地质灾害气象预报预警技术要求.doc

I 38 地质灾害气象预报预警 技术要求 中国地质环境监测院 CHINACHINA INSTITUTEINSTITUTE OFOF GEO ENVIRONMENTGEO ENVIRONMENT MONITORINGMONITORING 中国地质环境监测院中国地质环境监测院 地质项目成果报告 报告名称 地质灾害气象预报预警技术要求报告名称 地质灾害气象预报预警技术要求 提交单位 地质灾害预警预报中心提交单位 地质灾害预警预报中心 项目来源 中国地质环境监测院项目来源 中国地质环境监测院 院院 长 钟自然长 钟自然 总工程师 田廷山总工程师 田廷山 项目负责人 唐项目负责人 唐 灿灿 项目组成员 唐项目组成员 唐 灿灿 李铁锋李铁锋 温铭生温铭生 连建发连建发 刘艳辉刘艳辉 李云贵李云贵 王心宪王心宪 赵建康赵建康 冯全洲冯全洲 王国民王国民 张红兵张红兵 提交时间 提交时间 2005 年年 01 月月 05 日日 二二 O O 五年一月五年一月 I 38 目目 录录 前前 言言 1 1 1 主题内容与适用范围主题内容与适用范围 2 2 2 术语术语 2 3 3 总则总则 3 4 4 预报预警分析系统建立预报预警分析系统建立 4 5 5 预警工作程序预警工作程序 8 6 信息反馈与灾害现场验证信息反馈与灾害现场验证 12 7 7 工作专报和技术总结报告编写工作专报和技术总结报告编写 15 附则附则 地质灾害气象预报预警管理地质灾害气象预报预警管理 17 附录附录 A A 地质灾害气象预报预警模型方法地质灾害气象预报预警模型方法 19 附录附录 B B 国家级地质灾害气象预报预警业务流程国家级地质灾害气象预报预警业务流程 27 附录附录 C C 20042004 年国家级地质灾害气象预报预警日常值班制度年国家级地质灾害气象预报预警日常值班制度 31 附录附录 D D 信息反馈表信息反馈表 33 附录附录 E E 地质灾害气象预报预警实施方案地质灾害气象预报预警实施方案 提纲提纲 35 附录附录 F F 地质灾害气象预报预警总结地质灾害气象预报预警总结 提纲提纲 36 1 38 前前 言言 根据国务院 地质灾害防治条例 国土资源部与中国气象局 关于联合开展地质灾害气象预报预警工作协议 以及地质环境监 测预报工作需要 为规范地质灾害气象预报预警工作 实行地质灾 害气象预报预警统一归口管理 制定本技术要求 本技术要求适用于国家级 省级地质灾害气象预报预警业务单位 和管理机构开展地质灾害气象预报预警工作 本技术要求是在总结 2003 年以来中国地质环境监测院和四川 浙江 福建 云南 广东等省开展的国家级和省级地质灾害气象预 报预警的工作的基础上 编写而成的 编写过程中参考了气象 地 震等有关行业的预测预报工作指南或规程 并推荐了国内外较为成 熟的有关建立地质灾害气象预报预警模型的方法 本技术要求包括 7 部分和附则 第一 二 三部分为主体内容 术语和总则 包括预报预警目的 对象 范围 时间和等级的基本 要求 第四部分为地质灾害气象预报预警分析系统建立工作内容和 任务 第五部分为汛期预报预警工作程序 第六部分为信息反馈与 灾害现场验证内容和要求 第七部分为预报预警工作专报和技术总 结报告编写内容和要求 附则为地质灾害气象预报预警管理要求 附录 A F 为资料性附录 本技术要求编写单位 中国地质环境监测院 参加编写单位 四川地质环境监测总站 浙江地质环境监测总站 福建地质环境监测中心 河南地质环境监测总站 云南地质环境监 测总站 主要编写人 唐灿 李铁锋 温铭生 连建发 刘艳辉 李云贵 王心宪 赵建康 冯全洲 王国民 张红兵 2 38 地质灾害气象预报预警技术要求地质灾害气象预报预警技术要求 送审稿 送审稿 1 1 主题内容与适用范围主题内容与适用范围 1 11 1 本技术要求规定了地质灾害气象预报预警系统建立 主要工作 内容和程序 效果校验 工作专报和技术总结报告编写 工作管理 等基本要求 1 21 2 本技术要求适用于国家级 省级地质灾害气象预报预警业务单 位和管理机构地质灾害气象预报预警工作 2 2 术语术语 2 12 1 地质灾害气象预报预警地质灾害气象预报预警 以地质环境背景条件为基础 根据前期实际降雨量和未来 24 小 时的预报降雨量 对降雨可能诱发的突发性滑坡 泥石流等地质灾 害发生的空间和时间范围及其危险程度大小进行预测 并通过电视 台 电台 互联网等媒体向社会公众预先发出的报告和警告 2 22 2 预报预警模型预报预警模型 在充分分析预报区内地质环境条件 包括地形地貌 地层岩性 地质构造 水文地质和工程地质等 人类活动 降雨与滑坡崩塌泥 石流发生关系的基础上 建立以可能发生的降雨量为外部输入条件 地质灾害易发范围和程度为输出结果的数值模型 2 32 3 预报预警区划预报预警区划 根据历史地质灾害发生情况 地质环境背景 选定与地质灾害 3 38 发生相关的评价因子 选取适当的评价方法 对滑坡 泥石流等地 质灾害的危险性进行的分区 2 42 4 预报预警产品预报预警产品 根据一定的预报预警判据和模型 对预报降雨数据以及前期降 雨数据进行分析处理 判定将要预报的降雨诱发地质灾害的空间范 围和危险性程度 并将其结果以地质灾害预报预警图及文字说明的 