廣東省地質災害防治信息化平臺建設探析

摘 要： 廣東省地質災害多發，區域災害防治信息化平臺的建設對于減少地區生命財產安全十分重要。本文從廣東省地質災害防治信息化基礎設施現狀、數據資源現狀、應用系統現狀3個方面分析，找出其中存在的6個問題，同時結合廣東省已有地質災害防治信息化成果和實際工作需求，設計一體化、可持續擴展的地質災害防治信息化技術框架，并從7各方面提出建設地質災害防治信息化平臺的基本內容，最終達到數據集成化、成果可視化、信息綜合化、系統一體化，實現廣東省地質災害防治各類信息資源及服務資源的充分共享，成為地區進行決策的有力支撐，更為有效的保障人民生命財產安全。

關鍵詞： 地質災害； 信息化； 系統建設； 廣東省

Abstract： Geological disasters occur frequently in Guangdong Province. The construction of information platform for regional disaster prevention and control is very important to reduce the safety of life and property in the area. In this article， based on infrastructure status， data resources status， application system status， The geological environment of Guangdong province is analyzed， and six problems are found out. At the same time， combined with the existing results of geological disaster prevention and control information and actual work demand， integrated and sustainable development of geological disaster prevention and control information technology framework is designed. And the basic content of the construction of the information platform for the prevention and control of geological disasters is proposed from seven aspects. It will achieve data integration， result visualization， information integration， system integration， realize the full sharing of information resources and service resources of geological disaster prevention and control （emergency） in Guangdong province， become a strong support for decision-making in the region， more effective protection for lives and property.

Keywords： geological disaster； information； system construction； Guangdong Province

廣東省是我國地質災害多發省份之一。據統計，2009～2014年廣東省共發生地質災害2939起，共造成121人死亡、36人受傷、直接經濟損失63548.26萬元。其中地質災害以崩滑流地質災害為主，主要特點[1-2]：一是點多面廣、活動頻繁、危害嚴重，大范圍崩滑流地質災害易發群發。截至2014年底，全省共有地質災害隱患點8854處，威脅總人口35.01萬人，潛在經濟損失77.07億元，其中，威脅100人以上地質災害隱患點569處，而且，每年汛期的強降雨還將增加一批新的地質災害隱患點。面對此情勢，借鑒多方研究成果[3-5]，全面總結廣東省已有地質災害防治信息化成果和實際工作需求，通過建立地質災害防治通信網絡系統、標準化體系、數據體系、信息服務體系、基礎設施建設、安全防護體系和多目標、多節點、多層次應用系統，形成支持地質災害防治綜合一體化的、可持續擴展的信息化技術框架，達到數據集成化、成果可視化、信息綜合化、系統一體化，實現廣東省地質災害防治各類信息資源及服務資源的充分共享，同時進一步提升廣東省地質災害防治日常管理、信息共享、監測預警能力，通過快速響應和對社會提供快捷的信息服務，充分滿足各類用戶需求，成為政府各級主管部門及領導進行決策的有力支撐，保障人民生命財產安全。

1. 信息化現狀及存在問題

1.1 信息化現狀

1.1.1基礎設施現狀

廣東省地質災害防治信息網絡框架構建基本形成了包括互聯網、政務外網、國土資源主干網、數據專網等內外網物理隔離的多級多節點網絡結構，國際互聯網出口帶寬提升至50兆，建立了廣東省地質環境監測站與省國土資源廳的專用網絡連接（4兆光纖），接入國土資源主干網，實現國家、省、市、縣國土資源系統的多級節點互聯互通；建立了廣東省地質環境監測站與省氣象局的專用網絡連接（4兆光纖），實現數據同步共享與視頻會商；依托前期項目實施建立了基于GSM/GPRS的地質災害監測數據通信網絡，實現了動態監測數據的實時傳輸和管理。在網絡信息服務方面，構建了地質災害應急決策支持系統，面向各級領導提供地質災害應急信息保障，建立了廣東省地質環境信息網，面向社會發布地質災害及其應急防范知識、地質災害氣象預警等。

