鄧越 徐永進(jìn) 唐云輝等
摘要
針對現(xiàn)有精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)所存在的問題以及滑坡災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警工作的特點,提出以精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警預(yù)報模型為核心,GIS和Internet技術(shù)為主要技術(shù),采用C/S和B/S混合架構(gòu),設(shè)計實現(xiàn)了新的精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了滑坡災(zāi)害信息管理、分析、決策、發(fā)布的一體化,提高了滑坡災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警工作的效率,改善了相關(guān)工作的技術(shù)方法,同時還可為相關(guān)管理部門制訂防災(zāi)減災(zāi)決策提供更加詳實的科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞 C/S;B/S;GIS;滑坡;監(jiān)測預(yù)警
中圖分類號 S126 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611(2014)20-06862-04
滑坡作用過程屬于一種自然地質(zhì)現(xiàn)象,但其造成的后果卻是一種社會和經(jīng)濟現(xiàn)象,具有災(zāi)害性[1]?;聻?zāi)害是自然環(huán)境的一部分,是僅次于地震災(zāi)害和洪水災(zāi)害的一種嚴(yán)重自然災(zāi)害[2-3],不僅會給人類生命帶來威脅,而且會對財產(chǎn)、環(huán)境、資源等也造成損失破壞。我國是一個滑坡災(zāi)害頻發(fā)的國家,引起這些災(zāi)害發(fā)生的原因很多,內(nèi)在原因包括巖土類型、水文地質(zhì)、坡體結(jié)構(gòu)等,外在誘發(fā)因素包括地震、降雨、融雪以及人工擾動等[4]。在這些誘發(fā)因素中,降雨因素是最為主要的因素之一,大量滑坡災(zāi)害也都與降雨有著密切關(guān)系[5-6],開展基于降雨預(yù)測的滑坡監(jiān)測預(yù)警無疑是減少災(zāi)害損失的重要手段。
目前,滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)手段,其結(jié)果分發(fā)、展示多為文字性信息通過行政文件傳達(dá)方式進(jìn)行預(yù)報發(fā)布,在時效性、空間直觀性、受眾范圍、災(zāi)害點位置準(zhǔn)確性上還需要進(jìn)一步完善和改變。計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展、GIS和空間遙感技術(shù)的普及以及降雨預(yù)報模型技術(shù)的進(jìn)步,使得綜合這些技術(shù)進(jìn)行精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警管理系統(tǒng)成為可能,筆者將就此展開相關(guān)論述。
1 精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警
GIS、遙感等技術(shù)的快速發(fā)展和普及及降雨預(yù)測預(yù)報技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,使得降雨型滑坡災(zāi)害的精細(xì)化監(jiān)測預(yù)警得以實現(xiàn)。實現(xiàn)精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警至少應(yīng)有兩大重要支撐:滑坡風(fēng)險區(qū)劃空間精細(xì)化和有效降水量空間分布精細(xì)化。
滑坡風(fēng)險區(qū)劃空間精細(xì)化是實現(xiàn)滑坡災(zāi)害精細(xì)化監(jiān)測預(yù)警的一大支撐。每個滑坡災(zāi)害點的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、面積、體積、穩(wěn)定程度等不同,由降水引發(fā)滑坡的幾率與危險程度也各不相同,因此需要根據(jù)研究區(qū)域滑坡災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃圖,利用GIS技術(shù),結(jié)合每個區(qū)縣高分辨率的DEM(地面高程數(shù)字模型)、坡度圖、坡向圖、遙感影像數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時間、地質(zhì)情況、土壤類型、植被覆蓋情況、強降水事件等數(shù)據(jù)資料,采用相關(guān)評估技術(shù)模型,得出區(qū)域內(nèi)的滑坡風(fēng)險等級區(qū)劃圖。該區(qū)劃圖應(yīng)該為分辨率不超過100 m的高精度滑坡災(zāi)害風(fēng)險等級區(qū)劃成果。
