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文檔簡介
地質災害氣象預報預警
技術要求(總37頁)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanyOne1-CAL-本頁僅作為文檔封面,使用請直接刪除地質災害氣象預報預警技術要求中國地質環境監測院CHINAINSTITUTEOFGEO-ENVIRONMENTMONITORING中國地質環境監測院地質項目成果報告報告名稱:地質災害氣象預報預警技術要求提交單位:地質災害預警預報中心項目來源:中國地質環境監測院院長:鐘自然總工程師:田廷山項目負責人:唐燦項目組成員:唐燦李鐵鋒溫銘生連建發劉艷輝李云貴王心憲趙建康馮全洲王國民張紅兵提交時間:2005年01月05日二OO五年一月前言 錯誤!未指定書簽。主題內容與適用范圍 錯誤!未指定書簽。術語 錯誤!未指定書簽??倓t 錯誤!未指定書簽。預報預警分析系統建立 錯誤!未指定書簽。預警工作程序 錯誤!未指定書簽。信息反饋與災害現場驗證 錯誤!未指定書簽。工作專報和技術總結報告編寫 錯誤!未指定書簽。附則地質災害氣象預報預警管理 錯誤!未指定書簽。附錄A地質災害氣象預報預警模型方法 錯誤!未指定書簽。附錄B國家級地質災害氣象預報預警業務流程錯誤!未指定書簽。附錄C2004年國家級地質災害氣象預報預警日常值班制度錯誤!未指定書簽。附錄D信息反饋表 錯誤!未指定書簽。附錄E《地質災害氣象預報預警實施方案》提綱錯誤!未指定書簽。附錄F《地質災害氣象預報預警總結》提綱..錯誤!未指定書簽。前言根據國務院《地質災害防治條例》、國土資源部與中國氣象局《關于聯合開展地質災害氣象預報預警工作協議》以及地質環境監測預報工作需要,為規范地質災害氣象預報預警工作,實行地質災害氣象預報預警統一歸口管理,制定本技術要求。本技術要求適用于國家級、省級地質災害氣象預報預警業務單位和管理機構開展地質災害氣象預報預警工作。本技術要求是在總結2003年以來中國地質環境監測院和四川、浙江、福建、云南、廣東等省開展的國家級和省級地質災害氣象預報預警的工作的基礎上,編寫而成的。編寫過程中參考了氣象、地震等有關行業的預測預報工作指南或規程,并推薦了國內外較為成熟的有關建立地質災害氣象預報預警模型的方法。本技術要求包括7部分和附則:第一、二、三部分為主體內容、術語和總則,包括預報預警目的、對象、范圍、時間和等級的基本要求;第四部分為地質災害氣象預報預警分析系統建立工作內容和任務;第五部分為汛期預報預警工作程序;第六部分為信息反饋與災害現場驗證內容和要求。第七部分為預報預警工作專報和技術總結報告編寫內容和要求;附則為地質災害氣象預報預警管理要求。附錄A-F為資料性附錄。本技術要求編寫單位:中國地質環境監測院。參加編寫單位:四川地質環境監測總站,浙江地質環境監測總站,福建地質環境監測中心,河南地質環境監測總站,云南地質環境監測總站。主要編寫人:唐燦,李鐵鋒,溫銘生,連建發,劉艷輝,李云貴,王心憲,趙建康,馮全洲,王國民,張紅兵。地質災害氣象預報預警技術要求(送審稿)主題內容與適用范圍本技術要求規定了地質災害氣象預報預警系統建立、主要工作內容和程序、效果校驗、工作專報和技術總結報告編寫、工作管理等基本要求。本技術要求適用于國家級、省級地質災害氣象預報預警業務單位和管理機構地質災害氣象預報預警工作。術語地質災害氣象預報預警以地質環境背景條件為基礎,根據前期實際降雨量和未來24小時的預報降雨量,對降雨可能誘發的突發性滑坡、泥石流等地質災害發生的空間和時間范圍及其危險程度大小進行預測,并通過電視臺、電臺、互聯網等媒體向社會公眾預先發出的報告和警告。預報預警模型在充分分析預報區內地質環境條件(包括地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質和工程地質等)、人類活動、降雨與滑坡崩塌泥石流發生關系的基礎上,建立以可能發生的降雨量為外部輸入條件、地質災害易發范圍和程度為輸出結果的數值模型。預報預警區劃根據歷史地質災害發生情況、地質環境背景,選定與地質災害發生相關的評價因子,選取適當的評價方法,對滑坡、泥石流等地質災害的危險性進行的分區。預報預警產品根據一定的預報預警判據和模型,對預報降雨數據以及前期降雨數據進行分析處理,判定將要預報的降雨誘發地質災害的空間范圍和危險性程度,并將其結果以地質災害預報預警圖及文字說明的方式進行表達。