CN211264434U - 地理信息动态预警布控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于气象监测技术领域，具体涉及一种地理信息动态预警布控系统。其包括基础层，用于为系统提供数据采集、通讯环境和服务器功能；数据层，用于将基础层提供的数据按所属类别进行归类、整合、存储、抽象，为整个系统提供稳定的数据支撑环境；逻辑服务层，用于对整个系统的业务功能进行后台实现；应用层，用于为用户提供应用接口，以及对逻辑服务层进行输出展示。本实用新型通过历史地质灾害与降水监测的统计制定了24h地质灾害发生的阈值，同时，结合地质灾害点位移监测值与阈值的对比，实现了地理信息系统与物联网技术在地质灾害短时临近预警预报方面的实际应用。

Description

地理信息动态预警布控系统

技术领域

本实用新型属于气象监测技术领域，具体涉及一种地理信息动态预警布控系统。

背景技术

地质灾害是指地球的发展演化过程中，由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。地质灾害发生的时间和地点受地质环境和人类活动的影响。

地质灾害系统是一个复杂的开放系统和耗散体系，具有高度非线性和复杂性，其系统行为具有非确定性和突发性。目前，国内普遍根据降水等气象要素来进行地质灾害的预报预警，但由于致灾因子在不同地区或同一地区的不同时段常常表现出极大的差异，单纯依靠降雨等致灾因子对地质灾害进行预测，已经无法满足防灾减灾的需要。部分地区虽然建立了基于GIS等先进技术的预报预警系统，但存在预警范围覆盖率低、预警信息无法及时传达给公众的尴尬局面。

本申请采用物联网监测手段，通过对地灾点现场调查、测绘和勘察，选择地灾监测设备安装点位，传感器动态采集研究区内地灾隐患点位移、降雨量的实时变化情况，通过无线网卡上传到数据库；同时，建立短时(临近)气象预报预警模型，分析监测数据，及时发布预警信息，适时应急指挥，实现地质灾害风险的动态预警预报。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种地理信息动态预警布控系统，根据使用地历史地灾发生时间、地点、降雨观测分析资料等历史数据，结合该地区地灾易发程度分区制定了地灾发生的阈值，利用实时监测的降雨量与位移数值对比阈值进行统计分析，超阈值及时发布预警信息，提高了地质灾害防治工作的效率。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种地理信息动态预警布控系统，包括基础层，用于为系统提供数据采集、通讯环境和服务器功能；数据层，用于将基础层提供的数据按所属类别进行归类、整合、存储、抽象，为整个系统提供稳定的数据支撑环境；逻辑服务层，用于对整个系统的业务功能进行后台实现；应用层，用于为用户提供应用接口，以及对逻辑服务层进行输出展示。

进一步地，所述基础层包括信息采集单元、通讯单元和服务器，所述信息采集单元用于采集地理信息，所述通讯单元用于提供GPRS无线通讯环境，所述服务器用于响应应用层的服务请求并进行处理，以及对所述信息采集单元采集的数据进行存储。

进一步地，所述数据层的所属类别包括基础数据、业务数据、监测数据、资料图件和空间数据。

进一步地，所述逻辑服务层包括数据服务单元、组件服务单元、地图服务单元和外部服务单元，所述数据服务单元用于将数据层传输的数据进行查询、统计并发送给应用层，所述组件服务单元用于将数据层传输的数据进行预报预警分析并将对应的应急预案发送给应用层，所述地图服务单元用于将数据层传输的数据进行处理后提供给应用层灾点分布以及地灾易发区分布信息，所述外部服务单元用于根据所述数据服务单元、组件服务单元以及地图服务单元的信息为应用层提供短信服务和气象预报。

进一步地，所述应用层包括预警管理单元，用于将所述逻辑服务层处理的数据与预设阈值进行比较，对超过预设阈值的监测数据进行预警；信息发布单元，用于针对不同的预警等级通过不同的发布形式向政府和公众进行预警发布；气象监测单元，用于提供地灾发生现场的实时气象资料；系统设置单元，用于系统的配置管理、系统日志管理以及对用户、角色及权限的管理；地灾监测单元，用于提供地灾发生现场的灾情及救援状况的实时监测；GIS(Geographic Information System，地理信息系统)单元，用于将地图进行分层来实现预报系统的地图功能，为地质灾害气象风险预报预警提供可视化的支撑平台。