有效降水量空間分布精細(xì)化是實現(xiàn)精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警的另一支持。降水對滑坡災(zāi)害的誘發(fā)作用不僅取決于當(dāng)日降水,還需要考慮滑坡發(fā)生之前數(shù)日內(nèi)的累積降水量,即滑坡有效降水量[7-9]。有效降水量是各個氣象觀測臺站包括滑坡發(fā)生日及之前一段時間的逐日降水對滑坡總的影響。計算有效降水量的相關(guān)模型可以參考相關(guān)學(xué)者的研究[7-9],如李媛等在《降雨誘發(fā)區(qū)域性滑坡預(yù)報預(yù)警方法研究》一文中將邏輯回歸模型引入進(jìn)行有效降雨量的計算[8],張桂榮等在《基于WEBGIS和實時降雨信息的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)》一書中根據(jù)時段內(nèi)各日降水量離預(yù)報日的時間確定其對滑坡的有效降雨系數(shù),用一段時間的當(dāng)天降雨量分別乘以有效降雨系數(shù)得到有效降雨量[9]。得到有效降水量數(shù)據(jù)后,再利用GIS空間插值技術(shù)模型,生成有效降水量空間精細(xì)化分布圖,即可實現(xiàn)有效降水量空間精細(xì)化。
將有效降水量空間精細(xì)化分布圖與滑坡風(fēng)險區(qū)劃進(jìn)行疊加,根據(jù)各滑坡點在風(fēng)險區(qū)劃中所處的易滑分區(qū),選擇不同滑坡分級指標(biāo),確定各個點的滑坡危險等級及發(fā)生滑坡的概率,即可實現(xiàn)精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警。
2 C/S和B/S相關(guān)概念及其特點
C/S軟件體系結(jié)構(gòu),即Client/Server(客戶機/服務(wù)器)結(jié)構(gòu),是基于資源不對等,且為實現(xiàn)共享而提出來的,是20世紀(jì)90年代成熟起來的技術(shù)。C/S結(jié)構(gòu)將應(yīng)用一分為二,服務(wù)器(后臺)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理,客戶機(前臺)完成與用戶的交互任務(wù)。
隨著Internet技術(shù)的發(fā)展,B/S軟件體系結(jié)構(gòu),即Browser/Server(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生。B/S體系結(jié)構(gòu)是對C/S體系結(jié)構(gòu)的變化或者改進(jìn),在B/S體系結(jié)構(gòu)下,用戶不需要安裝額外的應(yīng)用程序,用戶界面完全通過www瀏覽器實現(xiàn)。
這兩種體現(xiàn)結(jié)構(gòu)具有各自優(yōu)缺點。C/S優(yōu)點主要表現(xiàn)在界面交互能力強,適合大數(shù)據(jù)量的處理;缺點在于維護(hù)成本高,不利于系統(tǒng)的進(jìn)一步更新維護(hù),而且多應(yīng)用于局域網(wǎng)間。B/S優(yōu)點表現(xiàn)在應(yīng)用跨平臺、實時實地、擴展性強、信息傳遞方便快速等,但是客戶端業(yè)務(wù)事務(wù)處理能力弱[11]。
實現(xiàn)精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)需要相關(guān)的精細(xì)化地理空間數(shù)據(jù)、復(fù)雜的空間降雨預(yù)測空間計算模型和便利的結(jié)果多渠道發(fā)布和傳播。這些基本的特點決定了單純的C/S或者B/S結(jié)構(gòu)均不太適用于該系統(tǒng),根據(jù)兩種系統(tǒng)的特點,設(shè)計一種C/S和B/S混合構(gòu)架的系統(tǒng)滿足精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的性能要求就很有意義且必要。該研究將基于此種架構(gòu)模式設(shè)計精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。
3 系統(tǒng)設(shè)計
精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)主要是為了滿足相關(guān)管理部門對滑坡災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警日常工作,系統(tǒng)功能應(yīng)在滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)工作需要的前提下解決目前的類似系統(tǒng)所存在的問題和缺點。該系統(tǒng)以精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警為核心功能,通過GIS技術(shù)結(jié)合現(xiàn)有專業(yè)算法模型生成精細(xì)化滑坡危險等級預(yù)報結(jié)果,并利用WebGIS進(jìn)行結(jié)果發(fā)布和其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理,融合其他日常相關(guān)工作業(yè)務(wù)功能為一體,實現(xiàn)集滑坡災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警預(yù)報和滑坡災(zāi)害信息管理、分析、決策、發(fā)布一體化的綜合信息平臺,為相關(guān)管理部門制訂科學(xué)的防災(zāi)減災(zāi)措施等提供決策依據(jù),為公眾提供一個快速獲取滑坡災(zāi)害信息的公共渠道。
