近年来，全球极端天气频发、地震活动频繁和人类工程活动等因素影响，北京的山区和半山区成为地质灾害的易发和高发区的重点防范区域。经过多年的地质调查，发现地质灾害隐患及险情严重，地质灾害防治形势十分严峻。目前地质灾害监测体系主要采用群策群防，一般采用人工手动监测的方法，其缺点是：人工监测，观测周期长，需要人员多，反应速度慢没有将各种监测方法的数据采集、传输、分析组成个完整系统数据准确性差；没有形成地质灾害体、监测数据以及周边环境的体化管理系统；没有形成监测系统的连续、动态、实时化，无法满足相关部门的需求和保证人民群众生命财产安全。开展地区的地质灾害自动监测预警网络建设，并开展相应的监测预警工作已十分必要、迫在眉睫。

经严谨的科学论证和规划设计，我所承担建设了北京市突发地质灾害监测预警系统一期工程项目，作为北京市重点项目之一， 历时2年的建设与试运行，基本达到了预定的设计目标。该项目采用物联网技术，互联网技术、智能传感器技术、云计算技术、大数据技术、嵌入式技术、通信和多媒体技术，实现密云、房山、门头沟三个区内130个重点崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等典型突发地质灾害专业监测网络的建设，并形成了与群测群防体系相结合的预警信息报送机制。2016年我所在总结一期项目采用技术和经验的基础上，对全市一期未覆盖重点地质灾害隐患区域，将进行二期项目的建设。项目建设完成后，将初步建设完成一个国内领先、国际一流的覆盖全市范围内山区的、半山区的专群结合地质灾害实时监测、信息管理、群测群防、专家决策、预警预报、应急响应和指挥为核心的多手段地质灾害防治监测网络系统。具体有以下几个方面的特点：

1、技术先进性

目前，国外地质灾害监测技术、方法经过多年的发展已经发展到较高水平。由过去的人工量测、观察等简易监测，到使用仪器仪表人工监测，逐步发展到自动化、高精度的监测，云端计算、大数据分析、智能辅助决策的系统。在自动化监测过程中应用和发展出多种监测技术，如微纳米（MEMS）技术、物联网技术，互联网技术、智能传感器技术、云计算技术、大数据技术、嵌入式技术、通信和多媒体等技术，应用到地质灾害监测中并取得了良好的效果，其发展的速度远远超乎我们的想象。

我国虽然对地质灾害监测信息数据库及地质灾害监测平台系统的研究工作起步较晚，但也取得了很大进展。尤其是近些年，随着国家的不断重视和相关领域的投入，在地质灾害监测防治方面，我国监测仪器也正在向精度高、性能佳、适应范围广、监测内容丰富、自动化程度高的方向发展，各种先进的高精度的电子仪器相继问世。整体已经趋向于定量化、可视化。譬如像云南、四川、甘肃、湖南、广西、广东等地进行了示范区试点建设，取得了大量的成果和经验。国内同类研究和建设成果对我市地质灾害监测预警项目提供了宝贵的实践经验，对自动监测预警项目实施亦具有指导意义。

我所在地质灾害专门调查和勘查的基础上，利用后发优势，针对我市重点地质灾害隐患点及区域的发育特征及变形趋势，采用成熟且先进的监测技术和方法，在地质灾害体关键部位布设相关监测仪器以及数据记录传输设备，形成地质灾害动态监测网络，构建地质灾害自动化监测数据库及相应监测平台。通过对监测资料分析研究，建立崩塌、滑坡监测区信息数据库。在以上工作的基础上，开展地质灾害形成机理和发育变形规律的研究，基于监测仪器的布设情况和采集的数据，探索适用于监测区的地质灾害预测预报时机和方法。为具体了解和掌握本市滑坡、泥石流、崩塌灾害的演变、活动方式及变形破坏过程特征，及时捕捉滑坡、泥石流、崩塌灾害变形特征信息，为滑坡、崩塌的正确分析评价、预报预警及治理工程等提供可靠资料和参数依据。譬如：在本次的一期滑坡监测参数选取雨量、含水率、地表裂缝位移、深部位移、地下水水位、地下水渗压、土壤含水率、GPS变形位移、远程应力等进行实时监测；泥石流监测参数选取雨量、次声、土壤含水率、泥位、地表水位、视频等进行实时监测等进行实时监测；崩塌监测参数选取雨量、位移、落体、预警等进行实时监测；数据传输方式采用GPRS和北斗卫星双通道传输，并取得了很好的监测效果。针对地质灾害形成的边界条件、规模、滑动方向、失稳方式等灾害隐患特征，在监测技术选择方面，我们既结合本市地质环境实际情况，又参考国际及其他省市项目所采取的的监测方法，有所取舍，做到既经济安全，又实用可靠，做到宁可少而精，而没有追求要大而全。避免单方面追求高精度、自动化、多参数而脱离工程实际的监测方案。同时，我们在技术的前瞻性和可扩展性方面也进行了多方面考虑。譬如在一期崩塌监测时，我们选用的崩塌位移监测实现了实时监测易崩塌岩石的稳定程度，当环境触发岩石位移、落体事件，二期项目中采用的崩塌计不仅可以反映岩石位移、落体事件，而且因为采用基于微纳技术（MEMS技术）的高性能三维运动姿态测量系统，包括三轴陀螺仪、三轴加速度计，三轴电子罗盘等运动传感器，实现多形态崩塌智能监测。该技术在国内处于领先水平，在国际性也属于前沿研究技术。

2、覆盖密度

北京市突发地质灾害监测预警系统一期项目对密云县、房山区、门头沟区130处地质灾害隐患点实施监测，共建设监测点479个；数据传输方式采用GPRS和北斗卫星双通道传输。其中密云县34条泥石流沟和2处崩塌，建设84个监测点；房山区51条泥石流沟、3处采空塌陷和2处崩塌，建设233个监测点；门头沟区34条泥石流沟、1处滑坡、1处采空塌陷和2处崩塌，建设162个监测点。二期将继续在加大覆盖范围，在一期的经验和基础上继续对全市范围区县范围内已经调查的完成的地质灾害隐患点再次筛选出重点区域130个进行监测建设。这在全国范围内也是处于领先位置，可以类比的是广西、云南、广东等省份，虽然经过多年的示范区建设，已经建立起全省范围内的地质灾害监测网络系统。但是由于历史、资金、技术发展等因素、还没有一个实现能像我市这样建设完成一个的重点地质灾害监测区域全覆盖的网络系统。

3、站点数量

我所克服重重困难，与设计单位，承建单位共同努力保质保量的完成了一期建设，并取得了宝贵的经验。项目的一期共建设各类监测站点479个，二期建设监测站点800个，整个项目完成将共建设1279个监测点。其中雨量站110个，该地质灾害监测网络规模将使北京进入

地质灾害监测及预警预报是整个地质灾害防治体系的重要组成部分，是科学部署防灾减灾工作的基础性工作。有关自然和人类活动诱发的地质灾害监测预报技术，是21世纪地球科学领域研究的重要课题。北京市突发地质灾害监测预警系统一期、二期项目的实施，必将有助于完善现有地质灾害群测群防网络，为北京地区地质灾害预警预报系统提供科技支撑，从整体上提高我市地质灾害的防治水平，使其更好地适应社会发展需求，控制和减少地质灾害的发生，确保人民群众的生命财产安全，保障社会经济建设可持续发展。下载本文