进一步地，所述预设阈值为根据灾害易发程度和雨量等级结合的预警组合阈值。

进一步地，所述不同的预警等级包括警报级、预警级、注意级和提醒级。

进一步地，所述不同的发布形式包括报纸、电话、传真、网站、手机短信、LED显示屏以及喇叭。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过历史地质灾害与降水监测的统计制定了24h地质灾害发生的阈值，同时，结合地质灾害点位移监测值与阈值的对比，实现了地理信息系统与物联网技术在地质灾害短时临近预警预报方面的实际应用；本实用新型的平台运行稳定，在一定程度上提高政府部门在地质灾害防治工作的效率，具有一定的现实意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例所述的地理信息动态预警布控系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1所示，本实用新型所提供的一种地理信息动态预警布控系统，包括基础层，包括系统建设的地灾监测点，用于为系统提供数据采集、通讯环境、短信猫、服务器等功能；数据层，用于将基础层提供的数据按所属类别进行归类、整合、存储、抽象，为整个系统提供稳定的数据支撑环境，按照统一的标准，按照集中与分布建设模式，建立系统数据库，构建地质灾害风险预警预报系统综合数据库的组织、管理、维护和更新体系；逻辑服务层，在整个系统架构中起着承上启下的连接作用，用于对整个系统的业务功能进行后台实现；应用层，是离用户最近的表现层，用于为用户提供应用接口，以及对逻辑服务层进行输出展示。

进一步地，所述基础层包括信息采集单元、通讯单元和服务器，所述信息采集单元用于采集地理信息，所述通讯单元用于提供GPRS无线通讯环境，所述服务器用于响应应用层的服务请求并进行处理，以及对所述信息采集单元采集的数据进行存储。

进一步地，所述数据层的所属类别包括基础数据、业务数据、监测数据、资料图件和空间数据。

进一步地，所述逻辑服务层包括数据服务单元、组件服务单元、地图服务单元和外部服务单元，所述数据服务单元用于将数据层传输的数据进行查询、统计并发送给应用层，所述组件服务单元用于将数据层传输的数据进行预报预警分析并将对应的应急预案发送给应用层，所述地图服务单元用于将数据层传输的数据进行处理后提供给应用层灾点分布以及地灾易发区分布信息，所述外部服务单元用于根据所述数据服务单元、组件服务单元以及地图服务单元的信息为应用层提供短信服务和气象预报。

进一步地，所述应用层包括预警管理单元，用于将所述逻辑服务层处理的数据与预设阈值进行比较，对超过预设阈值的监测数据进行预警，系统在设置阈值时做了面向用户的实际应用的个性化开发，把阈值设定为可编辑状态，随着历史地质灾害样本数据的逐年积累，阈值的计算数值趋于准确化，平台中具有管理员权限的人员即可根据实际计算结果进行编辑；信息发布单元，用于针对不同的预警等级通过不同的发布形式向政府和公众进行预警发布；气象监测单元，用于提供地灾发生现场的实时气象资料；系统设置单元，用于系统的配置管理、系统日志管理以及对用户、角色及权限的管理；地灾监测单元，用于提供地灾发生现场的灾情及救援状况的实时监测；GIS单元，用于将地图进行分层来实现预报系统的地图功能，为地质灾害气象风险预报预警提供可视化的支撑平台，GIS是以地理空间数据库为基础，在资源与环境应用领域中，发挥着技术先导的作用。不仅可以有效地管理具有空间属性的各种资源环境信息，对资源环境管理，便于制定决策、进行科学和政策的标准评价，而且可以有效地对多时期的资源环境状况及生产活动变化进行动态监测和分析比较，也可将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流，明显地提高工作效率和经济效益，为解决资源环境问题及保障可持续发展提供技术支持，GIS单元为系统提供了地灾隐患点、地灾监测点、易发区分布的定位查询，用户通过鼠标点击查看相关属性信息。

进一步地，所述预设阈值为根据灾害易发程度和雨量等级结合的预警组合阈值，预设阈值的设置取决于雨量监测站与位移监测站提供的数据，雨量监测站均匀分布在需要监测的范围内，每隔1小时采集实时降雨量数据，位移监测站主要分布在地灾隐患点处，同时满足现场供电条件，每隔1小时测量位移偏移数据。