3.1 系統(tǒng)設(shè)計原則
該系統(tǒng)在設(shè)計過程中除遵循常規(guī)的功能性、易擴充性、實用性、易用性、易移植性等原則外,還要遵循安全性、專業(yè)性原則。
安全性原則包括3個層面:①系統(tǒng)功能安全,操作穩(wěn)定,具有良好的操作容錯性;②系統(tǒng)使用安全性,系統(tǒng)根據(jù)不同類型的用戶,分為系統(tǒng)管理員用戶、市局管理用戶、區(qū)縣管理用戶、普通用戶等幾種類型,不同用戶具有不同權(quán)限,通過權(quán)限來保證系統(tǒng)使用的安全性;③系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全,系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù),無論是高精度的地理空間數(shù)據(jù)還是氣象觀測專業(yè)數(shù)據(jù),都有一定的保密要求,因此對于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全性需要在設(shè)計時進(jìn)行重點考慮,主要考慮使用防火墻隔離以及網(wǎng)絡(luò)權(quán)限等方式實施。
專業(yè)性原則主要是指精細(xì)化滑坡災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)具備專業(yè)性的特點:①系統(tǒng)結(jié)果需符合地質(zhì)滑坡災(zāi)害的專業(yè)特點;②降水預(yù)報模型采用氣象專業(yè)降水預(yù)測預(yù)報模型,符合氣象系統(tǒng)專業(yè)特點;③系統(tǒng)精細(xì)化滑坡災(zāi)害的結(jié)果分發(fā)和呈現(xiàn)通過GIS來呈現(xiàn),具有GIS技術(shù)專業(yè)特點。
系統(tǒng)設(shè)計過程中,系統(tǒng)安全性和專業(yè)性是需要重點考慮的,安全性保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行以及數(shù)據(jù)安全,專業(yè)性則保證了系統(tǒng)結(jié)果的正確性和符合專業(yè)人員的使用習(xí)慣,GIS專業(yè)特性則保證了結(jié)果的展現(xiàn)方式不同于傳統(tǒng)以及結(jié)果發(fā)布渠道的便利性,把握好這兩項原則對于系統(tǒng)設(shè)計至關(guān)重要。
3.2 系統(tǒng)架構(gòu)
綜前所述,該系統(tǒng)采用C/S和B/S相混合的“內(nèi)外有別”模式[12],混合模式結(jié)構(gòu)如圖1所示。服務(wù)端部署在政府有關(guān)管理部門,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的儲存管理與服務(wù)發(fā)布。部門內(nèi)部采用C/S架構(gòu),實現(xiàn)海量空間數(shù)據(jù)的高速傳輸。C/S架構(gòu)體系面向客戶分為工作人員和管理人員。工作人員負(fù)責(zé)滑坡災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)的處理以及滑坡災(zāi)害預(yù)測生成與發(fā)布,并將預(yù)報結(jié)果上傳至服務(wù)端數(shù)據(jù)庫。管理人員負(fù)責(zé)對滑坡災(zāi)害信息、系統(tǒng)用戶和用戶權(quán)限進(jìn)行管理。部門外部采用B/S架構(gòu)體系,戶外工作人員和公眾普通用戶只需通過Internet網(wǎng)絡(luò)使用HTTP的方式進(jìn)行訪問,即可實現(xiàn)實時、實地瀏覽查詢滑坡災(zāi)害信息及相關(guān)數(shù)據(jù)。
3.3 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示,采用3層架構(gòu),從下到上依次是數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、表現(xiàn)層。
