(1)總體框架
綜合數據管理系統的總體框架是:依托地質災害調查監測工作系統和分布式網絡系統，按照統壹的標準和集成的結構整合所有數據資源，在不同應用功能的管理系統協調下，為地質災害防治提供有效的數據和綜合的數據管理能力。在數據庫的基礎上，以地質實體為目標，通過統壹的標準數據模型或數據組織將各種信息聯系起來，形成壹個在空間和時間上連續分布的綜合信息框架，即盡可能包含所有信息，包括潛在有用的信息，並可以方便快捷地進行選擇。同時，充分考慮“分層”在空間數據組織中的作用，通過面向對象整體數據模型的研究，建立面向空間拓撲關系的數據組織模式和直接面向空間實體及其空間和語義關系的數據模型；建立基於空間實體的空間索引機制；突破傳統的地圖組織模式，以獨立、完整的地質實體和空間關系為基本單位組織和表達數據；提供與其他系統的數據交換能力。整體框架如圖11.4所示。
圖11.4數據綜合管理系統總體框架
(2)數據庫的構建
綜合數據管理系統建設以地質災害防治綜合數據庫建設為核心，使數字化信息得到有效積累，逐步滿足地質災害防治的需要。地質災害的調查、評估和動態監測形成了許多有用的信息，在不同時期的經濟發展中發揮了重要作用。在信息化高速發展的今天，整個信息化的基礎工作都是通過基礎數據庫的建設來完成的，形成了所有工作信息采集和綜合成果信息的匯聚中心。它是依托現代信息技術和大型GIS技術，結合地質信息的語義、多時空、多數據源、多存儲格式的特點，將各類地質災害信息數字化，通過地質災害防治數據庫的建立，為地質災害防治信息化建設的各個環節提供可靠的數據基礎。
數據庫建設依托現有的地質災害調查專業管理系統和分布式網絡系統，按照統壹標準和集成結構整合所有數據資源，在不同應用功能的管理系統協調下，為地質災害工作提供有效數據和綜合管理能力。
地質災害防治數據系統見表11.1。
表11.1地質災害防治數據系統
地質災害防治數據庫建設是整個地質災害防治信息系統的重要組成部分，也是地質災害防治的基礎性核心工作。也是地質災害調查、動態監測和地質災害防治管理的信息采集中心、數據管理中心和信息發布中心。
(3)數據綜合管理平臺的建設
主要功能包括以下幾個方面:
1)空間數據組織、存儲、管理、交換和分發功能。數據組織直接面向空間實體及其關系；實現多源空間數據的加載和融合；符合地理空間數據交換格式；擁有空間數據倉庫機制；具有不同比例尺空間數據的交互機制；實現TB級以上空間數據的管理；它有壹個元數據庫機制；實現空間數據的高效壓縮和恢復；實現矢量、影像、柵格、DEM數據的交互和集成；它具有高效的空間索引和檢索機制。
2)空間數據處理和分析功能。突破基於圖層的處理模式，實現跨表計算；支持空間數據的長事務和原子事務管理；實現擴展的空間關系操作，配備具有空間查詢能力的結構化查詢語言；支持在線空間事務處理和在線空間分析處理；實現低計算復雜度的空間拓撲疊加、緩沖區分析、網絡分析和常用模型；支持特定線狀和面狀物體的自動或半自動提取；它可以實現基於版本管理和增量存儲的時空數據處理。
3)網絡支持功能。支持局域和廣域網環境下的空間數據處理和跨平臺計算；具有多用戶空間數據同步處理機制，支持空間數據的遠程過程調用；支持基於萬維網技術的信息發布；它在網絡環境下具有多層次的分布式協同工作機制。
4)三維空間數據處理和可視化功能。實現大比例尺空間數字高程模型的生成；實現大範圍快速顯示、多角度觀察和表面測量；實現快速三維動態建模。
(4)數據管理和維護系統建設