該預報預警圖和文字說明稱為預報預警產品。預報預警會商在預報預警工作期內,預報預警業務單位利用電話、可視電話、網絡數據傳輸、小型會議等形式,共同分析商定預報預警范圍和等級的過程。總則地質災害氣象預報預警國土資源部和中國氣象局聯合開展地質災害氣象預報預警工作,是為了更好地推動地質災害防治工作,有效減輕和避免地質災害造成的生命和財產損失,促進經濟和社會的可持續發展。地質災害氣象預報預警的對象和內容地質災害氣象預報預警的對象是降雨誘發的區域性群發型滑坡、崩塌、泥石流災害。預報預警內容主要包括滑坡、崩塌、泥石流災害可能發生的時間、地點(范圍)、危險程度和宜采取的防范措施。地質災害氣象預報預警等級劃分和表達根據《國土資源部和中國氣象局關于聯合開展地質災害氣象預報預警工作協議》,地質災害氣象預報預警分為5個等級:1級可能性很小(發生地質災害的概率<20%);2級可能性較?。òl生地質災害的概率為20-40%);3級可能性較大(發生地質災害的概率為40-60%);4級可能性大(發生地質災害的概率為60-80%);5級可能性很大(發生地質災害的概率>80%)。其中,3—5級向社會發布預報預警,1—2級不予發布。地質災害氣象預報預警等級表達:5級—紅色;4級—橙色;3級—黃色;2級—綠色;1級—藍色。地質災害氣象預報預警范圍地質災害氣象預報預警的空間等級范圍按行政轄區劃分為國家級、省級。國家級預報預警范圍覆蓋除香港、澳門和臺灣之外的全國國土面積;省級預報預警范圍覆蓋其相應的行政轄區面積。地質災害氣象預報預警工作期和時段地質災害氣象預報預警工作期為每年的主汛期。國家級預報預警工作期為每年5~9月,省級預報預警工作期為當地的主汛期。南方地區在非主汛期期間如果出現連續1周以上的較大降雨,也應開展預報預警。地質災害氣象預報預警時段為:當日20:00至次日20:00。預報預警分析系統建立資料收集收集整理孕育地質災害的地質環境背景資料及圖件。主要包括地形地貌、地質構造、地層巖性、水文地質、工程地質、地震分布、溝谷發育、植被覆蓋資料等。收集整理地質災害誘發因素的資料。主要包括降雨量等相關水文、氣象、地震資料和人類工程活動資料等。收集整理歷史發生的降雨型突發地質災害資料。主要包括歷史地質災害點的災情、地質環境條件、誘發因素等信息,同時還包括已有的地質災害調查、評價資料以及監測數據等。收集整理用來評價地質災害造成損失的資料。主要是指反映社會經濟狀況的資料,包括人口、財產、工程設施等。預報預警區劃預報預警區劃的方法可采用多因子圖層疊加法(定量)和定性分級區劃法(具體方法參見附錄A)。多因子圖層疊加法區劃法(1)在相應比例尺的基礎圖件上,將轄區劃分為圖上不小于2cmx2cm的網格單元,計算單元內降雨型突發地質災害的各個影響因子的值,把數值接近的單元合并同類項。工作過程中注意不同級別的分區要采用不同的因子系列,并盡可能用定量化指標表達。(2)預報預警區劃圖比例尺:全國應不小于1:500萬;省級應不小于1:100萬。(3)進行地質災害預報預警區劃一般采用的計算因子見表4-1。有關各因子的具體取值請參考相應文獻。表4-1地質災害預報預警區劃一般采用的計算因子一級因子二級因子地質環境(基礎因子)地層巖性地形地貌地質構造水文地質工程地質切割(溝谷)密度植被地質災害發育程度災害密度、面積模數、體積模數人類活動人口密度、工程設施、道路等地震地震烈度4.2.2定性分級區劃法根據不同級別的分水嶺(雪線)、氣候分帶及條件、大地構造單元和區域地質環境條件(地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質、工程地質)、歷史滑坡泥石流事件分布密度、年均降雨量分布等各種因素進行定性分區。這種方法比較適用于小比例尺的地質災害預報預警區劃。預報預警區地質災害與地質環境和降雨關系分析對預報預警區內已發生的降雨型突發地質災害數據進行統計分析,提取誘發地質災害的臨界降雨值、過程降雨量、雨強以及三者之間的關系,確定各預報區的預警判據。預報預警模型建立根據各地不同的地質環境條件和氣象條件選擇不同的區域地質災害評價模型,同時可根據資料收集的程度選擇簡單或復雜的模型進行研究。在附錄A中介紹了幾種地質災害氣象預報預警模型方法,可供參考。預報預警軟件開發為了提高地質災害氣象預報預警技術方法、自動化程度和工作效率,需開發研制相應的預報預警軟件。