數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)的底層,主要包括空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫和本地資源的建設(shè)、管理,維護(hù)各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,并提供數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)存檔、數(shù)據(jù)安全機制,為整個系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源的保障。服務(wù)層是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的核心,負(fù)責(zé)接收來自客戶端的請求,并根據(jù)用戶請求類型做出對應(yīng)的響應(yīng),同時,通過與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫的交互來完成對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理請求。表現(xiàn)層面向用戶層次,為用戶提供界面展示,以及提供用戶向服務(wù)端請求的操作接口。
在該3層結(jié)構(gòu)中,服務(wù)層和表現(xiàn)層也進(jìn)行了不同子層次的細(xì)分。服務(wù)層自下向上分為數(shù)據(jù)訪問層、服務(wù)邏輯層、業(yè)務(wù)邏輯層、服務(wù)發(fā)布層。數(shù)據(jù)訪問層負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的持久化和訪問,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的集中操作,向下與數(shù)據(jù)庫交互,向上提供數(shù)據(jù)操作接口;服務(wù)邏輯層利用下層數(shù)據(jù)操作的接口獲取業(yè)務(wù)服務(wù)數(shù)據(jù);業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯的計算,完成氣象有效降水、滑坡預(yù)報預(yù)警等模型的模擬運算,向上層提供這些業(yè)務(wù)模型邏輯調(diào)用的程序接口;服務(wù)發(fā)布層將服務(wù)邏輯層的業(yè)務(wù)邏輯接口包裝服務(wù),并將生成的結(jié)果進(jìn)行服務(wù)發(fā)布。表現(xiàn)層自底向上分為服務(wù)調(diào)用層、操作邏輯層、結(jié)果顯示層。服務(wù)調(diào)用層調(diào)用應(yīng)用服務(wù)器發(fā)布的服務(wù);客戶邏輯層基于下層的調(diào)用的服務(wù)接口,在客戶端完成邏輯計算,為上層提供邏輯接口;結(jié)果顯示層負(fù)責(zé)界面的展現(xiàn),及響應(yīng)用戶在客戶端的交互操作請求,完成對下層邏輯接口的調(diào)用。
該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)用服務(wù)器部署在同一個位置,且不管是C/S結(jié)構(gòu)還是B/S結(jié)構(gòu)都采用同一個應(yīng)用服務(wù)器,即同一個服務(wù)器上部署不同的服務(wù)系統(tǒng)軟件。這種模式的架構(gòu)具備較強的可維護(hù)性與擴展性。此外,基于數(shù)據(jù)的安全性考慮,除系統(tǒng)管理員外的所有用戶均不能直接訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,必須通過系統(tǒng)客戶端來訪問數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),使得底層數(shù)據(jù)對普通用戶安全隔離,從而保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。
圖2 系統(tǒng)邏輯分層
3.4 系統(tǒng)功能設(shè)計
系統(tǒng)功能設(shè)計采用功能分類模塊化的設(shè)計理念,按照客戶端類型分為C/S客戶端功能和B/S客戶端功能,不同類型客戶端擁有相同的功能模塊,同時也具有不同的功能模塊。將客戶端功能分為3種類型:C/S獨有功能模塊、公有模塊、B/S獨有功能模塊。此外,系統(tǒng)服務(wù)器端還具有數(shù)據(jù)實時調(diào)用、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理、預(yù)報結(jié)果生成以及服務(wù)發(fā)布等功能模塊(圖3)。
圖3 系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)
3.4.1
用戶管理。主要包括C/S端的全部用戶管理模塊和B/S客戶端的區(qū)縣用戶管理模塊。這兩個模塊主要針對不同級別的用戶使用,系統(tǒng)管理可以對整個系統(tǒng)的所有區(qū)縣的所有用戶進(jìn)行用戶權(quán)限配置、用戶添加、用戶刪除等操作;區(qū)縣用戶管理模塊主要由系統(tǒng)管理指定的區(qū)縣管理使用,主要針對區(qū)縣一般用戶進(jìn)行各項用戶管理操作。對于兩個模塊而言,管理員用戶可以審核用戶申請信息,是否允許注冊,可以查看已注冊用戶的相關(guān)信息,分配用戶權(quán)限等;普通用戶只能通過客戶端界面提交用戶申請注冊操作,或作為游客進(jìn)行有限的瀏覽查詢操作。