方式进行表达 该预报预警图和文字说明称为预报预警产品 2 52 5 预报预警会商预报预警会商 在预报预警工作期内 预报预警业务单位利用电话 可视电话 网络数据传输 小型会议等形式 共同分析商定预报预警范围和等 级的过程 3 3 总则总则 3 13 1 地质灾害气象预报预警目的地质灾害气象预报预警目的 国土资源部和中国气象局联合开展地质灾害气象预报预警工作 是为了更好地推动地质灾害防治工作 有效减轻和避免地质灾害造 成的生命和财产损失 促进经济和社会的可持续发展 3 23 2 地质灾害气象预报预警的地质灾害气象预报预警的对象和内容对象和内容 地质灾害气象预报预警的对象是降雨诱发的区域性群发型滑坡 崩塌 泥石流灾害 预报预警内容主要包括滑坡 崩塌 泥石流灾 害可能发生的时间 地点 范围 危险程度和宜采取的防范措施 3 33 3 地质灾害气象预报预警地质灾害气象预报预警等级划分和表达等级划分和表达 3 3 13 3 1 根据 国土资源部和中国气象局关于联合开展地质灾害气象 预报预警工作协议 地质灾害气象预报预警分为 5 个等级 4 38 1 级 可能性很小 发生地质灾害的概率80 其中 3 5 级向社会发布预报预警 1 2 级不予发布 3 3 23 3 2 地质灾害气象预报预警等级表达 5 级 红色 4 级 橙色 3 级 黄色 2 级 绿色 1 级 蓝色 3 43 4 地质灾害气象预报预警地质灾害气象预报预警范围范围 3 4 13 4 1 地质灾害气象预报预警的空间等级范围按行政辖区划分为国 家级 省级 国家级预报预警范围覆盖除香港 澳门和台湾之外的 全国国土面积 省级预报预警范围覆盖其相应的行政辖区面积 3 53 5 地质灾害气象预报预警工作期和时段地质灾害气象预报预警工作期和时段 3 5 13 5 1 地质灾害气象预报预警工作期为每年的主汛期 国家级预报 预警工作期为每年 5 9 月 省级预报预警工作期为当地的主汛期 南方地区在非主汛期期间如果出现连续 1 周以上的较大降雨 也应 开展预报预警 3 5 23 5 2 地质灾害气象预报预警时段为 当日 20 00 至次日 20 00 4 4 预报预警分析系统预报预警分析系统建立建立 4 14 1 资料收集资料收集 4 1 14 1 1 收集整理孕育地质灾害的地质环境背景资料及图件 主要包 括地形地貌 地质构造 地层岩性 水文地质 工程地质 地震分 布 沟谷发育 植被覆盖资料等 4 1 24 1 2 收集整理地质灾害诱发因素的资料 主要包括降雨量等相关 5 38 水文 气象 地震资料和人类工程活动资料等 4 1 34 1 3 收集整理历史发生的降雨型突发地质灾害资料 主要包括历 史地质灾害点的灾情 地质环境条件 诱发因素等信息 同时还包 括已有的地质灾害调查 评价资料以及监测数据等 4 1 44 1 4 收集整理用来评价地质灾害造成损失的资料 主要是指反映 社会经济状况的资料 包括人口 财产 工程设施等 4 24 2 预报预警区划预报预警区划 预报预警区划的方法可采用多因子图层叠加法 定量 和定性 分级区划法 具体方法参见附录 A 4 2 14 2 1 多因子图层叠加法区划法多因子图层叠加法区划法 1 在相应比例尺的基础图件上 将辖区划分为图上不小于 2cm 2cm 的网格单元 计算单元内降雨型突发地质灾害的各个影响 因子的值 把数值接近的单元合并同类项 工作过程中注意不同级 别的分区要采用不同的因子系列 并尽可能用定量化指标表达 2 预报预警区划图比例尺 全国应不小于 1 500 万 省级 应不小于 1 100 万 3 进行地质灾害预报预警区划一般采用的计算因子见表 4 1 有关各因子的具体取值请参考相应文献 6 38 表 4 1 地质灾害预报预警区划一般采用的计算因子 一级因子二级因子 地层岩性 地形地貌 地质构造 水文地质 工程地质 切割 沟谷 密度 地质环境 基础因子 植被 地质灾害发育程度灾害密度 面积模数 体积模数 人类活动人口密度 工程设施 道路等 地震地震烈度 4 2 24 2 2 定性分级区划法定性分级区划法 根据不同级别的分水岭 雪线 气候分带及条件 大地构造单 元和区域地质环境条件 地形地貌 地层岩性 地质构造 水文地 质 工程地质 历史滑坡泥石流事件分布密度 年均降雨量分布等 各种因素进行定性分区 这种方法比较适用于小比例尺的地质灾害 预报预警区划 4 34 3 预报预警区地质灾害与地质环境和降雨关系预报预警区地质灾害与地质环境和降雨关系分析分析 对预报预警区内已发生的降雨型突发地质灾害数据进行统计分 析 提取诱发地质灾害的临界降雨值 过程降雨量 雨强以及三者 之间的关系 确定各预报区的预警判据 4 44 4 预报预警模型预报预警模型建立建立 根据各地不同的地质环境条件和气象条件选择不同的区域地质 灾害评价模型 同时可根据资料收集的程度选择简单或复杂的模型 进行研究 在附录 A 中介绍了几种地质灾害气象预报预警模型方法 可供参考 4 54 5 预报预警软件开发预报预警软件开发 7 38 4 5 14 5 1 为了提高地质灾害气象预报预警技术方法 自动化程度和工 作效率 需开发研制相应的预报预警软件 4 5 24 5 2 预报预警软件的开发 应根据已经设计好的工作方案 选用 如 Microsoft