預報預警軟件的開發,應根據已經設計好的工作方案,選用如MicrosoftVisualC++、MicrosoftVisualBasic或其他開發工具在M叩GIS或ArcGIS平臺上進行二次開發。其開發過程應嚴格遵循軟件工程的規定,包括需求分析、總體設計、詳細設計、編碼、測試及投入使用等全過程。開發的預報預警軟件應具備如下基本功能:自動導入導出降雨數據、自動生成初步的預報預警產品、簡潔的操作界面和較強的人機交互功能等。預報預警數據庫建立4.6.1為了便于地質災害氣象預報預警有關數據的統一管理和查詢,以一種高效、統一的方式對信息進行檢索和分析,建立地質災害氣象預報預警數據庫管理系統,借助圖形處理和數據處理等功能,對地質災害氣象預報預警的信息進行管理,實現資料共享。數據庫管理信息系統可選用Oracle或SQLServer開發數據庫管理系統,應具備下列功能:(1)數據采集與輸入:主要用于對數據、圖像、影像和文件等不同類型數據源的輸入;(2)數據儲存與管理:包括對屬性數據的修改、統計、查詢、列表等;數據庫應具有多媒體功能,可播放圖像、聲音及動畫等;(3)數據處理和分析:可對數據進行相應的處理和分析,以形成用戶需求的結果;(4)成果生成與輸出:將數據處理和分析的結果形成圖形、圖像、數字、統計表格等不同形式的成果,以多種方式輸出。數據庫分類與組織管理(1)基礎資料庫存儲轄區歷史上已發降雨型突發地質災害情況、前期調查研究的地質背景、植被、人為活動、降雨量等內容(資料)的綜合性數據。(2)預警產品庫存儲每日的氣象預報產品、地質災害氣象預警產品、及產品制作過程中的所有文件內容??裳兄崎_發相應的瀏覽格式的軟件,以便檢索、查看,須及時備份。(3)反饋信息庫存儲預警后各地成功避讓和非成功避讓的所有地質災害信息。包括編號、時間、地點、降雨量及降雨強度、巖性、地貌、斜坡坡度、斜坡傾向、地質構造、植被、人類活動情況等內容(具體內容見附錄D)。(4)成果庫存儲每年的預警工作實施方案、月報、要事專報、年度總結,每年汛期和年度地質災害趨勢會商結果,以及預警工作形成的各種其它成果。須及時備份。預警工作程序基本要求各級預警部門在每年的汛期前應精心組織編寫本年度地質災害氣象預警實施方案,為本年度的預警工作提供依據和指導。主要內容應包括:年度目標任務、總體思路、預報預警分析系統建立與完善、預報預警產品制作與發布、預報預警質量檢驗與評估等方面的詳細工作方案。編寫大綱參見附錄E。預警的主要工作程序包括以下部分:(1)每日接收氣象部門的當日實際降雨量數據、當日20:00至次日20:00未來24小時預報降雨量數據以及雙方約定的其它數據,如氣象部門判定的地質災害預警區域及預警等級數據等。接收時間一般為當日15:00至16:00。(2)利用自行開發的預警軟件作分析處理,根據各預警區的判據模型,自動判定未來24小時地質災害可能發生的區域和等級,預報人員繪出地質災害可能發生的各等級區域,形成初步預警結果。(3)針對初步預警結果與下一級預報預警業務單位或對應的氣象部門進行會商。(4)綜合分析各單位的會商意見,對初步預警結果進行修正,形成最終預警產品。(5)主管領導審定、簽發預警產品。(6)于當天16:20通過適當方式(電纜專線、ftp,E-mail等)把預警產品發回氣象部門。(7)氣象部門接收預警產品,并和天氣預報產品統一制作后發送電視臺。(8)當達到預報等級(3—5級)時,在當地電視臺天氣預報節目中播出,并可在相關網站、電臺、新聞媒體上或以手機短信的形式發布。數據傳輸國土資源部門與氣象部門之間數據傳輸(1)每天15:30以前,氣象部門負責向國土資源部門提供預報區內未來24小時(當日20:00至次日20:00)降雨預報數據和當日實際降雨數據。(2)國土資源部門根據氣象部門提供的資料制作地質災害預報預警產品,并以圖像和文字形式傳送給氣象部門,由氣象部門加工制作,與天氣預報一起向社會發布。國土資源部門與氣象部門之間數據傳輸參見附錄B。國土資源系統內部傳輸(1)每日17:00以前,負責本級地質災害氣象預報預警的單位將區內各級預警產品傳輸至所建立的地質環境信息網,供各級政府及國土資源部門瀏覽和下載。(2)在預報預警信息發布后3~7天內,各級國土資源部門應將預警效果(包括實際降雨量、地質災害災情、有效避免人員傷亡及經濟損失等)傳輸至預報預警產品制作單位,為下一次預報預警產品制作提供參考資料。數據傳輸方式根據各地具體情況,可采用鋪設光纜專線、ftp、E-mail、傳真、電話等多種形式與氣象部門、國土資源部門各級預報預警業務單位之間進行數據傳輸。