CN110363964A - 一种滑坡和泥石流地质灾害监测与应急响应方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑坡和泥石流地质灾害监测与应急响应方法，该方法所涉及的滑坡和泥石流地质灾害监测与应急服务系统由地面在线监测预警子系统、应急与指挥子系统、灾害信息提取子系统、灾后损毁评估子系统和应急会商服务子系统组成；集灾前预警、灾后应急处置业务为一体，提供一种全流程、系统性的解决方案。本发明充分考虑滑坡和泥石流地质灾害监测预警难点和爆发特点，将灾害发生前的监测预警与发生后的应急救援有机结合，基于空天地一体化的遥感监测与应急响应技术手段，开展应急处置业务集成，形成滑坡和泥石流的系统性地质灾害应急处置方案。实现了多种监测技术优势互补，替代了以人工巡查模式，节约大量人力物力，缩短了灾害应急决策时间，有效地提高了各部门协同响应应急效率。

Description

一种滑坡和泥石流地质灾害监测与应急响应方法

技术领域

本发明属于地质灾害防控和应急处理领域，尤其涉及一种滑坡和泥石流灾害的监测与应急响应方法。

背景技术

我国幅员辽阔，地质、地貌复杂且多样，因此也是世界上自然地质灾害最为严重的国家之一。由地震和降雨等自然因素而引发的山洪、滑坡和泥石流灾害频发，对社会经济发展和人民的生命财产安全造成重大损失，同时对人类赖以生存的生态环境造成严重的破坏。如何利用现代的地质监测技术、地质数据自动采集技术和信息处理技术等手段，建立一套完整的地质灾害监测预警与应急响应体系，以期最大限度地降低自然地质灾害造成的损失，减轻自然地质灾害对生命财产造成的威胁，已成为亟待解决的重要课题。

由于滑坡和泥石流地质灾害多发生于山区等人烟稀少的地区，且其成灾机理复杂、发生迅速，实验条件不能完全模拟其发生过程，存在监测预警难度大、覆盖不全面等问题，因此灾后的应急响应与救援也显得尤为重要。此外，目前采用的监测预警和应急响应方法大多由于并未形成系统性技术方案，缺乏整体性和一致性处理手段。例如新疆维吾尔自治区测绘科学研究院联合中测新图(北京)遥感技术有限责任公司提出的“一种地质灾害易发性评价方法以及装置”(申请号：CN201610800173)，着重于对灾前隐患点的发现；昆明理工大学提出的“一种防洪和防泥石流的地质灾害防治系统”(申请号：201811061057.7)，着重从工程角度实现地质灾害的防治；成都理工大学“一种山体滑坡地质灾害的预警系统及其预警方法”(申请号：201811192109.4)、中国科学院测量与地球物理研究所提出的“一种基于遥感中InSAR技术的地面沉降预测方法”(申请号：201811140372.9)等等，都是将滑坡、泥石流地质灾害应急管理按照时间的逻辑来割裂的看待问题，缺乏灾害演变统一体认知，忽略了应急响应服务对象各环节的普遍联系。

综上所述目前对于滑坡和泥石流的地质灾害应急管理方式主要分成两类：一类是灾前预警，分别采用工程和遥感手段进行灾害点监测；一类是灾后应急响应，派遣应急救援队伍、设备、车辆、专业人员前往灾害点一线，获取数据，开展专业分析及救援工作。在实际的滑坡、泥石流地质灾害应急管理过程中，由于灾前监测预警、灾后应急救援缺乏整体性和系统性，导致存在着以下主要问题：(1)灾前预警工程造价高、施工难度较大，且难以实现隐患点全覆盖监测；(2)灾后缺乏空天地遥感技术装备支撑，无法第一时间获取灾害点信息，影响应急救援效率；(3)对灾害缺乏实时、动态的信息化的处理手段，影响决策制定；(4)剥离地质灾害应急管理各个阶段，整个应急响应流程耦合松散，响应滞后。