Visual C Microsoft Visual Basic 或其他开发工具在 MapGIS 或 ArcGIS 平台上进行二次开发 其开发过程应严格遵循软 件工程的规定 包括需求分析 总体设计 详细设计 编码 测试 及投入使用等全过程 开发的预报预警软件应具备如下基本功能 自动导入导出降雨数据 自动生成初步的预报预警产品 简洁的操 作界面和较强的人机交互功能等 4 64 6 预报预警数据库建立预报预警数据库建立 4 6 14 6 1 目的目的 为了便于地质灾害气象预报预警有关数据的统一管理和查询 以一种高效 统一的方式对信息进行检索和分析 建立地质灾害气 象预报预警数据库管理系统 借助图形处理和数据处理等功能 对 地质灾害气象预报预警的信息进行管理 实现资料共享 4 6 24 6 2 数据库管理信息系统数据库管理信息系统 可选用 Oracle 或 SQL Server 开发数据库管理系统 应具备下 列功能 1 数据采集与输入 主要用于对数据 图像 影像和文件等 不同类型数据源的输入 2 数据储存与管理 包括对属性数据的修改 统计 查询 列表等 数据库应具有多媒体功能 可播放图像 声音及动画等 3 数据处理和分析 可对数据进行相应的处理和分析 以形 成用户需求的结果 4 成果生成与输出 将数据处理和分析的结果形成图形 图 8 38 像 数字 统计表格等不同形式的成果 以多种方式输出 4 6 34 6 3 数据库分类与组织管理数据库分类与组织管理 1 基础资料库 存储辖区历史上已发降雨型突发地质灾害情况 前期调查研究 的地质背景 植被 人为活动 降雨量等内容 资料 的综合性数 据 2 预警产品库 存储每日的气象预报产品 地质灾害气象预警产品 及产品制 作过程中的所有文件内容 可研制开发相应的浏览格式的软件 以 便检索 查看 须及时备份 3 反馈信息库 存储预警后各地成功避让和非成功避让的所有地质灾害信息 包括编号 时间 地点 降雨量及降雨强度 岩性 地貌 斜坡坡 度 斜坡倾向 地质构造 植被 人类活动情况等内容 具体内容 见附录 D 4 成果库 存储每年的预警工作实施方案 月报 要事专报 年度总结 每年汛期和年度地质灾害趋势会商结果 以及预警工作形成的各种 其它成果 须及时备份 5 5 预警工作程序预警工作程序 5 15 1 基本要求基本要求 5 1 15 1 1 各级预警部门在每年的汛期前应精心组织编写本年度地质灾 害气象预警实施方案 为本年度的预警工作提供依据和指导 主要 内容应包括 年度目标任务 总体思路 预报预警分析系统建立与 9 38 完善 预报预警产品制作与发布 预报预警质量检验与评估等方面 的详细工作方案 编写大纲参见附录 E 5 1 25 1 2 预警的主要工作程序包括以下部分 1 每日接收气象部门的当日实际降雨量数据 当日 20 00 至 次日 20 00 未来 24 小时预报降雨量数据以及双方约定的其它数据 如气象部门判定的地质灾害预警区域及预警等级数据等 接收时间 一般为当日 15 00 至 16 00 2 利用自行开发的预警软件作分析处理 根据各预警区的判 据模型 自动判定未来 24 小时地质灾害可能发生的区域和等级 预 报人员绘出地质灾害可能发生的各等级区域 形成初步预警结果 3 针对初步预警结果与下一级预报预警业务单位或对应的气 象部门进行会商 4 综合分析各单位的会商意见 对初步预警结果进行修正 形成最终预警产品 5 主管领导审定 签发预警产品 6 于当天 16 20 通过适当方式 电缆专线 ftp E mail 等 把预警产品发回气象部门 7 气象部门接收预警产品 并和天气预报产品统一制作后发 送电视台 8 当达到预报等级 3 5 级 时 在当地电视台天气预报 节目中播出 并可在相关网站 电台 新闻媒体上或以手机短信的 形式发布 5 25 2 数据传输数据传输 5 2 15 2 1 国土资源部门与气象部门之间数据传输国土资源部门与气象部门之间数据传输 1 每天 15 30 以前 气象部门负责向国土资源部门提供预报 区内未来 24 小时 当日 20 00 至次日 20 00 降雨预报数据和当日 10 38 实际降雨数据 2 国土资源部门根据气象部门提供的资料制作地质灾害预报 预警产品 并以图像和文字形式传送给气象部门 由气象部门加工 制作 与天气预报一起向社会发布 国土资源部门与气象部门之间数据传输参见附录 B 5 2 25 2 2 国土资源系统内部传输国土资源系统内部传输 1 每日 17 00 以前 负责本级地质灾害气象预报预警的单位 将区内各级预警产品传输至所建立的地质环境信息网 供各级政府 及国土资源部门浏览和下载 2 在预报预警信息发布后 3 7 天内 各级国土资源部门应将 预警效果 包括实际降雨量 地质灾害灾情 有效避免人员伤亡及 经济损失等 传输至预报预警产品制作单位 为下一次预报预警产 品制作提供参考资料 5 2 35 2 3 数据传输方式数据传输方式 根据各地具体情况 可采用铺设光缆专线 ftp E mail 传真 电话等多种形式与气象部门 国土资源部门各级预报预警业务单位 之间进行数据传输 5 35 3 预报预警会商预报预警会商 5 3 15 3 1 目的目的 为了提高地质灾害气象预报预警的准确率 充分发挥各级地质 