預報預警會商目的為了提高地質災害氣象預報預警的準確率,充分發揮各級地質災害預報預警業務單位的重要作用,不斷提高防災減災成效,更好地為社會防災減災服務,應在形成預警產品前開展預報預警會商?;疽?級預報預警范圍,國土部門的國家級預報預警業務單位和預報預警范圍區內的省級預報預警業務單位宜采用電話或數據傳輸開展會商。4級預報預警范圍,國土部門的國家級預報預警業務單位和氣象部門的國家級預報預警業務單位必須開展會商;國土部門的國家級預報預警業務單位和預報預警范圍區內的省級預報預警業務單位應采用電話或數據傳輸開展會商。5級預報預警范圍,國土部門的國家級預報預警業務單位和氣象部門的國家級預報預警業務單位必須開展會商;國土部門的國家級預報預警業務單位和預警范圍區內的省級預報預警業務單位必須開展會商;氣象部門的國家級預報預警業務單位和預報預警范圍區內的省級預報預警業務單位必須開展會商。會商后,預報預警業務單位應根據會商結果對預報預警范圍和等級進行必要的修正。參與主體會商的參與主體包括:(1)國土部門的國家級預報預警業務單位和氣象部門的國家級預報預警業務單位;(2)國土部門的國家級預報預警業務單位和預報預警范圍區內的省級預報預警業務單位;(3)氣象部門的國家級預報預警業務單位和預報預警范圍區內的省級預報預警業務單位。會商形式會商形式可采用小型會議、可視化遠程會商、ftp數據傳輸、E-mail數據傳輸、電話或傳真等方式。預報預警產品制作與發布預報預警產品表達形式和內容(1)預報預警產品的形式和內容為預報預警區范圍和等級、圖像和必要的文字說明。(2)預報預警區范圍是根據降雨量資料在預報預警區劃圖上圈定的。(3)標注預報預警范圍的底圖為相應轄區的行政圖,圖中應標注下一級行政轄區的界線和政府機關所在地,國界、省界和縣界以中國地圖出版社出版的最新版本的地圖為準。(4)預報預警產品除生成矢量數據外,還應同時生成柵格圖像(jpeg或bmp格式),用于網絡發布。(5)對預報預警區的范圍和等級要進行文字描述,明確預報預警區的地理位置(或行政區劃)、預報預警等級以及應采取的防范措施。預報預警產品簽發和發布形式預報預警產品由有關主管領導和部門負責人批準簽發。預報預警產品由各級電視臺向社會公開發布,并以網絡、傳真、電話等形式向國土資源內部系統發布。參見附錄C。6信息反饋與災害現場驗證6.1為了及時檢驗和評估地質災害氣象預報預警效果,提高預報預警準確度,在開展汛期預報預警工作的同時,應通過新聞媒體、各?。ㄗ灾螀^、直轄市)地質環境監測站(中心)收集地質災害發生信息和成功預報信息,建立反饋信息數據庫;對預警工作期發生的典型地質災害須組織有關人員及時開展地質災害發生現場的野外調研和驗證工作,檢驗預報效果,調整預警判據?;疽笤陬A報預警信息發布3~7天內,國土部門的省級地質災害預警業務單位必須向國家級地質災害預警業務單位反饋本省范圍內地質災害發生情況(區內對降雨敏感和不敏感的滑坡、崩塌、泥石流等)和成功避災情況。反饋信息必須以電子版本提交,格式為officeword文本,文字報告應附必要的現場照片,表格內容應盡量填寫齊全。表格形式見附件D。開展地質災害氣象預警的業務單位,還應通過網絡、報紙、電視、廣播等新聞媒體、收集地質災害發生信息和成功預報信息。對收集到的信息應及時整理,將所有反饋信息添加到相應的反饋信息數據庫中;同時,分析總結預報成功、誤報和漏報的原因,形成數據庫。國土部門地質災害氣象預警業務單位在每年的預警工作期內,必須安排專業技術人員對預報成功、誤報和漏報的典型地質災害開展現場調研和驗證工作;對預警工作期內發生的重大的、影響較大的地質災害,國土部門地質災害氣象預警業務單位還應邀請氣象部門參與預警工作的技術人員參加野外驗證工作?,F場調研后應提交詳細的調研報告。反饋信息內容地質災害信息地質災害類型、發生時間、地點(用行政區和經緯度兩種形式表達)、規模、災情、誘發因素、地質環境條件。降雨信息誘發地質災害的降雨范圍、最大小時雨量、日降雨量和連續過程降雨量,與當地歷史降雨的對比情況等。成功避災情況收到地質災害預報預警信息后,當地采取的應急防災措施、成功避免人員傷亡和減少損失情況等。野外現場調研、驗證現場調研的對象地質災害氣象預警現場調研的對象是:預報預警信息發布后在預警范圍內發生的成功預報的滑坡、泥石流、崩塌災害,其中包括納入防災體系且有變形跡象的斜坡上發生的地質災害以及沒有變形跡象的斜坡上發生的地質災害;預警范圍區內發生的與預警等級不相符合的滑坡、泥石流或崩塌災害;預警范圍區周邊發生的漏報的地質災害?,F場調研的主要內容(1)災害發生情況:災害發生時間、地點、規模、危害情況(2)災害發生的地質環境條件:地形地貌、水文、植被、區域地層巖性、災害體物質組成,當地歷史發災情況、發災周期等。