數據庫管理和維護系統的建立是整個數據建設的重要組成部分之壹。在數據庫管理和維護系統中，應從多源數據的集成組織到數據傳輸和交換、數據檢查和質量控制，對數據庫建設的全過程進行控制。在數據倉庫技術、大型地理信息系統技術、多源綜合信息集成技術的支持下，根據不同的應用目標，應形成功能完備的多層次分布式數據庫管理維護系統，其結構如圖11.5所示。
圖11.5數據庫管理維護系統結構圖
11.5.2地質災害調查信息系統建設
(1)系統的主要目標
地質災害調查信息系統建設的主要目標是實現地質災害調查數據采集、數據管理和綜合處理等全過程的信息化，使地質災害調查能夠有效、快速地應用地理信息系統、衛星定位系統和遙感技術，提高地質災害調查信息的綜合處理能力，實現地質災害調查數據采集和綜合處理的標準化和數據快速處理。將地質災害調查的傳統工作模式轉變為現代數字化工作模式，提高調查工作的技術水平，為實現野外采集、數據傳輸、數據集成和信息服務的地質災害調查過程信息化奠定基礎。
(2)系統的組成和總體框架
地質災害調查系統主要由野外采集系統和室內桌面處理系統組成，總體框架如圖11.6所示。
圖11.6地質災害調查系統總體框架
(3)系統建設的主要工作內容
1)以地質調查移動電腦為基礎，選用PDA或平板電腦，集成GPS技術、移動數據傳輸技術、地理信息系統等技術。根據地質災害野外調查的數據模型，建立了野外數據錄入系統、測點定位系統、數據移動傳輸系統、野外草圖繪制系統和多媒體圖像編目系統。
2)建立全面的現場數據管理系統。提供外業調查路線設計、外業調查工作部署、外業調查數據受理、外業數據集成管理和綜合數據分析處理等功能。
11.5.3地質災害動態監測信息系統建設
(1)系統的目標和主要框架
地質災害動態監測信息系統是集監測信息采集、數據傳輸、數據匯總於壹體的多層次應用系統。它建立在地質災害數據傳輸的多級網絡體系之上，主要由遙感解譯系統、監測數據采集系統、數據傳輸系統和數據采集處理系統組成。系統建設的主要目標是為整個地質災害防治工作快速準確地傳輸地質災害動態監測數據。特別是通過遙感解譯的建立和遙感信息的快速解譯，提出防災減災建議，為搶險救災提供決策服務，提高地質災害防治的科學性和準確性，達到防災減災的目的。系統的主框架如圖11.7所示。
圖11.7地質災害動態監測系統主框架圖。
(2)地質災害動態監測信息系統的主要任務。
1)通過專題研究，建立了遙感解譯標誌數據庫和解譯模型與方法數據庫。建立了基於通用遙感處理系統和GIS平臺的地質災害防治遙感解譯系統。
2)地質災害監測儀器的信息標準化和接口轉換。優化典型地質災害監測儀器設備，改造數據采集接口，開發數據接口程序，建立儀器設備標準化數據接口標準和數據交換協議。
3)建立監控數據傳輸系統，形成有線網絡傳輸和無線網絡傳輸的數據交換傳輸體系，實現監控數據傳輸協議和監控數據通信設備協議的標準化和網絡化，支持TCP/IP網絡、GPRS、GSM、CDMA和衛星線路的傳輸協議；提供單個監控數據的連續發送/接收功能和批量數據的發送/接收功能；建立完善的網絡安全認證和數據加密系統。
4)建立地質災害監測數據在線錄入系統。支持地質災害的群測群防監測信息和快速報告及綜合治理。
5)監測數據管理服務系統。建立以空間數據庫為核心的網絡化監測數據管理系統和監測設備管理系統，提供基於時間序列的數據采集和傳輸數據庫接口、數據組織和管理功能，提供基於監測點的動態數據存儲、圖形顯示和儀器管理功能。
