災害現場，主要是向部、省應急指揮中心匯報災害現場的實況，同時，落實部、省應急指揮中心的處置決策意見。

4 系統工作流程

通過開展試點區域的地質災害遠程會商及應急指揮系統的演練，初步確定了地質災害遠程會商及應急指揮系統工作流程。該基本工作流程分為六個部分，參見圖3所示。

4.1 速報

其具體流程如下：

（1）地質災害群測群防人員發現險（災）情后，向縣國土局主管地質災害的領導發送發生險情的手機短信報告。

（2）縣國土局主管地質災害的領導安排地質環境股派專業人員赴現場核實。

圖3 地質災害遠程會商及應急指揮系統工作流程Fig.3 The work flow of long distance consultation and emergency command system for the geological disaster

（3）經核實后，縣國土局主管地質災害的領導通過地質災害速報系統向市國土局上報出現險（災）情。

（4）市國土局主管地質災害的領導安排地質環境科派專業人員赴現場開展應急調查，并通過速報系統向省廳地質環境處上報上述險（災）情及應急調查信息。

（5）省廳環境處向省廳領導報告災情。

4.2 啟動系統

災害發生后開展應急調查、應急監測、應急處置工作。

省廳環境處根據險情級別確定啟動遠程會商與應急指揮系統。現場指揮部及應急調查、應急監測以及應急處置人員到達災害現場。其工作主要包括業務系統的布置與調試、現場指揮部、會商中心、指揮大廳的所有設備聯通和調試。

（1）應急調查組進行應急調查，災情調查組進行災情調查，視頻采集組、通訊保障組同步進行音視頻采集，并通過衛星及寬帶無線傳輸系統將災害現場音視頻信號傳到省指揮中心，指揮中心通過國土資源業務網將各類信息傳輸到部指揮大廳及省會商室；應急調查數據則通過衛星及寬帶無線傳輸系統傳到省地質災害數據中心，并通過業務系統顯示在指揮中心的大屏幕上。

（2）應急監測組在災害現場各變形點開展應急監測工作，并通過衛星及寬帶無線傳輸系統（或GPRS無線通訊系統）將監測數據傳到省地質災害數據中心，指揮中心通過國土資源業務網調用各類監測數據，并通過業務系統顯示在指揮中心的大屏幕上。

（3）指揮大廳則通過衛星及災害現場的寬帶無線傳輸系統將指揮中心的各類指令傳輸到現場指揮部和現場各工作組。

4.3 應急（遠程）會商

現場指揮部與省環境總站會商中心專家、指揮大廳進行遠程視頻會商。會商中心專家根據現場視頻和應急調查數據、業務系統提供的信息資料進行分析，給出專家意見，并通過視頻會議系統報給省指揮大廳、現場指揮部。指揮大廳通過視頻、系統與現場指揮部、會商中心進行綜合分析與應急指揮。形成地質災害應急處置意見，供領導決策。

4.4 應急決策

指揮大廳領導下達決策命令，并通過現場視頻對災害現場進行發布地質災害應急處置意見，災害現場落實地質災害應急處置意見。

4.5 協助搶險救援工作

當災害發生后，系統參與人員協助當地政府開展地質災害應急搶險救援工作。

4.6 結束

整個會商及指揮工作結束，做好各種資料歸檔工作。

5 結語

本文結合我國地質災害防治的需求，有效地運用現代信息技術，制定出了地質災害遠程會商與應急指揮系統的總體框架，并給出了系統在實際運用中的工作模式和工作流程。運用該系統，可方便國土資源管理部門對重大地質災害及時做出反應，提出科學的決策意見，及時指揮應急處理工作，提高防災救災水平。

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