(3)降雨因素:誘發災害的降雨過程、降雨量、降雨強度等;(4)其他誘發因素:人類工程活動(形式、規模和強度等),地震;(5)地質災害災情:人員傷亡、財產損失、房屋和其他基礎設施損壞情況等。(6)對采取措施成功避災的,還應調查采取的應急防災措施、成功避免人員傷亡和減少損失情況等信息。7工作專報和技術總結報告編寫工作專報為了使上級主管部門及時了解地質災害氣象預報預警工作情況和效果,預報預警業務單位應編寫預報預警工作專報,向上級主管部門和上一級預報預警業務單位報送。工作專報一般包括預報預警月報和要事專報。月報地質災害氣象預報預警月報,一般是在下個月月初進行編寫,主要是對一個月以來地質災害氣象預報預警成果進行整理、匯總、分析、總結。其主要內容包括:1上個月地質災害氣象預報預警成果(如預報預警信息發布情況、全國地質災害發生情況、預報準確度情況、成功預報點分布情況等);2成功預報地質災害典型實例(預報情況、降雨情況、損失情況、避災情況等);3地質災害氣象預報預警月匯總表;4該月成功預報地質災害點分布圖等。要事專報當有重大成功預報案例時,應編寫“要事專報”,向上級主管部門和上一級預報預警業務單位報送。主要內容應包括預報情況、地質背景、成功防災避災情況等,應言簡意賅、圖文并茂。技術總結報告每年汛期結束后,必須從技術和社會效果等角度對整個汛期預報預警工作進行全面總結。主要總結地質災害氣象預報預警獲得的成功經驗、值得吸取的經驗教訓及改進工作之處,對于預報預警工作中存在的問題,提出解決的辦法,以便改進和完善預報預警方法、提高預報水平。預報預警技術總結報告編寫提綱參見附錄F。附則地質災害氣象預報預警管理加強地質災害氣象預報預警管理要加強地質災害氣象預報預警的管理,各級領導必須把地質災害氣象預報預警工作提高到地質災害防災減災的重要工作環節來抓。國家級地質災害氣象預報預警工作,由國土資源部地質環境司組織與管理,由中國地質環境監測院承擔。省級地質災害氣象預報預警工作,由省級地質環境管理部門組織與管理,由省級地質環境監測站或相關業務部門承擔。應積極發揮全國各級預報預警管理部門和業務承擔單位的作用,認真開展預報預警會商、資料匯交和信息反饋工作。確保地質災害氣象預報預警工作經費國家級地質災害氣象預報預警工作經費,應列入相關單位有關的經費年度預算中,保證地質災害氣象預報預警工作經費到位。省級的地質災害氣象預報預警工作經費,一般由地質環境管理部門負責管理或作為專項經費撥給地質災害氣象預報預警承擔部門。各級地質災害氣象預報預警工作,要確保一定的專用科研經費。確保地質災害氣象預報預警基本設施開展地質災害氣象預報預警應該配備以下基本設施:(1)專用預報預警工作室;(2)服務器1臺,臺式終端計算機2臺以上,投影儀1臺,傳真機1臺,可視電話1部。重視地質災害氣象預報預警科技進步地質災害氣象預報預警工作是地質災害防治工作中不可缺少的科技工作,應積極開拓地質災害氣象預報預警工作的科技創新及高科技的應用。鼓勵地質災害氣象預報預警工作人員編寫論文與專著,及時總結地質災害氣象預報預警工作,提高地質災害氣象預報預警工作水平,重視地質災害氣象預報預警工作的成果。加強地質災害氣象預報預警培訓與交流地質災害氣象預報預警工作,涉及面較廣,影響深遠,技術難度大,對地質災害氣象預報預警人員不僅要求思路開闊,具有扎實的專業知識,而且還要求具有強烈的事業心,踏實的工作作風與嚴謹的科學態度。因此,應有計劃分期分批地組織地質災害氣象預報預警人員與有關管理人員參加業務培訓。應定期組織召開地質災害氣象預報預警工作的專題經驗交流會、成果研討會等,積極推廣地質災害氣象預報預警工作的科技成果與工作經驗,不斷推進地質災害氣象預報預警工作的科技進步。附錄A地質災害氣象預報預警模型方法地貌分析-臨界降雨量模板判據法首先,應用地貌分析法,根據地形地貌格局、氣候分帶、地層巖性、地質構造、地質環境條件和降雨型滑坡泥石流等地質災害的發生情況進行預警區域劃分。如,全國地質災害氣象預警區劃的方法是,預警大區以全國性分水嶺(或雪線)、氣候帶界線為界,同時考慮大尺度地貌格局、大地構造單元和區域地質環境條件;預警區劃分的依據主要是重大水系、區域分水嶺、歷史滑坡泥石流事件分布密度、地形地貌特征、斜坡表層巖土體特征、地質構造與新構造運動、年均降雨量分布等。