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地质灾害数据达州市基于MAS的达州地质灾害远程监控系统

摘 要: 将地质灾害监测与三维可视化及地理信息系统相结合,建立了基于网络三维地理信息系统的地质灾害远程监控系统,实现了基础地理信息数据、灾害数据、监测数据的综合呈现。通过中国移动MAS平台实现灾害信息的自动查看和报警,为地质灾害指挥决策提供科学支持。

  我国是世界上地质灾害频发的地区之一。地质灾害的监测预警和防治管理的核心是基于遥感技术RS(Remote Sensing)、地理信息系统GIS(Geography InformationSystem)和全球定位系统GPS(GlobalPositioning System)及地质灾害监测技术,实现分布于不同部门和网络节点的多源空间数据、时态数据、属性数据的高效管理、共享、综合分析和利用,为地质灾害防治工作服务,为各级政府部门、灾害监测预警和防治管理部门及其决策人员、科学研究和社会公众服务。

  达州市位于四川省东北部,大巴山南麓。达州市地势东北高(大巴山区),西南低(盆地丘陵区)。山地占幅员面积的70.70%、丘陵占28.10%、平地占1.20%。达州市河流主要属长江支流的嘉陵江水系。达州市地质灾害高易发区主要集中分布在东北部大巴山中山峡谷地带、西南部低山深丘地带、东南部华蓥山以及人类工程活动的集中区域。截止2008年底,经调查统计全市范围内共计1 781处地质灾害隐患点,其中滑坡1 555处,崩塌147处、不稳定斜坡49处、塌陷29处,其他灾害7处。根据地质灾害危害程度的大小,以全市7个县(市、区)历年防灾预案和已开展的地质灾害调查与区划成果确定的重大地质灾害危险(隐患)点为基础,结合市国土资源局历年调查了解的重大地质灾害点危害情况和2008年汛期检查情况,确定9个主要地质灾害危害点纳入市级地质灾害防灾预案,并就其发展变化趁势进行预测分析。

  InfoEarth iTelluro是一款高效、稳定的网络三维地理信息系统平台,为地质灾害防治管理、决策和信息发布提供了统一的解决方案和平台技术。“达州市地质灾害远程监控系统工程”基于iTelluro技术和短信服务器(MAS)技术,结合专业监测、群测群防、视频监测等技术,实现了面向达州地质灾害预警的三维GIS平台。达州地质灾害预警子系统,实现了达州地质灾害预警系统、MAS 短信系统、视频监控系统的无缝集成,取得了良好效果。

1 InfoEarth iTelluro体系结构

  InfoEarth iTelluro由中国地质大学(武汉)研制开发,是面向地学领域的一款网络三维地理信息可视化平台,它采用面向Internet的分布式计算技术和三维可视化技术,支持跨区域、跨网络的复杂大型网络三维应用系统集成,为地质灾害防治管理、决策和信息发布提供了统一的解决方案和平台技术。

  InfoEarth iTelluro基于主流技术平台.NET开发,产品开放性好、架构灵活、三维功能和GIS功能强大、支持TB级海量、多源(包括DEM、DOM、DLG、三维模型数据和其他专题数据)数据一体化管理和快速三维实时漫游功能,支持三维空间查询、分析和运算,可与常规GIS软件集成,提供全球范围基础影像资料,可方便快速构建三维空间信息服务系统,亦可快速在二维GIS系统完成向三维的扩展。

  InfoEarth iTelluro的三维客户端GlobeEngine采用全组件化开发,通过应用工业标准的组件化技术,使得GlobeEngine可以嵌入任意客户端,与其他业务系统无缝集成;甚至可以实现嵌入浏览器,作为Web应用程序的一部分。

2 系统设计

  2.1开发环境

  本系统基于iTelluro三维GIS平台,以Microsoft.Net 2.0为开发平台,选用C#语言,Web服务器采用IIS,在线数据通信部分在.Net平台使用C/S模式开发;系统的后台数据库选用Microsoft SQL Server2005Express,监测数据存储在PostgreSQL数据库中。

  2.2 系统体系结构

  整个系统包括客户端、服务器端和数据库3个部分,系统体系结构图如图1所示。


  客户端是整个系统功能实现的关键部分,它将服务器端通过http协议返回的空间数据(遥感影像和DEM、行政区划、灾害数据、基础地理等)展示给用户。

  服务器端基于Web服务,由.net和ASP.net开发,通过http协议向客户端提供功能和数据,通过iTelluro Server向系统服务器端提供空间数据服务、分析及查询服务。

  系统数据库选用SQL Server 2005 Express。三维空间数据采用iTelluro自有的三维数据引擎保存。iTelluro基于改进的椭球四叉树空间索引DHEQT(Distributed Hash Table based Ellipsoidal Quadtrees)技术,可以实现10 TB数据的高效存取和索引(已在三峡库区地质灾害预警指挥系统中成功应用),为海量空间数据及大尺寸图像在网络上快速浏览提供保障[5]。监测数据和其他通过文件形式保存的数据不做改变,通过适配器模式,应用相应的调用接口进行数据读写。

  2.3 系统功能模块

  系统包括三维地理信息、灾害数据管理、信息浏览查询、短信报警及用户身份权限认证五大功能模块,如图2所示。


  (1) 三维地理信息模块。包括基本的GIS功能:对各类影像数据、矢量数据及标注图层进行管理,地图的放大缩小、漫游,距离量测、面积量测和体积量测,POI信息点查询定位,飞行和定位路线的录制,坡度、坡向信息以及地形坡面分析。

  系统集成了基础地理、基础地质、灾害易发性分区、防治规划等数据,以上数据分别来自WMS、ArcIMS等数据源,可为地质灾害防治管理、决策提供基础数据,图3为加载了灾害易发性分区图的系统运行界面。

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