11.5.4地質災害防治管理信息系統建設
全國地質災害防治規劃是加強地質災害宏觀管理的重要手段，是國家地質環境主管部門依法對地質環境調查和地質環境保護進行監督管理的依據。地質災害防治管理信息系統建設的總體目標是，以規劃成果為基礎，以數據庫建設為核心，科學管理和合理利用地質災害規劃成果，實現地質災害規劃數據網絡系統共享，輔助地質災害防治規劃制定和動態跟蹤管理，提高規劃成果應用效率，為進壹步提高規劃管理水平提供技術支撐和信息服務。地質災害防治管理信息系統是地質災害防治信息系統的重要應用系統之壹。
系統的整體框架如圖11.8所示。
圖11.8地質災害防治管理信息系統總體框架
11.5.5地質災害防治決策支持與綜合評價預警系統建設
(1)系統目標和總體框架
開展地質災害防治決策支持系統建設，促進地質災害調查、評估和防治的高效運行和科學管理。地質災害綜合評價預警系統是根據主要地質災害的發育分布規律、災害特征及其對人類生活和社會經濟活動的影響，在分析研究地質災害規律和典型地質災害監測數據的基礎上，建立地質災害數據庫，利用信息技術對地質災害基礎數據和動態數據進行分析研究，探索地質災害分析預警的技術途徑。逐步建立符合國情的地質災害防治決策支持系統，在區域評價和單項預測的基礎上建立綜合評價體系，最終實現地質災害的預警預報目標。
地質災害防治決策支持系統是基於數據倉庫技術，以聯機分析處理(OLAP)和數據挖掘(DW+OLAP+DM=DSS)為工具，建立能夠連接多個異構數據源(如Informix、Oracle、DB2、Sybase和SQL Server)的數據處理的壹套可操作、可實施的整體解決方案。在研究地質災害分布規律和發生機理的基礎上，利用GIS的多源數據處理能力和綜合數據疊加分析能力，建立了地質災害決策支持系統。通過系統的建立，可以進壹步挖掘現有數據的潛力，提供關鍵指標分析、重要災情分析、重大事件分析、風險評估和風險預警等功能，提供多方位、多層次、多視角的信息處理。
地質災害綜合評價預警系統主要由區域地質災害預警分析系統和單項地質災害預警分析系統組成。
區域地質災害預警分析系統采用區域地質災害主控因素評價與地質災害風險評價相結合的方法，通過建立地質災害分析評價模型、地質災害主控因素評價模型、地質災害風險評價模型、地質災害脆弱性和危險性評價模型，建立相應的評價指標體系，最終實現區域地質災害的區劃評價。
單項地質災害預警分析系統是對某壹災害的基礎地質數據、監測數據和相關環境背景數據進行深入分析，研究其災害形成機理，建立數學分析計算模型，預測其危險性，控制防災減災措施。主要建立滑坡、崩塌、泥石流、地面沈降、地裂縫、巖溶地面塌陷等災害的預警分析系統。
地質災害綜合評價預警系統的總體框架如圖11.9所示。
圖11.9地質災害綜合評價預警系統總體框架
(2)地質災害綜合評價預警系統的主要任務。
1)以各類基礎數據庫和地質災害動態監測數據庫為基礎，建立了我國主要的地質災害評價數據庫。
2)總結現有地質災害分析、評價、預測的技術方法和成果，以專業分析評價模型為基礎，通過對典型、重要地質災害的實地調查研究，提出地質災害的預測方法和模型，並根據科學技術的發展不斷更新和完善。
3)建立和完善地質災害預警分析指標體系，建立模型方法庫。
4)通過分析研究，逐步建立區域性、典型地質災害預警分析系統。
11.5.6建立突發重大地質災害遠程會商和應急指揮系統。