根據上述劃分依據,將全國劃分為7個預警大區、74個預警區。其次,對每個預警區的歷史滑坡泥石流事件和降雨過程的相關性進行統計分析,建立每個預警區的滑坡泥石流災害事件與臨界過程降雨量的相關關系數值模型,確定滑坡泥石流事件在一定區域暴發的不同降雨過程臨界值(上限值、下限值),作為預警判據。下圖為臨界降雨模板判據示例。第三,根據前期實際降雨量和未來24小時預報降雨量,對每個預警區疊加分析,初步判定發生降雨型地質災害的可能性;最后,結合地質環境、生態環境和人類活動方式、強度等指標進行綜合判斷,對未來24小時降雨過程誘發地質災害的空間分布進行預報或警報。地貌分析法劃分預警區域是一種定性評價分析方法,該方法需要經驗豐富的地質災害專家才能得出可靠的結論。氣象-地質環境要素疊加統計法在區域群發性滑坡、泥石流災害地質環境模式研究的基礎上,對不同地質環境模式的滑坡、泥石流在氣象預警評價指標體系進行綜合分析,精確統計地質環境基礎因子、響應因子和誘發因子與降雨誘發型滑坡泥石流災害的相關關系。根據地質概念模型,選取綜合參數法(專家打分法、層次分析法)、信息量法、模糊綜合評判法、神經網絡法、Logistic回歸模型等方法,針對降雨型滑坡泥石流災害的空間評價預測開發基于05的預警分析系統;利用預警分析系統,實現不同評價預警因子圖層的疊加分析,形成滑坡、泥石流災害氣象預警區劃圖。根據滑坡、泥石流災害事件在不同區域暴發的不同降雨過程臨界值,在預警區劃圖上實現滑坡、泥石流災害的空間預警。參數綜合法這是一種半定量分析方法。首先選擇影響地質災害發生的因子,并編制單個評價因子圖;根據專家經驗,對每個因子的影響大小賦予適當的權重,最后進行加權疊加或求和,形成地質災害預警區劃圖。該方法的關鍵是選取評價因子并給出恰當的權重。采用不同方法改進權重確定方法可提高精確度。信息量法信息量法的理論基礎是信息論,其基本原理是把反映各種影響區域穩定性因素或已知變形或破壞區域的實測值轉化為反映區域穩定性的信息量值,通過某些因素對所提供的研究對象信息量的計算來評價,即用信息量的大小來評價影響因素與地質災害關系的密切程度。假定某區域內共劃分成N個單元,已經發生地質災害的單元為N0個。具有相同因素x、x、…、x組合的單元共M個,而在這些12 n單元中有地質災害的單元數為M0個。按照統計概率代表先驗概率的原理,因素x、x、…、x在該地區內對地質災害提供的信息量:12 n如果作用于地質災害的因素很多,相應的因素組合狀態也特別多,可采用簡化的單因素信息量模型分步計算,再綜合疊加分析,相應的信息量模型為:I:預測區某單元信息量預測值;Si:因素xi所占單元總面積;Si:因素xi單元中發生地質災害的單元面積之和。0信息量值也可采用面積比來計算。Logistic回歸分析二元、多元回歸分析和判別分析都可用來分析評價因子與地質災害發生之間的關系。用連續變量表示的地質災害可以用多元回歸分析,通過對地質災害影響區域面積百分比與評價因子的回歸計算確定它們之間的關系,進而對研究區做出預測。Logistic回歸分析是一種用于多個因素的曲線模型,應用該方法計算時,評價單元內地質災害狀態用Y來表示,如果有災害發生,Y為1;沒有災害發生,則Y為0。0和1代表了不發生與發生兩種絕對狀態,如果已知一種可能性,那另一種可能性也就知道了。Logistic回歸模型的表示方法為:式中:X,為評價因子”1,2,3,,n)B,為回歸系數(i=1,2,3,,n)P為概率,它的值介于0于1之間詳細原理和算法參見《LogiStic回歸模型方法與應用》。人工神經網絡人工神經網絡(ArtificialNeuralNetwork,簡稱ANN)是基于模仿大腦神經網絡結構和功能而建立的一種信息處理系統。BP神經網絡是目前應用最廣泛也是發展最成熟的一種神經網絡模型,它是按層次結構構造的,包括一個輸入層、一個輸出層和一個或多個隱含層(圖中只畫出一層),一層內的節點(神經元)只和與該層緊鄰的下一層的各節點連接,其中輸入層、輸出層節點用于存儲輸入、模式輸出對,中間層節點用于存儲閾值,如下圖所示。BP網絡模型是把一組樣本的輸入輸出問題變為一個非線性優化問題,預測學習過程中標準樣本的選擇是否得當,是預測是否成功的關鍵。一般來說,學習樣本最好能涵蓋預測對象的所有狀態,具有代表性。該模型運用到地質災害危險性區劃中,可以通過樣本區的標準樣本的學習建立相應預測網絡,從而推廣到預測區進行預測。