基于地質災害信息管理，在總站建立了獨立機房，實現內外網數據物理隔離，配有專門屏蔽柜放置涉密數據存儲服務器，基本滿足廣東省地質災害防治信息化建設的數據存貯、系統建設和安全保障需求；在會議室建設了大屏幕視頻會議系統，實現音視頻雙流信息傳輸，可基本滿足視頻會商、應急指揮等功能需求。

1.1.2 數據資源現狀

廣東省地質環境監測總站在長期的地質災害調查、監測、研究工作，已經完成建立的基礎數據資料主要包括：全省地質災害調查與區劃綜合研究數據庫、全省1萬∶20萬分幅水文地質空間數據、1萬∶50萬全省環境地質數據庫、1萬∶10萬縣市地質災害調查數據庫、1萬∶5萬縣市地質災害調查數據庫、全省地質災害及群測群防數據庫等；成果類數據包括近5年來全省建設用地地質災害危險性評估成果（一級）。此外，通過各種渠道收集遙感影像、基礎地理等空間數據。其中：全省各比例尺基礎地理底圖和SPOT-5影像數據等。這些數據為全省地質災害預警、地質災害防治，礦山地質環境保護以及土地利用規劃工作等提供信息服務，需要進一步通過數據集成和完善地質災害信息化建設對各應用領域提供高效快捷的信息服務。

1.1.3應用系統現狀

目前廣東省地質災害防治信息化建設，以地質災害預警與應急為起點，已初步建立集全省地質災害數據庫管理、區域地質災害氣象預警，預警成果發布、視頻會商為一體的地質災害應急指揮系統；省級地質災害應急平臺作為省政府應急平臺體系的第一批專業應急平臺試點也正在逐步建設與完善之中；地質環境管理業務審批已納入省級國土資源電子政務平臺實現網上審批，具備一定條件，其它業務管理系統也納入金土工程，開始啟動建設。地質災害防治信息系統可分為以下三大類型：

地質災害信息采集處理系統：主要有地質調查野外采集系統、縣（市）地質災害調查信息管理系統等。

地質災害數據庫管理系統：主要有全省縣（市）地質災害調查數據庫系統、全省地質災害群測群防信息系統、地質災害防治成果數據庫管理系統等。

地質災害預警與應急指揮系統：主要有地質災害氣象預警系統、地質預警發布系統、地質災害預警發布系統、地質災害信息反饋系統、地質災害應急決策支持系統等。

1.2 存在問題

1.2.1海量數據分散無序、數據集成度較低

目前地質災害數據覆蓋面較廣、種類繁多、有大量的觀測數據及成果數據。但這些數據比較分散，沒有得到及時有效的匯總，難以聯合應用、協同工作和動態更新。現有的地質災害數據庫標準都是以項目為基礎編制的，專業性強，沒有健全的數據標準和規范，難以聯合使用。除此之外，數據采集、匯交、檢驗的標準不同，致使不同數據源獲得的數據質量既無法保證，又不能保證異構地質災害數據的有效兼容，進而影響業務的進展和綜合分析的進行。

由于缺乏相關的規范，數據不能保持及時的更新。尤其在環境發生變化或災害發生后，相關地質災害數據不能保證實時動態更新，使分析人員在進行災害分析或災后數據解析時，不能第一時間使用最新的數據，影響分析的準確性。不能滿足地質災害監測管理和地質災害防治對數據時效性的要求。

1.2.2缺乏數據共享及服務機制

由于地質災害數據的信息動態更新維護及交換機制尚未建立，在積累大量數據的實際條件下，卻沒有一個權威的數據共享及服務機制，造成了各種數據之間關聯性差、應用系統之間無法互通的情況，嚴重制約了各業務部門的數據共享、服務和地質災害防治信息化工作的開展。

1.2.3綜合分析能力不足

現有的系統無法滿足相關業務部門的需求，基本上處于“外行人看不懂，內行人不解渴”的尷尬處境，既無法服務于社會公眾，又無法為政府決策提供科學有力的決策支持。數據挖掘深度不足，沒有相應功能輔助數據的“二次或多次開發”，生成應用決策所需的“數據產品”和“信息產品”。