3.4.2
地圖數(shù)據(jù)管理。地圖數(shù)據(jù)管理為C/S端功能模塊,主要完成所在區(qū)域的地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理功能,包括數(shù)據(jù)的采集、添加、修改、刪除、查詢、瀏覽、保存等;此外,還有地圖文檔的渲染定制和地圖服務(wù)發(fā)布管理等功能,借助GIS通用功能模塊的放大、縮小、移動、選取等GIS操作,進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)瀏覽。
3.4.3
災(zāi)害信息管理。該功能模塊用于滑坡災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù),如滑坡災(zāi)害點數(shù)據(jù)、氣象臺站數(shù)據(jù)的瀏覽、查詢、編輯。以滑坡災(zāi)害點數(shù)據(jù)為例,災(zāi)害點查詢按照災(zāi)害點的屬性字段進(jìn)行查詢,如按照滑坡災(zāi)害等級或者滑坡時間或者滑坡編號等屬性字段,查詢結(jié)果在滑坡災(zāi)害點分布地圖上高亮閃爍顯示;點擊滑坡災(zāi)害點要素,可以進(jìn)行滑坡災(zāi)害點屬性查詢,將該滑坡災(zāi)害點屬性以表格形式展示,并可對屬性值進(jìn)行編輯。此外,還需要將各數(shù)據(jù)的查詢結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出保存,可以導(dǎo)出為EXECL電子表格、文本文件、XML等多種數(shù)據(jù)格式,為用戶所用。災(zāi)害點的編輯,除屬性編輯外,還有災(zāi)害點的添加、刪除、移動等GIS操作管理。
3.4.4
降雨數(shù)據(jù)監(jiān)測。降雨是引發(fā)地質(zhì)滑坡災(zāi)害的主要誘因之一,因此降雨數(shù)據(jù)的監(jiān)測十分重要,除此之外還需要對系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)的降雨進(jìn)行有效的預(yù)測預(yù)報,作為滑坡災(zāi)害預(yù)報的主要輔助數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采取定時自動和手動兩種模式,從市氣象局服務(wù)器接收實時降雨數(shù)據(jù),并將接收的降雨數(shù)據(jù)解析入庫;同時根據(jù)氣象預(yù)報數(shù)據(jù)和降雨預(yù)報計算模型計算出未來24、48、72 h的臺站有效降雨結(jié)果,并作為預(yù)報數(shù)據(jù)入庫。此外,該模塊還可對降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行包括最大降雨量、最小降雨量、平均降雨量、階段降雨量等各種查詢,查詢結(jié)果以表格和統(tǒng)計圖表形式進(jìn)行展現(xiàn)。此外,該模塊提供降雨等值線和等值面分析,為研究降雨數(shù)據(jù)的分布趨勢提供直觀展示。所有入庫降雨數(shù)據(jù)將作為滑坡災(zāi)害預(yù)報模型的降雨數(shù)據(jù)來源。
安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年
3.4.5
滑坡預(yù)警發(fā)布和預(yù)報結(jié)果生成?;骂A(yù)警發(fā)布功能模塊依賴服務(wù)器端的預(yù)報結(jié)果生成模塊,作為系統(tǒng)的核心功能之一,主要完成對服務(wù)器端生成的滑坡災(zāi)害預(yù)報結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布,有權(quán)限的用戶也可以向服務(wù)器端發(fā)送請求,生成新的預(yù)報結(jié)果;此外,還可以對歷史結(jié)果進(jìn)行管理,以滿足有相關(guān)需求的用戶。
系統(tǒng)服務(wù)器端預(yù)通過對氣象觀測臺站的降雨監(jiān)測數(shù)據(jù)和降雨預(yù)報數(shù)據(jù)的處理,生成區(qū)域內(nèi)所有格點的降雨數(shù)據(jù)結(jié)果,然后采用現(xiàn)有滑坡災(zāi)害預(yù)測模型進(jìn)行相關(guān)處理,生成滑坡危險等級預(yù)報分布圖,根據(jù)產(chǎn)品制圖模板進(jìn)行自動制圖處理,最后生成滑坡災(zāi)害危險等級分布圖的產(chǎn)品。系統(tǒng)服務(wù)器端將生成產(chǎn)品存放于服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫,同時將當(dāng)天和未來3 d的滑坡災(zāi)害危險等級分布圖進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布,使有需求的任何用戶都可以通過Web瀏覽器自行瀏覽查看,有權(quán)限的用戶還可以生成圖文一體的報告文件,并通過電子郵件或其他渠道分發(fā)到相關(guān)用戶單位。