发明内容

本发明目的在于，针对现有地质灾害的监测预警与应急响应体系存在的缺陷，本发明提出了一种滑坡和泥石流地质灾害监测与应急响应方法，该方法所涉及的滑坡和泥石流地质灾害监测与应急服务系统由地面在线监测预警子系统、应急与指挥子系统、灾害信息提取子系统、灾后损毁评估子系统和应急会商服务子系统组成；集灾前预警、灾后应急处置业务为一体，为滑坡、泥石流地质灾害应急管理提供一种全流程、系统性的解决方案。本发明充分考虑滑坡和泥石流地质灾害监测预警难点和爆发特点，将灾害发生前的监测预警与发生后的应急救援有机结合，统筹考虑，基于空天地一体化的遥感监测与应急响应技术手段，开展应急处置业务集成，形成滑坡和泥石流的系统性地质灾害应急处置方案。为突发性滑坡、泥石流灾害应急指挥提供信息化平台支撑。实现了多种监测技术优势互补，替代了以人工巡查模式，节约大量人力物力，缩短了灾害应急决策时间，有效地提高了各部门协同响应应急效率。

本发明所述的一种滑坡和泥石流地质灾害监测与应急响应方法，该方法所涉及的滑坡和泥石流地质灾害监测与应急服务系统是由地面在线监测预警子系统、应急与指挥子系统、灾害信息提取子系统、灾后损毁评估和应急会商服务子系统组成；所述的地面在线监测预警子系统包括前端和后端两部分，其中前端包括沉降监测、降雨量监测、倾斜位移监测和裂缝监测；后端包括数据监测和多级报警；所述的地面在线监测预警子系统的前端与后端通过无线数据传输方式连接；所述的应急与指挥子系统包括数据分析模块、灾害分级模块、应急资源优化配置模块和指挥调度模块；所述的灾害信息提取子系统包括灾害范围提取模块、灾情信息提取模块和灾害信息数据库；所述的灾后损毁评估子系统包括遥感和无人机图像判读模块、损失评估指标与计算模型模块和损失计算评估模块；所述的应急会商服务子系统包括视频会商模块和应急通信网络模块；地面在线监测预警子系统中的后端与应急与指挥子系统、灾害信息提取子系统、灾后损毁评估子系统和应急会商服务子系统一并设置于远端的后台指挥调度机构；具体操作按下列步骤进行：

步骤1：通过多源遥感监测并结合地质条件、气象条件和水文条件等要素，选取滑坡、泥石流灾害重点易发区或隐患区，实施地面在线监测预警子系统前端数据采集设备的安装和布控，将地面在线监测预警子系统前端安装设置于滑坡、泥石流灾害重点易发区和隐患区现场，24小时不间断地实时采集降雨量、地表形变，滑坡体内部倾斜和裂缝监测的相关数据，通过DTU终端实时将数据传输到后端的数据监测模块进行数据监测；当监测值大于预警值时，多级报警模块自动发送语音与短信通知灾害监测人员和相关人员，并将相关灾害信息传输至应急与指挥调度子系统进行分析与调度；

步骤2：当灾害发生时，应急与指挥子系统自动发送语音与短信通知灾害监测人员赶赴灾害现场进行应急监测，

步骤3：灾害监测人员前往灾害发生一线，并在应急与指挥子系统中进行灾情以及灾害等级确认，应急与指挥子系统收到信息接报后完成灾害事件审核；

步骤4：灾害事件通过审核，应急与指挥子系统自动形成应急处置方案，依据判定的灾害级别迅速根据预案对相应的无人机、卫星、单兵设备、应急会商指挥车应急资源对灾区进行二、三维倾斜摄影拍摄与影像快速处理而形成的灾害应急测绘影像产品，同时根据预案形成应急监测队伍指挥调度，并推送至应急会商服务决策端形成应急命令；

步骤5：应急与指挥子系统发送调度指令通知监测队伍携带监测资源赶赴灾害现场进行应急监测，同时通过协调调度完成过境卫星、无人机倾斜摄影等遥感影像产品；

步骤6：灾害信息提取子系统采用自动变化检测与人工交互矢量化方法，利用灾区遥感图和应急监测队伍的单兵设备、无人机、应急指挥车应急资源对灾区进行二、三维倾斜摄影拍摄与影像快速处理而形成的灾害应急测绘影像产品，以及现场监测数据，完成灾害范围地表覆盖数据快速提取，快速获取灾区范围内的耕地、林地、草地、道路、房屋建筑及、工矿企业、桥梁、电力设施以及受灾人员、牲畜等伤亡信息，将数据信息推送至灾后损毁评估子系统，同时保存入灾害信息数据库；