灾害预报预警业务单位的重要作用 不断提高防灾减灾成效 更好 地为社会防灾减灾服务 应在形成预警产品前开展预报预警会商 5 3 25 3 2 基本要求基本要求 3 级预报预警范围 国土部门的国家级预报预警业务单位和预 11 38 报预警范围区内的省级预报预警业务单位宜采用电话或数据传输开 展会商 4 级预报预警范围 国土部门的国家级预报预警业务单位和气 象部门的国家级预报预警业务单位必须开展会商 国土部门的国家 级预报预警业务单位和预报预警范围区内的省级预报预警业务单位 应采用电话或数据传输开展会商 5 级预报预警范围 国土部门的国家级预报预警业务单位和气 象部门的国家级预报预警业务单位必须开展会商 国土部门的国家 级预报预警业务单位和预警范围区内的省级预报预警业务单位必须 开展会商 气象部门的国家级预报预警业务单位和预报预警范围区 内的省级预报预警业务单位必须开展会商 会商后 预报预警业务单位应根据会商结果对预报预警范围和 等级进行必要的修正 5 3 35 3 3 参与主体参与主体 会商的参与主体包括 1 国土部门的国家级预报预警业务单位和气象部门的国家级 预报预警业务单位 2 国土部门的国家级预报预警业务单位和预报预警范围区内 的省级预报预警业务单位 3 气象部门的国家级预报预警业务单位和预报预警范围区内 的省级预报预警业务单位 5 3 45 3 4 会商形式会商形式 会商形式可采用小型会议 可视化远程会商 ftp 数据传输 E mail 数据传输 电话或传真等方式 5 45 4 预报预警产品制作与发布预报预警产品制作与发布 12 38 5 4 15 4 1 预报预警产品表达形式和内容预报预警产品表达形式和内容 1 预报预警产品的形式和内容为预报预警区范围和等级 图 像和必要的文字说明 2 预报预警区范围是根据降雨量资料在预报预警区划图上圈 定的 3 标注预报预警范围的底图为相应辖区的行政图 图中应标 注下一级行政辖区的界线和政府机关所在地 国界 省界和县界以 中国地图出版社出版的最新版本的地图为准 4 预报预警产品除生成矢量数据外 还应同时生成栅格图像 jpeg 或 bmp 格式 用于网络发布 5 对预报预警区的范围和等级要进行文字描述 明确预报预 警区的地理位置 或行政区划 预报预警等级以及应采取的防范措 施 5 4 25 4 2 预报预警产品签发和发布形式预报预警产品签发和发布形式 预报预警产品由有关主管领导和部门负责人批准签发 预报预警产品由各级电视台向社会公开发布 并以网络 传真 电话等形式向国土资源内部系统发布 参见附录 C 6 信息反馈与灾害现场验证信息反馈与灾害现场验证 6 16 1 目的目的 为了及时检验和评估地质灾害气象预报预警效果 提高预报预 警准确度 在开展汛期预报预警工作的同时 应通过新闻媒体 各 省 自治区 直辖市 地质环境监测站 中心 收集地质灾害发生 信息和成功预报信息 建立反馈信息数据库 对预警工作期发生的 13 38 典型地质灾害须组织有关人员及时开展地质灾害发生现场的野外调 研和验证工作 检验预报效果 调整预警判据 6 26 2 基本要求基本要求 6 2 16 2 1 在预报预警信息发布 3 7 天内 国土部门的省级地质灾害预 警业务单位必须向国家级地质灾害预警业务单位反馈本省范围内地 质灾害发生情况 区内对降雨敏感和不敏感的滑坡 崩塌 泥石流 等 和成功避灾情况 反馈信息必须以电子版本提交 格式为 office word 文本 文字报告应附必要的现场照片 表格内容应尽 量填写齐全 表格形式见附件 D 6 2 26 2 2 开展地质灾害气象预警的业务单位 还应通过网络 报纸 电视 广播等新闻媒体 收集地质灾害发生信息和成功预报信息 6 2 36 2 3 对收集到的信息应及时整理 将所有反馈信息添加到相应的 反馈信息数据库中 同时 分析总结预报成功 误报和漏报的原因 形成数据库 6 2 46 2 4 国土部门地质灾害气象预警业务单位在每年的预警工作期内 必须安排专业技术人员对预报成功 误报和漏报的典型地质灾害开 展现场调研和验证工作 对预警工作期内发生的重大的 影响较大 的地质灾害 国土部门地质灾害气象预警业务单位还应邀请气象部 门参与预警工作的技术人员参加野外验证工作 现场调研后应提交 详细的调研报告 6 36 3 反馈信息内容反馈信息内容 6 3 16 3 1 地质灾害信息地质灾害信息 地质灾害类型 发生时间 地点 用行政区和经纬度两种形式 表达 规模 灾情 诱发因素 地质环境条件 6 3 26 3 2 降雨信息降雨信息 14 38 诱发地质灾害的降雨范围 最大小时雨量 日降雨量和连续过 程降雨量 与当地历史降雨的对比情况等 6 3 36 3 3 成功避灾情况成功避灾情况 收到地质灾害预报预警信息后 当地采取的应急防灾措施 成 功避免人员伤亡和减少损失情况等 6 46 4 野外现场调研 验证野外现场调研 验证 6 4 16 4 1 现场调研的对象现场调研的对象 地质灾害气象预警现场调研的对象是 预报预警信息发布后在 预警范围内发生的成功预报的滑坡 泥石流 崩塌灾害 其中包括 纳入防灾体系且有变形迹象的斜坡上发生的地质灾害以及没有变形 迹象的斜坡上发生的地质灾害 预警范围区内发生的与预警等级不 相符合的滑坡 泥石流或崩塌灾害 