地质灾害智能预警系统设计

一、系统架构地质灾害智能预警系统包括地质灾害基础数据管理子系统、地质灾害预报预警分析子系统、地质灾害综合管理及应急指挥子系统、数据交换子系统和系统管理4个部分。地质灾害智能预警系统地质灾害基础数据管理子系统地质灾害预报预警分析子系统地质灾害综合管理及应急指挥系统数据交换子系统（1）地质灾害基础数据管理子系统地质灾害基础数据管理子系统实现各种专题数据的初始建库的数据检查与入库管理和对已有空间矢量数据的访问，提供数据检索、查询、专题符号化、数据浏览、空间分析等功能。根据各地山洪灾害防御工作的特点和山洪灾害预警决策的需求，利用通信、计算机网络、数据库应用等技术手段，建设省级或市级或县级防汛指挥部门山洪灾害防治信息汇集与预警平台，为收集山洪灾害防治区水雨情数据信息以及其它部门的相关信息、信息查询、山洪预报决策、预警等服务。（2）地质灾害预报预警分析子系统预警子系统建设是在监测信息采集及预报分析决策的基础上，根据预警信息危急程度及山洪可能危害范围的不同，通过适宜的预警程序和方式，将预警信息及时、准确地传送到山洪可能危及区域，使接收预警区域人员根据山洪灾害防御预案，及时采取预防措施，最大限度地减少人员伤亡。（3）地质灾害综合管理及应急指挥系统地质灾害综合管理信息及应急指挥子系统包括有地质灾害隐患点基本情况管理、灾情信息管理、社会经济管理、预警应急支持体系、灾点搬迁治理情况、预警应急信息、防灾综合信息、灾调基础数据及地质灾害远程会商等数据与地灾图形发布，为地质灾害预报预警提供数据支持。（4）数据交换子系统数据交换子系统包括内外网数据交换和外部数据交换。内外网数据交换系统支持通过手工或网闸自动摆渡的方式进行内网网数据交换。内外网网络网络部署根据国家、自治区相关文件规定，政府部门实行内外网网络隔离。本系统中，地质灾害基础数据管理子系统、地质灾害预报预警分析子系统、地质灾害综合管理及应急指挥子系统等系统部署在内网，外网部署PDA、外网地质灾害信息发布子系统，内外网系统的数据交换通过辅助手工方式或通过网闸自动交换实现。二、功能需求1、角色分析本系统的用户有以下几种，市、县（区）国土局、乡镇国土所的工作人员，这些用户统称为专业用户。专业用户是系统的主要用户，是对系统的数据进行管理、分析、发布的人员。社会公众只是具备浏览系统发布成果的权限。系统管理员是对系统的用户、用户权限以及系统维护的进行管理。2、业务功能2.1基础数据管理子系统图形通用功能：提供图形操作的通用功能。基础地理数据管理：管理基础地理数据，提供基础数据检索和专题分析。基础地质数据管理：管理基础地质数据，提供基础地质数据的分析。雨量站点信息管理：管理气象和水文提供的雨量站点信息和降雨量数据。地灾专题数据管理：管理地质灾害调查、监测、发灾、防治数据。影像数据管理：提供对国土局数据中心已有的不同时相的正射影像及高程数据的访问，并与各种基础数据进行叠加显示，从而更加直观地反映地质灾害点的现场情况。综合信息管理：调用基础地理数据、基础地质数据库、雨量数据库等基础数据库，分析区域孕灾环境、雨量信息、人口与经济等基础信息。地质灾害监测数据管理：管理地质灾害隐患点或者重大地质隐患点的监测信息。其他信息管理：管理人类工程活动信息、矿山地质环境信息、地震数据信息。专业用户图形通用功能地质灾害基础数据管理子系统基础地理数据管理基础地质数据管理雨量站点信息管理地灾专题数据管理影像数据管理综合信息管理地质灾害监测数据管理其他信息管理放大缩小漫游入库导出分析统计调查监测查询显示includeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeinclude图2-1地质灾害基础数据管理子系统用例图2.2预报预警分析子系统预报预警模型维护：管理地质灾害预报预警需要的社会经济信息和人类工程活动信息数据。雨量数据维护及统计分析：气象、水文、水利雨量数据的查询、过程时段的统计及导出。灾害预报预警分析：应用预警模型进行预警分析，生成相关预警信息。预警成果专家修正：提供灵活、方便的图形编辑工具，支持预报预警专家结合经验对预报预警成果图进行修正。预警成果签批发布：将预警结果按照国家相关图件要求输出为信息发布用的成果文件和自动分析生成预报预警信息，并经签批后在国土资源政务内网及外网、PDA上发布，供国土资源部门相关人员及社会公众查询、浏览。专业用户预报预警模型维护地质灾害预报预警分析子系统雨量数据维护及统计分析灾害预报预警分析预警成果专家修正预警成果签批发布分析预测导出录入统计修正导出签批发布includeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeinclude预警include图2-2地质灾害预报预警分析子系统用例图2.3综合管理及应急指挥系统灾点基本信息管理：实现地质灾害隐患点、防治方案等基础信息的网络远程上报、维护、更新、发布管理。灾情信息管理：实现地质灾害灾情速报、灾情信息的网络远程上报、维护、更新、发布管理。预警应急体系管理：管理应急管理体系，建立省、市、县三级的应急领导机构、办事机构的防灾网络信息。灾点搬迁治理管理：管理地质灾害隐患点的搬迁、工程治理情况数据。灾点应急信息管理：利用网络技术，在预警信息发布后，对相关应急体系人员提供防灾指引，及时启动应急预案。要求能形中标互沟通，提供应急信息上报、更新、维护，应急方案的发布实施。防灾综合信息管理：管理和发布各级地质灾害防治部门发布的防灾快递、明传电报、防灾新闻、属地法律法规等信息。