1.2.4信息服務能力不足、可視化程度低

現有系統基本為面向專業人員的“內部”系統，數據及分析成果空間展示度低，缺乏基礎信息，更沒有災害影響范圍、防災減災方案、避難路線模擬、自然資源分布利用等綜合研究成果的展示。

1.2.5急需加強數據及信息安全保護

隨著信息系統使用的越來越頻繁，信息系統的安全問題也日益突出，由于地質災害防治本身對信息服務需求的緊迫性，系統及數據安全顯得格外重要。也就要求我們在進行信息系統安全建設整改技術方案設計時，應以《信息系統安全等級保護基本要求》為基本目標，可以針對安全現狀分析發現的問題進行加固改造，缺什么補什么；也可以進行總體的安全技術設計，將不同區域、不同層面的安全保護措施形成有機的安全保護體系，落實物理安全、網絡安全、主機安全、應用安全和數據安全等方面基本要求，最大程度發揮安全措施的保護能力。

2. 地質災害防治信息化平臺建設

2.1 系統總體設計

2.1.1系統邏輯結構設計

從系統部署和運行的邏輯結構上看，地質災害防治信息系統（圖1）包括省級地質災害信息平臺和區縣級地質災害信息系統采集和業務終端，以及地質災害數據采集終端系統，地質災害動態監測網絡和傳感器，系統基于區縣—省市—國家的3級全國地質環境信息網絡及地質災害動態監測網絡，實現了地質災害、專業監測、預警分析業務信息和動態監測信息的互聯互通、綜合管理、瀏覽查詢、統計分析和信息服務。

從數據流程角度，地質災害防治數據的采集、處理、維護由不同的地環節點進行，邏輯上數據是由區縣地質環境監測站→地州地質環境監測站→省市地質環境監測總站→監測院傳輸和匯總。

從信息服務角度，不同級別節點信息服務內容有所不同。省市級節點提供了全方位的地質環境信息服務，區縣節點提供了轄區內的地質災害信息服務。

從系統開發和構建的邏輯結構上看，地質災害防治信息系統自底向上可分為：基礎設施層，數據資源層、信息服務層，信息應用層，標準體系及安全防護體系組成（圖2）。

基礎設施層是支撐平臺運行的基礎，主要包括：互聯網/國土資源政務專網/內部網絡、衛星定位導航系統、移動通訊網絡、物聯網，以及地質環境野外監測儀器、傳感設備、監控視頻設備、數據存儲設備和計算機服務器、大屏幕顯示設備等。

數據資源層是平臺服務的內容，由數據采集系統、基礎數據庫、操作數據庫構成地質災害數據中心，為“系統”提供數據資源。其數據主要包括：地質災害調查、動態監測、群測群防等，以及基礎地理空間數據、基礎地質、對地觀測遙感影像等。數據資源層的資源通過數據中心統一組織和管理。

圖2 地質災害防治信息系統構建的邏輯結構

Fig.2 Logical structure of the construction of

geological hazards prevention and control information system

信息服務層基于SOA框架建設，主要包括兩個層面的功能：一是管理功能，如：用戶注冊管理、單點登錄與權限認證、數據匯總集成與更新維護；二是應用功能，如數據查詢瀏覽、空間化服務、以及地質災害的業務應用模塊，例如地質災害危險性評估等。

信息應用層是在信息服務層的支持下，根據地質災害防治需求，建立的面向業務管理及面向決策支持的信息服務。

2.1.2系統架構設計

圖3 平臺總體架構設計

Fig.3 Platform architecture design

地質災害防治信息平臺體系結構（圖3）包括數據采集層、數據中心、信息系統和信息發布系統4個組成部分。系統基于各類地質災害信息，通過數據采集子系統，采集各類地質災害信息業務信息，構建統一的數據中心；基于數據中心提供的統一數據模型和數據服務，構建地質災害業務應用子系統，通過信息系統為地質災害防治業務提供一張圖服務，為政務辦公系統提供各類信息服務。