隨著國家經濟建設規模的擴大和人民生活水平的不斷提高，地質災害造成的損失日益突出。在地質災害防治中，對重大地質災害必須及時應對，提出科學決策意見，及時指揮應急處理。
突發性重大地質災害遠程會商和應急指揮系統是針對突發性重大地質災害的預測和應急指揮。在建立綜合地質災害數據庫的基礎上，構建了遠程會商和應急指揮的網絡化多媒體環境和地質災害應急數據傳輸環境，將國務院國土資源主管部門、地質災害數據中心和重點地質災害區域連接起來，形成了壹套信息化的遠程會商和應急指揮工作流程。
其主要工作內容如下:
1)對重大地質災害預測和應急指揮相關信息進行提取、加工、整理、整合、分析，建立地質災害綜合數據庫。信息內容包括地理和地質背景數據；氣象分析數據；地質災害調查和監測資料；地質災害信息；救災情況等信息。
2)建立地質災害信息發布平臺。與重大地質災害信息預測和應急指揮相關的動態信息發布系統、空間信息提取與發布系統、多媒體信息發布系統的開發建設。
3)構建地質災害遠程會商和應急指揮的網絡和多媒體運行環境。包括多點和多級視頻會議系統、大屏幕顯示系統以及相關的視聽和電話系統；國家和部門應急指揮中心與重點地質災害區域之間的網絡信息傳輸系統；構建地質災害重點區域應急調查數據快速傳輸環境。
4)研究制定壹套地質災害遠程會商和應急指揮系統工作規範。分析了地質災害遠程會商和應急指揮的特點，提出了地質災害遠程會商和應急指揮系統的工作模式，並建立了壹套相關的工作規範。
地質災害遠程會商與應急指揮系統結構如圖11.10所示。
圖11.10地質災害遠程會商與應急指揮系統結構圖。
11.5.7地質災害防治信息快速傳輸網絡系統建設
建立支持地質災害調查監測數據傳輸、信息交換和共享的網絡支撐系統。利用國家高速寬帶信息網，建設支撐地質災害調查監測數據傳輸和信息交換的信息網絡，形成縱向連接國家、省(區、市)和部分重點地質災害監測區域，橫向連接其他政府部門和相關單位的網絡體系(圖11.11)。
地質災害防治信息及其相關信息充分顯示了其多樣性、時空性和復雜性的特點，說明信息化不可能通過集中管理壹蹴而就。所謂信息整合，可以定義為多種信息可以從其源頭主動或被動地傳遞到需要的地方，傳遞過程要順暢、準確、及時。為了實現這壹過程，壹方面要保證在復雜條件下信息發布點和信息采集點之間有壹條暢通的信息物理通道，另壹方面要保證大量分散的、異步的、異構的信息處理點在復雜條件下能夠協調、有序、同步地相互通信。數據和信息的網絡化為信息集成提供了基礎。網絡化面臨兩大任務:壹是將整個工作過程中的每壹個信息采集點都納入信息網絡；其次，提供必要的應用軟件工具，及時準確地提取和處理信息。因此，建立支持地質災害防治信息傳輸與交流的網絡系統的兩個主要任務是:壹是建設覆蓋專業工作的信息傳輸網絡；二是支持符合地質災害防治應用要求的應用軟件系統運行。
圖11.11地質災害防治信息快速傳輸網絡結構圖。
地質災害防治信息傳輸網絡以多級分布式數據控制系統為基礎，以地域分布為基礎，以工作和專業功能為依托，形成分級管理體系。各級系統都采用數據庫支持的應用結構。每個系統按照不同層次的軟硬件組合，通過高速網絡系統連接，形成層次結構。各級系統按照統壹的標準存儲和管理數據。信息源產生的數據在基礎系統中按照統壹的數據索引體系和標準進行處理和排序，然後按照要求傳輸到上層，以保證數據的快速收集和不斷更新，用於不同應用系統中的存儲和應用。