步骤7：灾后损毁评估子系统利用获取的灾害损失评估数据，对灾区范围内的耕地、林地、草地、道路、房屋建筑、工矿企业、桥梁、电力设施损毁以及受灾人员、牲畜伤亡信息进行分析研判，依据损失评估指标与计算模型对灾区直接经济损失和间接经济损失进行计算与汇总统计，评估灾区损失情况，确定灾害级别，快速形成灾情评估报告推送至应急会商服务子系统；

步骤8：应急会商服务子系统利用视频会商模块和应急通信网络，收到影像与损失评估结果，进行专家灾情风险分析，及时地实现各级灾害应急决策参与者、相关专家之间的应急沟通和会商，迅速地形成有效的灾害应对措施与救援方案。

本发明所述的一种滑坡和泥石流地质灾害监测与应急响应方法，该方法的有益效果是：

(1)利用多源遥感监测分析选取灾害重点隐患区，并集成地面在线监测与预警子系统的多种地面监测设备对灾害进行在线监测预警，实现了多种监测技术优势互补，改进了以人工巡查灾害方式，节约大量人力物力，极大提高滑坡、泥石流灾害防灾技术水平。

(2)实现了滑坡、泥石流地质灾害监测、预警与灾后应急响应一体化流程，构建从灾前监测预警到灾后应急响应机制，为各级政府灾后应急提供技术支撑，缩短了灾害应急决策时间，极大的提高了各部门协同响应应急效率。

(3)实现了灾区直接经济损失和潜在经济损失快速评估，为灾害应急管理部门提供及时准确的灾情评估信息，降低了灾后应急成本，极大的提高了灾后应急处置效率。

附图说明

图1为本发明的滑坡和泥石流地质灾害监测与应急服务系统示意图；

图2为本发明的一种滑坡和泥石流地质灾害监测与应急响应方法步骤图；

图3为本发明的地面在线监测预警子系统原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例

本发明所述的一种滑坡和泥石流地质灾害监测与应急响应方法，该方法所涉及的滑坡和泥石流地质灾害监测与应急服务系统是由地面在线监测预警子系统、应急与指挥子系统、灾害信息提取子系统、灾后损毁评估和应急会商服务子系统组成；所述的地面在线监测预警子系统包括前端和后端两部分，其中前端包括沉降监测、降雨量监测、倾斜位移监测和裂缝监测；后端包括数据监测和多级报警；所述的地面在线监测预警子系统的前端与后端通过无线数据传输方式连接；所述的应急与指挥子系统包括数据分析模块、灾害分级模块、应急资源优化配置模块和指挥调度模块；所述的灾害信息提取子系统包括灾害范围提取模块、灾情信息提取模块和灾害信息数据库；所述的灾后损毁评估子系统包括遥感和无人机图像判读模块、损失评估指标与计算模型模块和损失计算评估模块；所述的应急会商服务子系统包括视频会商模块和应急通信网络模块；地面在线监测预警子系统中的后端与应急与指挥子系统、灾害信息提取子系统、灾后损毁评估子系统和应急会商服务子系统一并设置于远端的后台指挥调度机构；具体操作按下列步骤进行：

步骤1：通过多源遥感监测并结合地质条件、气象条件和水文条件等要素，选取滑坡、泥石流灾害重点易发区或隐患区，实施地面在线监测预警子系统前端数据采集设备的安装和布控，将地面在线监测预警子系统前端安装设置于滑坡、泥石流灾害重点易发区和隐患区现场，24小时不间断地实时采集降雨量、地表形变，滑坡体内部倾斜和裂缝监测的相关数据，通过DTU终端实时将数据传输到后端的数据监测模块进行数据监测；当监测值大于预警值时，多级报警模块自动发送语音与短信通知灾害监测人员和相关人员，并将相关灾害信息传输至应急与指挥调度子系统进行分析与调度；