（1）數據采集層

數據采集層獲取的數據主要是各類專業屬性數據、基礎地理空間數據、專題空間數據、災害點（體）空間數據及其他數據。專業屬性數據通過入庫工具或傳感器自動導入到屬性數據庫中；空間數據經過標準化處理及保密處理，通過專業的入庫工具或GIS工具導入到空間數據庫中；由調查、綜合研究或其他活動獲取的未建庫或初建庫的數字化文件/數據庫，通過入庫工具直接進入到數據中心層。

（2）地質災害數據中心

數據中心是構建與網絡和硬件存儲環境之上，基于關系數據庫和GIS技術，面向地質災害業務應用和信息平臺構建的統一的數據存儲、管理、應用和服務平臺，是業務系統與數據資源進行集中、集成、共享、分析的軟硬件設施及其數據、業務應用等的有機組合。

數據中心在已建設完成的國土資源數據中心基礎上，面向地質災害業務應用和信息平臺建設需求，構建統一的數據存儲、管理、應用和服務平臺，兼容基礎地理、基礎地質、地質災害調查、綜合研究、動態監測、業務應用系統等各種來源的多源、多尺度海量數據，實現各類地質災害數據的一體化存儲、管理和服務。基于元數據和數據查詢檢索系統，實現數字化資料的管理、查詢、檢索和一體化服務。

（3）信息系統

信息系統層構建于數據中心之上，提供了面向地質災害防治管理和決策支持的一體化信息服務。其中業務應用系統面向地質災害、專業監測、穩定性評價、預警指揮等專業領域，實現了業務應用的專業軟件和工具。

地質災害信息系統及“一張圖”基于業務應用系統，集成各個業務應用及其成果數據，展示數據中心內的本底數據、業務數據、數據產品和信息產品。地質災害防治信息一張圖的基礎是一個統一的、多分辨率的三維地理環境，實現從宏觀、到區域、到局部地理環境的三維可視化；在三維可視化環境下，基于GIS技術，應用不同的圖層，集成地質災害位置、分布、動態監測、群測群防等多種來源的數據和信息；基于這些信息實現不同的業務應用，例如災害信息的空間分布、信息查詢、統計分析；動態監測信息的可視化；監測預警成果的展示以及與災害點、群測群防點的疊加可視化和分析等應用。

（4）信息發布系統

基于政府和業務支撐部門具體的地質災害防治工作業務流程，建立各類信息（例如地質災害預警預報信息）的發布工具。實現面向公眾的信息發布系統和面向政務系統的信息發布模塊。

2.2 信息化平臺建設

基于以上系統設計目標和任務，平臺建設內容主要分為網絡及機房建設、基礎軟硬件采購、標準體系建設、數據中心建設、應用系統建設、安全防護體系建設以及系統集成與咨詢7個方面（表1）。

3. 結論

本文從廣東省地質災害防治信息化基礎設施現狀、數據資源現狀、應用系統現狀3個方面分析，找出其中存在的問題：（1）海量數據分散無序、數據集成度較低；（2）缺乏數據共享及服務機制；（3）綜合分析能力不足；（4）信息服務能力不足、可視化程度低；（5）急需加強數據及信息安全保護。結合廣東省已有地質災害防治信息化成果和實際工作需求，設計地質災害防治系統邏輯結構和系統架構，并從網絡及機房建設、基礎軟硬件采購、標準體系建設、數據中心建設、應用系統建設、安全防護體系建設以及系統集成與咨詢7個方面提出建設地質災害防治信息化平臺的基本內容，最終實現廣東省地質災害防治各類信息資源及服務資源的充分共享，同時進一步提升廣東省地質災害防治日常管理、信息共享、監測預警能力，通過快速響應和對社會提供快捷的信息服務，充分滿足各類用戶需求，成為政府各級主管部門及領導進行決策的有力支撐，保障人民生命財產安全。

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