预警范围区周边发生的漏报的 地质灾害 6 4 26 4 2 现场调研的主要内容现场调研的主要内容 1 灾害发生情况 灾害发生时间 地点 规模 危害情况等 2 灾害发生的地质环境条件 地形地貌 水文 植被 区域 地层岩性 灾害体物质组成 当地历史发灾情况 发灾周期等 3 降雨因素 诱发灾害的降雨过程 降雨量 降雨强度等 4 其他诱发因素 人类工程活动 形式 规模和强度等 地震 5 地质灾害灾情 人员伤亡 财产损失 房屋和其他基础设 施损坏情况等 6 对采取措施成功避灾的 还应调查采取的应急防灾措施 成功避免人员伤亡和减少损失情况等信息 15 38 7 7 工作专报和技术总结报告编写工作专报和技术总结报告编写 7 17 1 工作专报工作专报 为了使上级主管部门及时了解地质灾害气象预报预警工作情况 和效果 预报预警业务单位应编写预报预警工作专报 向上级主管 部门和上一级预报预警业务单位报送 工作专报一般包括预报预警 月报和要事专报 7 1 17 1 1 月报月报 地质灾害气象预报预警月报 一般是在下个月月初进行编写 主要是对一个月以来地质灾害气象预报预警成果进行整理 汇总 分析 总结 其主要内容包括 1 上个月地质灾害气象预报预警成果 如预报预警信息发布情 况 全国地质灾害发生情况 预报准确度情况 成功预报点分布情 况等 2 成功预报地质灾害典型实例 预报情况 降雨情况 损失情 况 避灾情况等 3 地质灾害气象预报预警月汇总表 4 该月成功预报地质灾害点分布图等 7 1 27 1 2 要事专报要事专报 当有重大成功预报案例时 应编写 要事专报 向上级主管部 门和上一级预报预警业务单位报送 主要内容应包括预报情况 地 质背景 成功防灾避灾情况等 应言简意赅 图文并茂 7 27 2 技术总结报告技术总结报告 每年汛期结束后 必须从技术和社会效果等角度对整个汛期预 报预警工作进行全面总结 主要总结地质灾害气象预报预警获得的 16 38 成功经验 值得吸取的经验教训及改进工作之处 对于预报预警工 作中存在的问题 提出解决的办法 以便改进和完善预报预警方法 提高预报水平 预报预警技术总结报告编写提纲参见附录 F 17 38 附则附则 地质灾害气象预报预警管理地质灾害气象预报预警管理 1 1 加强地质灾害气象预报预警加强地质灾害气象预报预警管理管理 1 11 1 要加强地质灾害气象预报预警的管理 各级领导必须把地质灾 害气象预报预警工作提高到地质灾害防灾减灾的重要工作环节来抓 1 21 2 国家级地质灾害气象预报预警工作 由国土资源部地质环境司 组织与管理 由中国地质环境监测院承担 1 31 3 省级地质灾害气象预报预警工作 由省级地质环境管理部门组 织与管理 由省级地质环境监测站或相关业务部门承担 1 41 4 应积极发挥全国各级预报预警管理部门和业务承担单位的作用 认真开展预报预警会商 资料汇交和信息反馈工作 2 2 确保地质灾害气象预报预警工作经费确保地质灾害气象预报预警工作经费 2 12 1 国家级地质灾害气象预报预警工作经费 应列入相关单位有关 的经费年度预算中 保证地质灾害气象预报预警工作经费到位 2 22 2 省级的地质灾害气象预报预警工作经费 一般由地质环境管理 部门负责管理或作为专项经费拨给地质灾害气象预报预警承担部门 2 32 3 各级地质灾害气象预报预警工作 要确保一定的专用科研经费 3 3 确保地质灾害气象预报预警基本设施确保地质灾害气象预报预警基本设施 开展地质灾害气象预报预警应该配备以下基本设施 1 专用预报预警工作室 2 服务器 1 台 台式终端计算机 2 台以上 投影仪 1 台 传 真机 1 台 可视电话 1 部 18 38 4 4 重视地质灾害气象预报预警重视地质灾害气象预报预警科技进步科技进步 4 14 1 地质灾害气象预报预警工作是地质灾害防治工作中不可缺少的 科技工作 应积极开拓地质灾害气象预报预警工作的科技创新及高 科技的应用 4 24 2 鼓励地质灾害气象预报预警工作人员编写论文与专著 及时总 结地质灾害气象预报预警工作 提高地质灾害气象预报预警工作水 平 重视地质灾害气象预报预警工作的成果 5 5 加强地质灾害气象预报预警培训与交流加强地质灾害气象预报预警培训与交流 5 15 1 地质灾害气象预报预警工作 涉及面较广 影响深远 技术难 度大 对地质灾害气象预报预警人员不仅要求思路开阔 具有扎实 的专业知识 而且还要求具有强烈的事业心 踏实的工作作风与严 谨的科学态度 因此 应有计划分期分批地组织地质灾害气象预报 预警人员与有关管理人员参加业务培训 5 25 2 应定期组织召开地质灾害气象预报预警工作的专题经验交流会 成果研讨会等 积极推广地质灾害气象预报预警工作的科技成果与 工作经验 不断推进地质灾害气象预报预警工作的科技进步 19 38 附录附录 A A 地质灾害气象预报预警模型方法地质灾害气象预报预警模型方法 1 1 地貌分析 临界降雨量模板判据法地貌分析 临界降雨量模板判据法 首先 应用地貌分析法 根据地形地貌格局 气候分带 地层 岩性 地质构造 地质环境条件和降雨型滑坡泥石流等地质灾害的 发生情况进行预警区域划分 如 全国地质灾害气象预警区划的方 法是 预警大区以全国性分水岭 或雪线 气候带界线为界 同时 考虑大尺度地貌格局 