步骤2：当灾害发生时，应急与指挥子系统自动发送语音与短信通知灾害监测人员赶赴灾害现场进行应急监测，

步骤3：灾害监测人员前往灾害发生一线，并在应急与指挥子系统中进行灾情以及灾害等级确认，应急与指挥子系统收到信息接报后完成灾害事件审核；

步骤4：灾害事件通过审核，应急与指挥子系统自动形成应急处置方案，依据判定的灾害级别迅速根据预案对相应的无人机、卫星、单兵设备、应急会商指挥车应急资源对灾区进行二、三维倾斜摄影拍摄与影像快速处理而形成的灾害应急测绘影像产品，同时根据预案形成应急监测队伍指挥调度，并推送至应急会商服务决策端形成应急命令；

步骤5：应急与指挥子系统发送调度指令通知监测队伍携带监测资源赶赴灾害现场进行应急监测，同时通过协调调度完成过境卫星、无人机倾斜摄影等遥感影像产品；

步骤6：灾害信息提取子系统采用自动变化检测与人工交互矢量化方法，利用灾区遥感图和应急监测队伍的单兵设备、无人机、应急指挥车应急资源对灾区进行二、三维倾斜摄影拍摄与影像快速处理而形成的灾害应急测绘影像产品，以及现场监测数据，完成灾害范围地表覆盖数据快速提取，快速获取灾区范围内的耕地、林地、草地、道路、房屋建筑及、工矿企业、桥梁、电力设施以及受灾人员、牲畜等伤亡信息，将数据信息推送至灾后损毁评估子系统，同时保存入灾害信息数据库；

步骤7：灾后损毁评估子系统利用获取的灾害损失评估数据，对灾区范围内的耕地、林地、草地、道路、房屋建筑、工矿企业、桥梁、电力设施损毁以及受灾人员、牲畜伤亡信息进行分析研判，依据损失评估指标与计算模型对灾区直接经济损失和间接经济损失进行计算与汇总统计，评估灾区损失情况，确定灾害级别，快速形成灾情评估报告推送至应急会商服务子系统；

步骤8：应急会商服务子系统利用视频会商模块和应急通信网络，收到影像与损失评估结果，进行专家灾情风险分析，及时地实现各级灾害应急决策参与者、相关专家之间的应急沟通和会商，迅速地形成有效的灾害应对措施与救援方案；

如图1、3所示，本发明的一种滑坡和泥石流地质灾害监测与应急响应方法所涉及的滑坡和泥石流地质灾害监测与应急服务系统由地面在线监测预警子系统、应急与指挥子系统、灾害信息提取子系统、灾后损毁评估子系统和应急会商服务子系统五个子系统组成；地面在线监测预警子系统包括前端与后端两部分，前端数据采集设备安装于滑坡、泥石流灾害重点易发区和隐患区现场；后端与应急与指挥子系统、灾害信息提取子系统、灾后损毁评估子系统、应急会商服务子系统一并设置于远端的后台指挥调度机构；地面在线监测预警子系统的前端与后端通过无线数据传输方式连接；

地面在线监测预警子系统前端前端包括沉降监测、降雨量监测、倾斜位移监测和裂缝监测，利用获取坡体垂直位移数据进行沉降监测；利用倾斜位移监测垂直直面水平方向的角度变化，获取坡体沿纵向断面方向不同深度各处的水平向的位移量数据；利用裂缝监测记录滑坡体地表裂缝、形变数据；利用降雨量监测记录灾害隐患区降雨量数据；利用DTU设备把远端传感器设备的数据通过无线的方式传送回后台；实现24小时不间断地实时采集降雨量、地表形变，滑坡体内部倾斜和裂缝监测的相关数据，通过DTU终端实时将数据传输到在线监测预警子系统的后端进行数据监测、分析和多级处理；

具体的，在地面在线监测预警子系统的前端，各传感器与DTU终端设备通过RS232或者RS485接口连接，DTU上电运行后先注册到移动网的3G或4G网络，然后和设置在DTU中的后台系统建立SOCKET连接；在灾害发生前，传感器采集数据通过RS232或者RS485通信接口传输至DTU，DTU将串口数据封装成3G或4G网络数据包里，并发送至地面在线监测预警子系统的后端，当地面在线监测预警子系统后端接收到的监测值大于预警值时，系统通过多级报警模块，利用短信与语音服务自动发送语音与短信通知周边群众、灾害监测人员以及相关的应急责任人员，同时系统将相关灾情信息传输至应急与指挥子系统；