位移阈值设定在2cm以上自动报警，若超出这个范围自动短信通知，通知相关负责人实地考察，确定位移计移动原因，区分人为或者大型车辆经过或者真正由于地灾原因引起的位移移动。位移计以一个小时为时间间隔进行位移偏移值监测，将数值与2cm阈值进行对比，即时发布预警预报信息。降水发生的统计主要集中在24h降水，但突发强降水也是引发地质灾害的主要因子。因此，本申请设计了一个基于24h降水阈值判断法、逐小时滚动更新的地灾风险等级预警防范：利用监测区历史地质灾害样本数据与灾害易发区分布图，统计得出地灾发生24h雨量阈值(灾害易发程度和雨量等级结合的预警组合阈值)，支撑软件系统预警预报工作。

位移和雨量传感器等设备监测的地质灾害点的数据通过GPRS无线通讯单元，传输到服务器分析系统中。系统对接收的数据进行分析，生成统计图表或报表，并且支持导出报表功能。

进一步地，所述不同的预警等级包括警报级、预警级、注意级和提醒级。针对不同的预警等级，相应的处理形式也不同，针对提醒级，不需要发布预警信息，只需要持续跟踪即可；针对注意级，发布预警信息，加强预警区内排查、巡查工作，发现险情及时处理和报告；针对预警级，发布预警信息，加强预警区内排查、巡查工作，随时准备启动应急预案；针对警报级，发布预警信息，启动应急预案，做好受威胁人转移避险工作。

进一步地，所述不同的发布形式包括报纸、电话、传真、网站、手机短信、LED显示屏以及喇叭。充分利用突发事件预警发布中心的发布手段，对地质灾害预报预警信息进行靶向发布，为公众争取严防和救援时间，力争将灾害造成的社会经济损失及人员伤亡降到最低。

随着物联网技术的发展，地质灾害的监测技术也会逐步提高，相关研究也会更加趋于成熟。由于地质灾害发生综合因素较多，存在一定的不确定性，目前仅能通过多种监测方式结合的手段进行地灾防治工作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种地理信息动态预警布控系统，其特征在于：包括基础层，用于为系统提供数据采集、通讯环境和服务器功能；数据层，用于将基础层提供的数据按所属类别进行归类、整合、存储、抽象，为整个系统提供稳定的数据支撑环境；逻辑服务层，用于对整个系统的业务功能进行后台实现；应用层，用于为用户提供应用接口，以及对逻辑服务层进行输出展示；所述基础层包括信息采集单元、通讯单元和服务器，所述信息采集单元用于采集地理信息，所述通讯单元用于提供GPRS无线通讯环境，所述服务器用于响应应用层的服务请求并进行处理，以及对所述信息采集单元采集的数据进行存储。

2.根据权利要求1所述的地理信息动态预警布控系统，其特征在于：所述逻辑服务层包括数据服务单元、组件服务单元、地图服务单元和外部服务单元，所述数据服务单元用于将数据层传输的数据进行查询、统计并发送给应用层，所述组件服务单元用于将数据层传输的数据进行预报预警分析并将对应的应急预案发送给应用层，所述地图服务单元用于将数据层传输的数据进行处理后提供给应用层灾点分布以及地灾易发区分布信息，所述外部服务单元用于根据所述数据服务单元、组件服务单元以及地图服务单元的信息为应用层提供短信服务和气象预报。

3.根据权利要求1所述的地理信息动态预警布控系统，其特征在于：所述应用层包括预警管理单元，用于将所述逻辑服务层处理的数据与预设阈值进行比较，对超过预设阈值的监测数据进行预警；信息发布单元，用于针对不同的预警等级通过不同的发布形式向政府和公众进行预警发布；气象监测单元，用于提供地灾发生现场的实时气象资料；系统设置单元，用于系统的配置管理、系统日志管理以及对用户、角色及权限的管理；地灾监测单元，用于提供地灾发生现场的灾情及救援状况的实时监测；GIS单元，用于将地图进行分层来实现预报系统的地图功能，为地质灾害气象风险预报预警提供可视化的支撑平台。

4.根据权利要求3所述的地理信息动态预警布控系统，其特征在于：所述预设阈值为根据灾害易发程度和雨量等级结合的预警组合阈值。

5.根据权利要求3所述的地理信息动态预警布控系统，其特征在于：所述不同的发布形式包括报纸、电话、传真、网站、手机短信、LED显示屏以及喇叭。

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