網絡的輸入層的變量對應于影響地質災害產生的主要影響因素,變量可以是二態變量,也可以是具體的觀測數據。當然由于各變量存在單位或數量級的差異,必須把變量數據進行經過正規化或標準化處理。輸出層對應的是地質災害預測等級(極高、高、中等、低、極低)的劃分。地質災害致災因素的概率量化模型該方法是四川省開展地質災害氣象預警所采用的方法。該方法認為,地形地貌、地層巖性、地質構造三大因素對地質災害的發生起主導作用。首先根據經緯網對區域進行單元網格的劃分,然后計算每個單元網格致災因素的概率值。對地形地貌而言,地質災害發生頻度依次由高原、山地、丘陵、平原減小,并用下式表示單元地形地貌危險性概率值:j="平+b.%+cFjdF高式中:F地一單元地形地貌危險性概率值;F平一單元內平原區發生概率值;F丘一單元內丘陵區發生概率值;F山一單元內山地區發生概率值;F高一單元內高原區發生概率值;a、b、c、d—分別為平原、丘陵、山地、高原在單元內所占的面積系數。同樣,可以對花崗巖、灰巖(砂巖)、泥頁巖(千枚巖、片巖)、松散堆積層等四大類巖組進行計算獲得每個單元地層巖性危險性概率值;按寬緩褶皺帶、次緊密褶皺帶、緊密褶皺帶、斷裂密集帶等四種構造類型求得每個單元地質構造危險性概率值。單元危險性概率模型為:H=R(F地+F巖+F構)式中:H一單元危險性概率值;F地一單元地形地貌危險性概率值;F巖一單元巖性危險性概率值;F構一單元構造危險性概率值;R一單元地質災害發育度,為單元內已發生地質災害的處數,即面密度。地質災害氣象預報預警模型是以單元危險性概率值(H)為基礎,與降雨誘發地質災害的發生概率進行耦合,得出某一降雨范圍內地質災害發生的概率。其模型為:式中:T—預報概率;H一危險性概率;Y一降雨因素的發生概率;a一單元危險性概率占地質災害發生概率權重;p一降雨誘發地質災害的權重系數。地質災害預報指數法該方法是云南省開展地質災害氣象預警所采用的方法。云南省地處青藏高原東緣,地震活動頻繁,氣象預報預警模型為:「KRZy無地震影響或降雨影響大于地震因素時,y>m其中根(『地質災害翦素影數與降雨影響相同時,m二y.K-地質災害周期系數,取值0.9~1.1;KRZm人為工因翻地影響境的擾動系數,取值1~1.3;Z-地質災害易發指數,是歷史災害強度(歷史災害規模、歷史災害密度)和下墊面影響因素(巖組類型、活動斷裂、地形條件、植被條件)的函數,初步確定為3個級別,較易發區取值<0.55,易發區取值0.55?0.8,極易發區取值0.8~1;y-降雨作用系數,按4個級別取值,無影響時取1;有影響時,對與降雨相關地質災害進行分析時,導致20%以下的災害產生的降雨條件取值1~1.5,導致20%~80%災害產生的降雨條件取值1.5~2.0,導致>80%災害產生的降雨條件取值2.5;m-地震作用系數,按4個級別取值,無影響時取0(不形成7度區的地震);有影響時,7度區取值1.5,8度區取值2,>9度區取值2.5。地質災害預報指數1.25<WW1.5時發生地質災害的危險性較大,地質災害預報指數1.5<WW1.95時發生地質災害的危險性大,地質災害預報指數>1.95時發生地質災害的危險性很大。降雨量等級指數法該方法是福建省開展地質災害氣象預警所采用的方法。福建省地處我國東南沿海,連續降雨和暴雨發生的次數較多,在熱帶風暴(臺風)的影響下經常發生強降雨過程,由降雨誘發的地質災害占全省地質災害總數的95%左右,是典型的氣象耦合型災害。因此,過程降雨量和降雨強度是福建省范圍內地質災害預報預警主要指標之一。根據福建省地質環境背景條件和成災降雨量規律,利用預報預警區前期10天累計過程降雨量和福建省氣象臺提供的未來24小時降雨量預報資料、結合預報預警區地形地貌、巖土體條件進行綜合相關分析,建立如下地質災害氣象預報預警模型:A=X1+X2±D式中:A一預報預警等級;X1—前期10日累計過程降雨量等級指數;X2—未來24小時降雨量預報等級指數;D—地質環境背景等級修正指數。