大地构造单元和区域地质环境条件 预警区 划分的依据主要是重大水系 区域分水岭 历史滑坡泥石流事件分 布密度 地形地貌特征 斜坡表层岩土体特征 地质构造与新构造 运动 年均降雨量分布等 根据上述划分依据 将全国划分为7个预 警大区 74个预警区 其次 对每个预警区的历史滑坡泥石流事件和降雨过程的相关 性进行统计分析 建立每个预警区的滑坡泥石流灾害事件与临界过 程降雨量的相关关系数值模型 确定滑坡泥石流事件在一定区域暴 发的不同降雨过程临界值 上限值 下限值 作为预警判据 下图 为临界降雨模板判据示例 0 100 200 300 400 500 600 12471015 d 天数 降雨量 mm C 区区 B 区区 A 区区 线线 线线 20 38 第三 根据前期实际降雨量和未来24小时预报降雨量 对每个 预警区叠加分析 初步判定发生降雨型地质灾害的可能性 最后 结合地质环境 生态环境和人类活动方式 强度等指标 进行综合判断 对未来24小时降雨过程诱发地质灾害的空间分布进 行预报或警报 地貌分析法划分预警区域是一种定性评价分析方法 该方法需 要经验丰富的地质灾害专家才能得出可靠的结论 2 2 气象 地质环境要素叠加统计法气象 地质环境要素叠加统计法 在区域群发性滑坡 泥石流灾害地质环境模式研究的基础上 对不同地质环境模式的滑坡 泥石流在气象预警评价指标体系进行 综合分析 精确统计地质环境基础因子 响应因子和诱发因子与降 雨诱发型滑坡泥石流灾害的相关关系 根据地质概念模型 选取综合参数法 专家打分法 层次分析 法 信息量法 模糊综合评判法 神经网络法 Logistic回归模型 等方法 针对降雨型滑坡泥石流灾害的空间评价预测开发基于GIS的 预警分析系统 利用预警分析系统 实现不同评价预警因子图层的 叠加分析 形成滑坡 泥石流灾害气象预警区划图 根据滑坡 泥石流灾害事件在不同区域暴发的不同降雨过程临 界值 在预警区划图上实现滑坡 泥石流灾害的空间预警 2 12 1 参数综合法参数综合法 这是一种半定量分析方法 首先选择影响地质灾害发生的因子 并编制单个评价因子图 根据专家经验 对每个因子的影响大小赋 予适当的权重 最后进行加权叠加或求和 形成地质灾害预警区划 图 该方法的关键是选取评价因子并给出恰当的权重 采用不同方 法改进权重确定方法可提高精确度 2 22 2 信息量法信息量法 21 38 信息量法的理论基础是信息论 其基本原理是把反映各种影响 区域稳定性因素或已知变形或破坏区域的实测值转化为反映区域稳 定性的信息量值 通过某些因素对所提供的研究对象信息量的计算 来评价 即用信息量的大小来评价影响因素与地质灾害关系的密切 程度 假定某区域内共划分成N个单元 已经发生地质灾害的单元为 N0个 具有相同因素组合的单元共M个 而在这些单元 n21 xxx 中有地质灾害的单元数为M0个 按照统计概率代表先验概率的原理 因素在该地区内对地质灾害提供的信息量 n21 xxx NN MM LOG xxxI y 0 0 2n21 如果作用于地质灾害的因素很多 相应的因素组合状态也特别 多 可采用简化的单因素信息量模型分步计算 再综合叠加分析 相应的信息量模型为 n 1i 0 ii 0 2 n 1i i A A S S LogI I I 预测区某单元信息量预测值 Si 因素xi所占单元总面积 因素xi单元中发生地质灾害的单元面积之和 i 0 S 信息量值也可采用面积比来计算 2 32 3 LogisticLogistic 回归分析回归分析 二元 多元回归分析和判别分析都可用来分析评价因子与地质 灾害发生之间的关系 用连续变量表示的地质灾害可以用多元回归 分析 通过对地质灾害影响区域面积百分比与评价因子的回归计算 确定它们之间的关系 进而对研究区做出预测 Logistic 回归分析 是一种用于多个因素的曲线模型 应用该方法计算时 评价单元内 地质灾害状态用 Y 来表示 如果有灾害发生 Y 为 1 没有灾害发生 则 Y 为 0 0 和 1 代表了不发生与发生两种绝对状态 如果已知一种 22 38 可能性 那另一种可能性也就知道了 Logistic 回归模型的表示方 法为 1 110 exp 1 mmX XP 式中 为评价因子 i X 1 2 3 in 为回归系数 i 1 2 3 in P 为概率 它的值介于 0 于 1 之间 详细原理和算法参见 Logistic 回归模型方法与应用 2 42 4 人工神经网络人工神经网络 人工神经网络 Artificial Neural Network 简称 ANN 是基 于模仿大脑神经网络结构和功能而建立的一种信息处理系统 BP 神 经网络是目前应用最广泛也是发展最成熟的一种神经网络模型 它 是按层次结构构造的 包括一个输入层 一个输出层和一个或多个 隐含层 图中只画出一层 一层内的节点 神经元 只和与该层紧 邻的下一层的各节点连接 其中输入层 输出层节点用于存储输入 模式输出对 中间层节点用于存储阈值 如下图所示 BP 网络模型是把一组样本的输入输出问题变为一个非线性优化 问题 预测学习过程中标准样本的选择是否得当 是预测是否成功 的关键 一般来说 学习样本最好能涵盖预测对象的所有状态 具 有代表性 该模型运用到地质灾害危险性区划中 可以通过样本区 的标准样本的学习建立相应预测网络 