统计报表：统计预警信息反馈表、灾情报告表、地质灾害一览表、灾害灾情汇总表、成功预报实例报表、隐患报告表、灾害治理情况一览表等报表。地质灾害远程会商：结合视频会议系统，将灾害点图文数据、应急支持数据、预报预警数据及相关图象资料等通过视频会议系统同步发布，支持保存每位专家的会商意见和会商过程。GPS定位跟踪显示：管理GPS设备资源，并提供GPS坐标实时传输到数据中心，结合图形动态显示所持GPS设备人员或车辆的路线轨迹，支持数据历史回放。灾调基础数据管理：管理灾调基础数据，包括灾调表信息、防治规划、易发区图等信息。地灾图形发布管理：发布灾点分布图、防治规划图、易发区分布图等图形，供行政管理人员查看。专业用户灾情信息管理地质灾害综合管理及应急指挥子系统预警应急体系管理灾点搬迁治理管理灾点应急信息管理防灾综合信息管理统计报表地质灾害远程会商GPS定位跟踪显示添加删除修改设置治理上报统计管理发布统计打印includeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeincludeinclude灾调基础数据管理include地灾图形发布管理include讨论include设置include发布include导入include图2-3地质灾害综合管理及应急指挥子系统2.4数据交换子系统内、外数据交换：地质灾害预报预警及应急指挥系统内网系统和外网系统间的数据交换同步工具。外部数据交换：涵盖了两个方面的内容，一是把水利、水文、气象等部门的过程雨量、预报雨量的数据传送到国土部门的服务器；二是把灾害预警结果传送给气象部门，供气象部门制作预报预警产品。系统管理员数据交换子系统内、外数据交换外部数据交换录入交换includeincludeincludeinclude上报include接收include图2-4数据交换子系统用例图3、系统非功能需求3.1软件需求系统运行的软件环境主要有操作系统、WEB服务器、后台数据库和GIS服务器。Windows操作系统具有友好的操作界面，整体易用性较好，选用WindowsServer版本作为服务器操作系统。WEB服务器采用IIS5.0+dotNet实现，后台数据库采用大型关系型数据库Oracle10g，GIS平台选用ESRI产品，空间数据库引擎采用ArcSDEV9.3，WEBGIS软件采用ArcIMSV9.3，企业级GIS服务器采用ArcGISServer，前端软件包括ArcInfo9.3和ArcGISEngine-DeveloperKit-V9.3-I。3.2硬件需求本系统的硬件需求主要要WEB服务器和数据库服务器。其中WEB服务器采用IBMX3650M2机架式服务器（标配1个四核IntelXeonX5560处理器，8MB共享三级缓存；6GB内存），可以满足系统运行要求。数据库服务器采用IBMX3650M2机架式服务器（标配2个四核IntelXeonX5560处理器，8MB共享三级缓存；12GB内存），可以满足系统数据库运行要求。三、系统总体功能1、总体架构市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市PDA市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市ArcGISEngine9.3市市市CA市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市Internet市市市市市市市市市市市ArcSDE9.3Oracle10GOracle10G3G/GPRS市市市市市市市市市市ArcGISServer9.3市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市市图3-1系统体系架构图（1）在网络层上，以市国土资源广域网为主，以Internet外网网络和3G/GPRS无线网络为辅。政府机关单位用户通过内网访问，未接入政务网的政府机关、社会用户和PDA系统用户通过互联网访问系统。两个网络实行物理隔离，通过数据交换子系统（通过网络交换设备，如网闸等设备进行内外网交换）或手工方式实现数据交换。（2）在数据层上，内网数据中心采用Oracle数据库+ArcSDE9.3存储管理，按照统一的标准，对海量空间和属性数据管理，外网数据中心采用Oracle数据库存储，侧重于属性数据管理。背景数据、规划与调查数据库、更新数据、地灾管理数据库等各类数据为核心提供业务系统运行所需的数据支撑。（3）在业务层上，围绕业务建立并集成业务应用系统，开发地质灾害预报预警分析子系统、地质灾害综合管理及应急指挥子系统、PDA查询子系统。（4）门户层：通过系统门户，采用CA认证、密码认证、电子印章等技术安全手段，实现地质灾害信息管理与监测预警系统统的网上安全访问，提提供地灾灾情上报、信息查询，发布地灾信息功能，等为社会各界、相关政府部门提供服务。2、总体功能地质灾害综合管理信息系统灾点基本信息管理灾情信息管理预警应急体系管理灾点搬迁治理管理灾害应急信息管理防灾综合信息管理地质灾害远程会商GPS定位追踪灾调基础数据管理统计报表地灾图形发布灾点基本信息两卡的发布及维护防灾方案维护灾害信息反馈应急分析研究应急管理体系救灾设施管理应急预案管理灾害分析应急方案生成专家库管理图3-2地质灾害综合管理信息系统功能结构图2.1灾点基本信息管理系统提供的地质灾害点其本信息管理功能主要用于对地质灾害点的