应急与指挥子系统，当灾害发生时，根据获取到的监测信息，依据判定的灾害级别迅速根据预案对相应的无人机、卫星、单兵设备、应急会商指挥车等应急资源进行优化配置，同时根据预案形成应急监测队伍指挥调度最优方案，并推送至应急会商服务决策端形成应急命令，实现不同应急监测队伍之间协同通讯与指挥调度，同时通过协调调度生成过境卫星、无人机倾斜摄影等遥感影像产品；

灾害信息提取子系统采用自动变化检测与人工交互矢量化方法，利用灾区遥感图和应急监测队伍的单兵设备、无人机、和应急指挥车等应急资源对灾区进行二、三维倾斜摄影拍摄与影像快速处理而形成的灾害应急测绘影像产品，快速获取灾区范围内地表覆盖、人员和财产损失等信息，将数据信息推送至灾后损毁评估子系统，同时保存入灾害信息数据库；

灾后损毁评估子系统，利用灾害信息提取子系统获取的灾害损失评估数据，对灾区范围内的耕地、林地、草地、道路、房屋建筑、工矿企业、桥梁、电力设施信息以及受灾人员、牲畜伤亡信息进行分析研判，依据损失评估指标与计算模型对灾区直接经济损失和潜在经济损失进行计算与汇总统计，确定灾害级别，快速形成灾情评估报告推送至应急会商服务子系统，提供给灾害应急决策机构作为决策依据；

具体的，灾害快速损毁评估系统包括直接经济损失与间接经济损失，直接经济损失基于受灾体评估模型与当地自然资源状况进行指标统计与分析，包括建筑物和其他工程结构、设施、设备、物品、财物等破坏而引起的经济损失，以重新修复所需费用计算，不包括非实物财产，如货币、有价证券等损失；采用当年全国物价算术平均值作为经济损失评估的统一计算单价，据此进行统一计算，参与统计的经济因子包括土地(农田、牧场等)、牲畜、房屋、公路、渠道及其它公共设施等；

计算标准举例如下，以2016年全国物价算术平均值作为经济损失评估的统一计算单位得出：

砖木结构房屋：300元/平方米，土木结构房屋：150元/平方米；

树木：松林200元/棵、杨树20元/棵、柳树15元/棵；

草场：一等400元/亩、二等300元/亩、三等200元/亩；

牲畜：羊600元/只，马5000元/匹，牛(驴)5000元/头；

国道、省道：15万元/千米、简易道路100元/千米、牧道50元/千米；

铁路：30万元/千米；

引水渠:5万元/千米；

耕地：2000元/亩；

承灾体损失率评估模型计算的关键是合理确定各类财产和作物的损失参数，损失率是其中最重要的参数之一，计算方法如下：

式中：S_z为直接经济损失；P_i为第i类财产值；L为承灾体损失率；

表1承灾体损失率对照表

结构类别	基本完好	轻微破坏	中度破坏	严重破坏	毁坏
						城镇平房、农村建筑	0-4	4-8	8-30	30-60	60-100
桥梁	0-10	10-20	20-40	40-70	70-100
						路堤	0-10	10-20	20-50	50-70	--
取水贮水结构	0-4	4-8	8-35	35-70	70-100

间接经济损失包括灾害以及次生灾害引起的潜在风险人员、财产和生态系统服务损失等价值。

生态服务价值采用生态服务价值当量因子法进行计算，计算公式如下所示：

式中，A_k为第K类土地利用类型的面积；VC_k为第k类土地利用类型的生态系统价值系数；a为第k类当量值；b为当年粮食均价；因为主要计算生态环境的损失，所以假设建设用地的单位面积生态系统服务价值为0；

表2生态系统单位面积生态系统服务价值当量表(单位：万元每公顷)

应急会商服务子系统依据所获得的实时灾情信息，利用视频会商模块和应急通信网络，及时地实现各级灾害应急决策参与者、相关专家之间的应急沟通和会商，迅速地形成有效的灾害应对与救援方案；具体操作按下列步骤进行：如图2所示：

步骤1：通过多源遥感监测并结合地质条件、气象条件和水文条件等要素、选取滑坡、泥石流灾害重点易发区或隐患区，实施地面在线监测与预警子系统前端数据采集装置的安装和布控，实现对滑坡、泥石流灾害隐患区的实时不间断监测，并实时地将监测数据传输到远端的在线监测与预警子系统后端和应急与指挥子系统；