从而推广到预测区进行预测 网络的输入层的变量对应于影响地质灾害产生的主要影响因素 变 23 38 量可以是二态变量 也可以是具体的观测数据 当然由于各变量存 在单位或数量级的差异 必须把变量数据进行经过正规化或标准化 处理 输出层对应的是地质灾害预测等级 极高 高 中等 低 极 低 的划分 3 3 地质灾害致灾因素的概率量化地质灾害致灾因素的概率量化模型模型 该方法是四川省开展地质灾害气象预警所采用的方法 该方法 认为 地形地貌 地层岩性 地质构造三大因素对地质灾害的发生 起主导作用 首先根据经纬网对区域进行单元网格的划分 然后计 算每个单元网格致灾因素的概率值 对地形地貌而言 地质灾害发 生频度依次由高原 山地 丘陵 平原减小 并用下式表示单元地 形地貌危险性概率值 F地 a F平 b F丘 c F山 d F高 式中 F地 单元地形地貌危险性概率值 F平 单元内平原区发生概率值 F丘 单元内丘陵区发生概率值 F山 单元内山地区发生概率值 F高 单元内高原区发生概率值 a b c d 分别为平原 丘陵 山地 高原在单元内所占 的面积系数 同样 可以对花岗岩 灰岩 砂岩 泥页岩 千枚岩 片岩 松散堆积层等四大类岩组进行计算获得每个单元地层岩性危险性概 率值 按宽缓褶皱带 次紧密褶皱带 紧密褶皱带 断裂密集带等 四种构造类型求得每个单元地质构造危险性概率值 单元危险性概率模型为 H R F地 F岩 F构 24 38 式中 H 单元危险性概率值 F地 单元地形地貌危险性概率值 F岩 单元岩性危险性概率值 F构 单元构造危险性概率值 R 单元地质灾害发育度 为单元内已发生地质灾害的处数 即面密度 地质灾害气象预报预警模型是以单元危险性概率值 H 为基础 与降雨诱发地质灾害的发生概率进行耦合 得出某一降雨范围内地 质灾害发生的概率 其模型为 YHT 式中 T 预报概率 H 危险性概率 Y 降雨因素的发生概率 单元危险性概率占地质灾害发生概率权重 降雨诱发地质灾害的权重系数 4 4 地质灾害预报指数法地质灾害预报指数法 该方法是云南省开展地质灾害气象预警所采用的方法 云南省 地处青藏高原东缘 地震活动频繁 气象预报预警模型为 其中 W 地质灾害预报指数 K 地质灾害周期系数 取值 0 9 1 1 R 人为工程活动对地质环境的扰动系数 取值 1 1 3 Z 地质灾害易发指数 是历史灾害强度 历史灾害规模 历 史灾害密度 和下垫面影响因素 岩组类型 活动断裂 地形条件 植被条件 的函数 初步确定为 3 个级别 较易发区取值 0 55 KRZy 无地震影响或降雨影响大于地震因素时 y m W KRZ y 1 地震因素影响与降雨影响相同时 m y KRZm 地震因素大于降雨影响时 m y 25 38 易发区取值 0 55 0 8 极易发区取值 0 8 1 降雨作用系数 按 4 个级别取值 无影响时取 1 有影响y 时 对与降雨相关地质灾害进行分析时 导致 20 以下的灾害产生 的降雨条件取值 1 1 5 导致 20 80 灾害产生的降雨条件取值 1 5 2 0 导致 80 灾害产生的降雨条件取值 2 5 地震作用系数 按 4 个级别取值 无影响时取 0 不形成m 7 度区的地震 有影响时 7 度区取值 1 5 8 度区取值 2 9 度 区取值 2 5 地质灾害预报指数 1 25 W 1 5 时发生地质灾害的危险性较大 地质灾害预报指数 1 5 W 1 95 时发生地质灾害的危险性大 地质 灾害预报指数 1 95 时发生地质灾害的危险性很大 5 5 降雨量等级指数法降雨量等级指数法 该方法是福建省开展地质灾害气象预警所采用的方法 福建省 地处我国东南沿海 连续降雨和暴雨发生的次数较多 在热带风暴 台风 的影响下经常发生强降雨过程 由降雨诱发的地质灾害占 全省地质灾害总数的 95 左右 是典型的气象耦合型灾害 因此 过程降雨量和降雨强度是福建省范围内地质灾害预报预警主要指标 之一 根据福建省地质环境背景条件和成灾降雨量规律 利用预报预 警区前期 10 天累计过程降雨量和福建省气象台提供的未来 24 小时 降雨量预报资料 结合预报预警区地形地貌 岩土体条件进行综合 相关分析 建立如下地质灾害气象预报预警模型 A X1 X2 D 式中 A 预报预警等级 X1 前期 10 日累计过程降雨量等级指数 26 38 X2 未来 24 小时降雨量预报等级指数 D 地质环境背景等级修正指数 27 38 附录附录 B B 国家级地质灾害气象预报预警业务流程国家级地质灾害气象预报预警业务流程 一 中国气象局负责给国土资源部提供的信息及传送方式一 中国气象局负责给国土资源部提供的信息及传送方式 1 1 数据传输方式 数据传输方式 ftp 方式 ftp 登录用户名 登录密码 E Mail 方式 备用 传真方式 备用 010 2 2 传送内容传送内容 2 12 1 每日下午 3 40 前将下列数据以 ftp 方式传送给国土资源 部 c 气象局 a 预报 mmdd 目录中 yymmdd 或 mmdd 为当天日期 yy 为年份 mm 为月份 dd 为日期 下同 当天预报的未来 24 小时地质灾害气象等级客观预报数据文 件 文件名为 yymmdd20 024 时界为 20 时 内容包括雨量站点编 号 经度 纬度和预报等级 