系統的網絡環境采用成熟穩定的技術，公網與專網相結合，在充分保證網絡帶寬和網絡安全的情況下，構建壹個低成本、易維護、穩定可靠的計算機網絡系統。根據信息存儲、管理和應用的要求，為各級網絡系統配備不同的設備，滿足信息網絡運行的基本要求。國家網絡中心與省系統的連接采用專線和公網兩種方式。專線連接主要采用HDSL寬帶連接，公網連接主要根據當地情況采用HDSL或靜態IP地址的ADSL或寬帶形式。最低保證帶寬要求是2M。通過中心公網連接考慮數據加密機制和防火墻技術，保證數據傳輸和網絡安全。數據中繼站的連接可根據情況基於公網和數據保密，采用衛星通信、GPRS、ADSL或寬帶等多種形式。監測采集設備通過GSM、CDMA網絡或撥號接入網絡進行實時數據傳輸。
地質災害防治信息網絡中心的主要功能:
1)存儲和管理國家基礎和戰略地質環境基礎信息；
2)為國家和其他政府部門提供數據交換平臺；
3)通過專用數據線連接國土資源部和中國地質調查局網絡中心；
4)連接各省，成為地質環境信息綜合管理平臺；
5)為地質災害防治提供綜合評價和預警預報平臺；
6)提供地質環境綜合信息發布平臺。
省級數據交換中心的主要功能:
1)負責存儲和管理全省範圍內的地質環境信息；
2)匯總全省範圍內的地質環境信息；
3)提交國家、區域和戰略性地質環境調查數據和地質災害監測數據；
4)提供專題信息、綜合信息發布平臺和應用服務節點。
省級數據交換中心的主要功能是依托現有的動態監測系統，收集整理地質環境基礎數據和調查監測數據，並按照統壹標準報送數據。
11.5.8地質災害防治信息化標準研究制定。
加強地質災害防治標準的制定、實施和應用，確保地質災害防治信息系統建設協調發展。標準化作為壹種有效而必要的現代化管理手段，在保證協調發展、增強科技實力、實現科技成果向生產力轉化等方面發揮著越來越重要的作用。隨著信息時代的到來和發展，其對標準化的依賴會越來越大。目前，許多國家不僅非常重視各種信息和技術資源的開發和利用，而且非常重視標準化的研究和制定。
地質災害防治標準化的原則是根據國家信息化發展的要求，圍繞國土資源信息化發展的總體目標，遵循國土資源信息化指南，充分吸收國內外先進經驗，在現有國家標準和行業標準的基礎上，建立有效的、可操作的地質災害防治標準，為地質災害防治信息系統建設提供有力的技術支撐。
值得指出的是，在制定地質災害防治信息化相關標準的過程中，要特別註意與國土資源部和中國地質調查局的相關規定和規範保持壹致。對於涉及現有標準的交叉數據，應嚴格按照相關規定無條件引用相關標準，確保國家標準的嚴肅性和壹致性。如果涉及的相關專業數據沒有標準或標準中沒有相關內容，建議采用以下原則:
1)對於非標準專業的相關數據，按照標準編制原則制定臨時標準；
2)按照給定的擴展原則對有標準但無相關內容的數據進行擴展，並通知相關標準化管理部門進行確認。
地質災害防治標準化的制定應遵循以下標準:國土資源信息化標準指標體系、國土資源信息標準參考模型、國土資源信息核心元數據標準、國土資源信息高級分類編碼和數據文件命名規則。
1)“地質災害數據模型”；
2)《地質災害實體定義規則》；
3)“地質災害防治圖式和圖例的表達規則”；
4)《地質災害評價與預警分析指標體系》；
5)《地質災害防治規劃數據格式標準》；
6)《地質災害防治資料存儲與管理規則》；
7)《地質災害防治資料質量控制標準》；
8)《地質災害監測儀器設備數據交換標準》；
9)《地質災害監測與防治監測信息采集標準》；
10)指導地質災害防治相關數據庫建設的各類數據格式和工作指南。