具体的，通过多源遥感监测获取已发生滑坡、泥石流灾害范围，结合地形地貌、地质、气象、水文、黄土分布、微波遥感时序INSAR地表形变监测等资料综合分析得出滑坡、泥石流灾害易发区或存在灾害隐患的区域，实施地面在线监测与预警子系统前端的安装和布控；通过沉降监测、降雨量检测、倾斜位移监测、裂缝监测对地质灾害隐患点进行实时监测，利用降雨量监测记录与分析易发区或隐患区降雨量，利用沉降监测、倾斜位移监测和裂缝监测记录滑坡体内部垂直与倾斜位移、倾斜以及地表裂缝等数据，实时将数据传输到后端进行展示、监测、分析和预警处理；

步骤2：当灾害发生时，传感器监测值超过预警值，地面在线监测与预警子系统自动发送短信和语音服务通知灾害发生区的灾害监测人员及相关应急责任人员；

步骤3：灾害监测人员前往灾害发生一线，并在应急与指挥子系统中进行灾情以及灾害等级确认，应急与指挥子系统收到信息接报后完成灾害事件审核；

具体的，应急与指挥子系统依据获取的灾害发生时间、地点、类型、事件报送人、报送机构、地理坐标、上报对象等灾害基本信息，完成灾情应急事件审核；

步骤4：灾害事件通过审核，应急与指挥子系统自动形成应急处置方案，处置方案包括应急组织机构及监测队伍相应职责，应急资源评估与规划，输出应急资源规划配置，并推送至应急会商服务决策端形成应急命令。

具体的，依据应急处置方案形成灾害应急机构及相应监测队伍和主要职责信息，依据灾害发生位置与区域应急资源库，快速计算与评估，对无人机、卫星、单兵设备和应急指挥车等应急资源进行优化配置，形成应急资源调度规划；

步骤5：应急与指挥子系统发送调度指令通知监测队伍携带监测资源赶赴灾害现场进行应急监测，完成过境卫星、无人机倾斜摄影等遥感影像产品；

具体的，应急与指挥子系统依据应急资源规划配置，发送信息通知相关应急监测队伍利用无人机、单兵设备、应急指挥车等应急资源对灾区进行二、三维倾斜摄影拍摄与影像快速处理，形成灾害应急测绘影像产品，数据结果推送至灾害信息提取子系统；

步骤6：灾害信息提取子系统依据灾区遥感、无人机影像产品以及现场监测数据，完成灾害范围地表覆盖数据快速提取，将数据信息推送至灾后损毁评估子系统，同时保存入灾害信息数据库；

具体的，灾害信息提取子系统采用地理信息变化检测技术自动提取灾区范围内耕地、林草地、房屋建筑、道路、房屋建筑、工矿企业、桥梁、电力设施地理信息要素，系统编辑地理要素数据属性，以矢量形式保存入灾害信息数据库，属性内容具体包括名称、面积、长度、受损程度、行政区域名称，其他数据包括人员、牲畜伤亡数量信息；

步骤7：灾后损毁评估子系统依据相应统计分析指标、损失评估指标和计算模型对地表覆盖与伤亡数据统计计算，统计灾区损失情况，损失结果推送至应急会商服务决策端；

具体的，灾害快速损毁评估系统包括直接经济损失与潜在经济损失，直接经济损失基于受灾体评估模型与当地自然资源状况进行指标统计与分析，包括建筑物和其他工程结构、设施、设备、物品、财物等破坏而引起的经济损失，以重新修复所需费用计算，不包括非实物财产，如货币、有价证券等损失；采用当年全国物价算术平均值作为经济损失评估的统一计算单价，据此进行统一计算；参与统计的经济因子包括土地(农田、牧场等)、牲畜、房屋、公路、渠道及其它公共设施等；

步骤8：应急会商服务子系统收到影像与损失评估结果，视频会商模块、应急通信网络模块进行专家、负责人灾情风险分析核会商，并将会商结果上报相关部门，形成有效的灾害应对与救援方案。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (1)