当天 08 时 24 小时雨量实况数据文件 文件名为 yymmdd08 000 时界为 08 时 该文件所存雨量值为 前一天 08 时至当天 08 时的 24 小时累计雨量 内容包括雨量站点编 号 经度 纬度 海拔和降雨量 当天预报的未来 24 小时雨量数据文件 数据文件名为 rrmmdd20 024 时界为 20 时 该文件所存信息 为当天预报的未来 24 小时雨量 内容包括经度 纬度和预报雨量 当天预报的未来 24 小时地质灾害气象等级和雨量预报图形 28 38 文件 图形文件名为 24 小时地质灾害气象等级和雨量预报 doc 该文 件所存信息为当天预报的未来 24 小时地质灾害气象等级客观预报和 雨量预报图形 当天 14 时 6 小时雨量实况数据文件 文件名为 yymmdd14 000 该文件所存雨量值为当天 08 时至当 天 14 时的 6 小时累计雨量 内容包括雨量站点编号 经度 纬度 海拔和降雨量 2 22 2 下午 3 40 前将气象部门调查的最新地质灾害反馈信息文 件通过 ftp 方式传送给国土资源部 c 气象局 f 反馈 目录中 地质灾害信息反馈表 文件名为 qxzhmm xls mm 为月份 存放到 c 气象局 f 反馈 目录 该文件内容见附表 地质灾害信 息反馈表 每周更新一次 最新灾情信息随到随传 最新灾情信息的文字报告 word 文档 存放到 c 气象局 f 反馈 yyyymm 目录 yyyy 四位年 2 32 3 下午 6 00 前将当日晚上 7 30 在中央气象台正式发布的地 质灾害预报文件通过 ftp 方式传送给国土资源部 c 气象局 a 预报 yymmdd 目录中 数据文件名为 hvyymmdd doc 该数据文件是当日晚上 7 30 在 中央气象台正式发布的地质灾害预报文件 二 国土资源部负责给中国气象局提供的信息及传送方式二 国土资源部负责给中国气象局提供的信息及传送方式 1 1 数据传输方式 数据传输方式 ftp 方式 ftp 登录用户名 登录密码 29 38 E Mail 方式 备用 传真方式 备用 010 2 2 传送内容传送内容 每日下午 4 20 前传送当天的地质灾害预报结果 数据 图片 不定期传送最新地质灾害观测实况文件 2 12 1 每日下午 4 20 前将下列数据通过 ftp 方式传送给中国气 象局 a 环境院 a 预报 mmdd 目录中 当天的地质灾害预报结果数据文件 文件名为 gtyymmdd txt 内容包括预报等级 经度和纬度 当天的地质灾害预报结果图片文件 文件名为 gtyymmdd doc 内容包括预报区域图形和文字描述信息 2 22 2 下午 4 20 前将国土部门调查的最新地质灾害反馈信息文 件通过 ftp 方式传送给国土资源部 a 环境院 f 反馈 yymm 目录 中 地质灾害信息反馈表 文件名为 dzzhmm xls mm 为月份 直接存放到 a 环境院 f 反馈 目录 该文件内容见附表 地质灾 害信息反馈表 每周更新一次 最新灾情信息随到随传 最新灾情信息的文字报告 word 文档 存放到 a 环境院 f 反馈 yyyymm 目录 三 国土资源部与中国气象局会商机制三 国土资源部与中国气象局会商机制 当双方确定的预报区域和等级不同时 应开展会商 特别是发 布 5 级警报时 须经双方会商后确定预警区范围 会商时间 日常业务为每日下午 4 20 4 40 会商 有特殊需要时 可随 时电话会商 30 38 会商联系电话 中国气象局天气预报室环境气象科 略 中国地质环境监测院地质灾害气象预警中心 略 四 业务紧急联系人及电话四 业务紧急联系人及电话 中国气象局 中国地质环境监测院 31 38 附录附录 C C 20042004 年国家级地质灾害气象预报预警日常值班制度年国家级地质灾害气象预报预警日常值班制度 一 值班时间一 值班时间 2004 年汛期 5 月 1 日 9 月 30 日 每日 15 00 17 30 二 值班工作任务二 值班工作任务 1 接收 分析 处理国家气象中心发来的降雨数据 初步制作 预警预报产品 2 与被预警区的省级地质灾害气象预报预警业务单位就初步预 警预报产品开展会商 具体会商办法按会商制度执行 并依据会商 结果对初步预警预报产品进行修正 制作最终预警产品 图 表 3 填写预报预警产品签发单 报地质灾预警预报中心主任和院 领导审批 若相关领导外出 通过电话请示审批 4 向国家气象中心发送预警产品 5 如果没有达到预报等级的区域 仅将此消息发布在中国地质 环境信息网上 如果出现达到预报等级的区域 则从相应的 ftp 文 件夹中下载国家气象中心反馈的 将在中央电视台发布的预报预警 信息 并在中国地质环境信息网上发布 6 以传真的方式向国土资源部环境司上报预报预警结果 7 填写 预报预警情况记录表 8 每天及时收集反馈信息 采用从 ftp 下载 电话询问被预警 省 网上查询等形式 整理 填写 地质灾害信息反馈表 和 成 功预报地质灾害统计表 表 2 9 每天及时校验预报预警结果 对成功预报的情况及时上报主 管领导 10 根据需要 不定期编写地质灾害预报预警工作总结报告 32 38 三 值班职责三 值班职责 1 预报员职责 主要负责值班任务中的 1 2 3 4 5 项工作 2 校