3.4.6
其他。服務(wù)器端地圖服務(wù)管理功能,使有權(quán)限的用戶可以對所有歷史產(chǎn)品和已經(jīng)發(fā)布的地圖產(chǎn)品進(jìn)行管理,可以手動修改發(fā)布的服務(wù)信息;B/S客戶端多媒體展現(xiàn)模塊用于展現(xiàn)滑坡災(zāi)害相關(guān)的多媒體資源,如文獻(xiàn)資源、圖片資源、視頻資源等,用于對公眾進(jìn)行滑坡災(zāi)害相關(guān)知識的宣傳普及,加強公眾對滑坡災(zāi)害的防范意識;其他還有諸如降水預(yù)報管理發(fā)布、氣象資料統(tǒng)計管理和系統(tǒng)設(shè)置等功能在此都不再一一贅述。
3.5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計
精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫由基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、滑坡信息專題數(shù)據(jù)、氣象監(jiān)測預(yù)報數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)以及屬性數(shù)據(jù)等幾大類數(shù)據(jù)組成?;A(chǔ)地理數(shù)據(jù)主要包括區(qū)域各級行政邊界、水系(河流、溝渠、水庫、湖泊)、居民點分布、地形、地面高程數(shù)字模型、交通、氣象觀測站、土地利用現(xiàn)狀、等數(shù)據(jù);滑坡信息專題數(shù)據(jù)包括地質(zhì)滑坡災(zāi)害等級區(qū)劃、滑坡災(zāi)害信息點、滑坡災(zāi)害評估、滑坡災(zāi)害信息點圖片視頻等數(shù)據(jù);遙感影像數(shù)據(jù)包括區(qū)域內(nèi)的一定精度的衛(wèi)星遙感影像圖;屬性數(shù)據(jù)包括所在區(qū)域的社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)、氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象預(yù)報數(shù)據(jù)、滑坡災(zāi)害的統(tǒng)計評估數(shù)據(jù)等;基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)除了參與滑坡災(zāi)害預(yù)警預(yù)報分析之外還與遙感影像數(shù)據(jù)一起作為地圖背景顯示,形成逼真效果;滑坡信息數(shù)據(jù)則主要用于滑坡歷史信息的統(tǒng)計分析管理等;屬性數(shù)據(jù)則用于查詢統(tǒng)計分析和災(zāi)害結(jié)果評估。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)類型又可以分為空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫。針對上述復(fù)雜數(shù)據(jù)類型,系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要采用Microsoft SQL Server2008作為數(shù)據(jù)庫管理軟件,通過ArcSDE for SQL Server進(jìn)行地理空間數(shù)據(jù)的管理,最終實現(xiàn)空間和非空間數(shù)據(jù)的一體化管理。對C/S客戶端而言,常用的地理空間數(shù)據(jù)庫,可以采用ESRI的Geodatabase進(jìn)行訪問管理,第一次使用時,從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器下載到本地,并創(chuàng)建Geodatabase數(shù)據(jù)庫來存儲離線數(shù)據(jù),此后C/S用戶不需要每次都從服務(wù)器訪問地理空間數(shù)據(jù),進(jìn)而減少數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的負(fù)擔(dān),同時也減輕局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力。用戶可以通過數(shù)據(jù)更新來保證地理空間數(shù)據(jù)的一致性。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)如圖4所示。
4 系統(tǒng)應(yīng)用
根據(jù)該研究技術(shù)路線,設(shè)計開發(fā)實現(xiàn)了重慶市精細(xì)化滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),系統(tǒng)主界面和部分運行界面如圖5所示。