1.一种滑坡和泥石流地质灾害监测与应急响应方法，其特征在于：该方法所涉及的滑坡和泥石流地质灾害监测与应急服务系统是由地面在线监测预警子系统、应急与指挥子系统、灾害信息提取子系统、灾后损毁评估和应急会商服务子系统组成；所述的地面在线监测预警子系统包括前端和后端两部分，其中前端包括沉降监测、降雨量监测、倾斜位移监测和裂缝监测；后端包括数据监测和多级报警；所述的地面在线监测预警子系统的前端与后端通过无线数据传输方式连接；所述的应急与指挥子系统包括数据分析模块、灾害分级模块、应急资源优化配置模块和指挥调度模块；所述的灾害信息提取子系统包括灾害范围提取模块、灾情信息提取模块和灾害信息数据库；所述的灾后损毁评估子系统包括遥感和无人机图像判读模块、损失评估指标与计算模型模块和损失计算评估模块；所述的应急会商服务子系统包括视频会商模块和应急通信网络模块；地面在线监测预警子系统中的后端与应急与指挥子系统、灾害信息提取子系统、灾后损毁评估子系统和应急会商服务子系统一并设置于远端的后台指挥调度机构；具体操作按下列步骤进行：

步骤1：通过多源遥感监测并结合地质条件、气象条件和水文条件等要素，选取滑坡、泥石流灾害重点易发区或隐患区，实施地面在线监测预警子系统前端数据采集设备的安装和布控，将地面在线监测预警子系统前端安装设置于滑坡、泥石流灾害重点易发区和隐患区现场， 24小时不间断地实时采集降雨量、地表形变，滑坡体内部倾斜和裂缝监测的相关数据，通过DTU终端实时将数据传输到后端的数据监测模块进行数据监测；当监测值大于预警值时，多级报警模块自动发送语音与短信通知灾害监测人员和相关人员，并将相关灾害信息传输至应急与指挥调度子系统进行分析与调度；

步骤2：当灾害发生时，应急与指挥子系统自动发送语音与短信通知灾害监测人员赶赴灾害现场进行应急监测，

步骤3：灾害监测人员前往灾害发生一线，并在应急与指挥子系统中进行灾情以及灾害等级确认，应急与指挥子系统收到信息接报后完成灾害事件审核；

步骤4：灾害事件通过审核，应急与指挥子系统自动形成应急处置方案，依据判定的灾害级别迅速根据预案对相应的无人机、卫星、单兵设备、应急会商指挥车应急资源对灾区进行二、三维倾斜摄影拍摄与影像快速处理而形成的灾害应急测绘影像产品，同时根据预案形成应急监测队伍指挥调度，并推送至应急会商服务决策端形成应急命令；

步骤5：应急与指挥子系统发送调度指令通知监测队伍携带监测资源赶赴灾害现场进行应急监测，同时通过协调调度完成过境卫星、无人机倾斜摄影等遥感影像产品；

步骤6：灾害信息提取子系统采用自动变化检测与人工交互矢量化方法，利用灾区遥感图和应急监测队伍的单兵设备、无人机、应急指挥车应急资源对灾区进行二、三维倾斜摄影拍摄与影像快速处理而形成的灾害应急测绘影像产品，以及现场监测数据，完成灾害范围地表覆盖数据快速提取，快速获取灾区范围内的耕地、林地、草地、道路、房屋建筑及、工矿企业、桥梁、电力设施以及受灾人员、牲畜等伤亡信息，将数据信息推送至灾后损毁评估子系统，同时保存入灾害信息数据库；

步骤7：灾后损毁评估子系统利用获取的灾害损失评估数据，对灾区范围内的耕地、林地、草地、道路、房屋建筑、工矿企业、桥梁、电力设施损毁以及受灾人员、牲畜伤亡信息进行分析研判，依据损失评估指标与计算模型对灾区直接经济损失和间接经济损失进行计算与汇总统计，评估灾区损失情况，确定灾害级别，快速形成灾情评估报告推送至应急会商服务子系统；

步骤8：应急会商服务子系统利用视频会商模块和应急通信网络，收到影像与损失评估结果，进行专家灾情风险分析，及时地实现各级灾害应急决策参与者、相关专家之间的应急沟通和会商，迅速地形成有效的灾害应对措施与救援方案。