附錄B國家級地質災害氣象預報預警業務流程一、中國氣象局負責給國土資源部提供的信息及傳送方式1.數據傳輸方式:.*******登錄用戶名:***登錄密碼?******登錄密碼?******.E-Mail方式(備用):******?傳真方式(備用):010-******2.傳送內容每日下午3:40前將下列數據以ftp方式傳送給國土資源部“c氣象局^預報\mmdd”目錄中(yymmdd或mmdd為當天日期,yy為年份,mm為月份,dd為日期,下同)。當天預報的未來24小時地質災害氣象等級客觀預報數據文件文件名為yymmdd20.024,時界為20時,內容包括雨量站點編號、經度、緯度和預報等級。當天08時24小時雨量實況數據文件文件名為yymmdd08.000,時界為08時。該文件所存雨量值為前一天08時至當天08時的24小時累計雨量,內容包括雨量站點編號、經度、緯度、海拔和降雨量。當天預報的未來24小時雨量數據文件數據文件名為rrmmdd20.024,時界為20時。該文件所存信息為當天預報的未來24小時雨量,內容包括經度、緯度和預報雨
當天預報的未來24小時地質災害氣象等級和雨量預報圖形文件圖形文件名為24小時地質災害氣象等級和雨量預報.doc。該文件所存信息為當天預報的未來24小時地質災害氣象等級客觀預報和雨量預報圖形。當天14時6小時雨量實況數據文件文件名為yymmdd14.000。該文件所存雨量值為當天08時至當天14時的6小時累計雨量,內容包括雨量站點編號、經度、緯度、海拔和降雨量。下午3:40前將氣象部門調查的最新地質災害反饋信息文件通過ftp方式傳送給國土資源部“c氣象局丫反饋”目錄中。①“地質災害信息反饋表”,文件名為qxzhmm.xls(mm為月份),存放到k氣象局寸反饋”目錄。該文件內容見附表“地質災害信息反饋表”每周更新一次,最新災情信息隨到隨傳。②最新災情信息的文字報告(word文檔),存放到“c氣象局\f反饋\燈燈^!^!”目錄(燈燈:四位年)。下午6:00前將當日晚上7:30在中央氣象臺正式發布的地質災害預報文件通過ftp方式傳送給國土資源部“c氣象局^預報\yymmdd”目錄中。數據文件名為hvyymmdd.doc,該數據文件是當日晚上7:30在中央氣象臺正式發布的地質災害預報文件。二、國土資源部負責給中國氣象局提供的信息及傳送方式1.數據傳輸方式:登錄用戶名:***登錄密碼:******登錄密碼:******?E-Mail方式(備用):******?傳真方式(備用):010-******2.傳送內容每日下午4:20前傳送當天的地質災害預報結果(數據、圖片);不定期傳送最新地質災害觀測實況文件。每日下午4:20前將下列數據通過ftp方式傳送給中國氣象局“a環境院\a預報\mmdd”目錄中。當天的地質災害預報結果數據文件,文件名為gtyymmdd.txt,內容包括預報等級、經度和緯度。當天的地質災害預報結果圖片文件,文件名為gtyymmdd.doc,內容包括預報區域圖形和文字描述信息。下午4:20前將國土部門調查的最新地質災害反饋信息文件通過ftp方式傳送給國土資源部“a環境院\f反饋\yymm”目錄中。①“地質災害信息反饋表”文件名為dzzhmm.xls(mm為月份),直接存放到“a環境院\f反饋”目錄。該文件內容見附表“地質災害信息反饋表”每周更新一次,最新災情信息隨到隨傳。②最新災情信息的文字報告(word文檔),存放到“a環境院\f反饋\yyyymm”目錄。三、國土資源部與中國氣象局會商機制當雙方確定的預報區域和等級不同時,應開展會商,特別是發布5級警報時,須經雙方會商后確定預警區范圍。?會商時間日常業務為每日下午4:20—4:40會商,有特殊需要時,可隨時電話會商。?會商聯系電話中國氣象局天氣預報室環境氣象科:略。中國地質環境監測院地質災害氣象預警中心:略。、業務緊急聯系人及電話中國氣象局:********中國地質環境監測院:********附錄C2004年國家級地質災害氣象預報預警日常值班制度一、值班時間2004年汛期(5月1日-9月30日)每日15:00—17:30。二、值班工作任務1、接收、分析、處理國家氣象中心發來的降雨數據,初步制作預警預報產品。2、與被預警區的省級地質災害氣象預報預警業務單位就初步預警預報產品開展會商(具體會商辦法按會商制度執行),并依據會商結果對初步預警預報產品進行修正,制作最終預警產品(圖、表)。3、填寫預報預警產品簽發單,報地質災預警預報中心主任和院領導審批。若相關領導外出,通過電話請示審批。4、向國家氣象中心發送預警產品。5、如果沒有達到預報等級的區域,僅將此消息發布在中國地質環境信息網上。如果出現達到預報等級的區域,則從相應的ftp文件夾中下載國家氣象中心反饋的、將在中央電視臺發布的預報預警信息,并在中國地質環境信息網上發布。6、以傳真的方式向國土資源部環境司上報預報
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