設計一款地質災害的預警系統
① 地質災害調查與預警
一、部署重點
開展我國西南山區、黃土高原、湘鄂桂山區等主要地質災害高易發區地質災害詳細調查，建立典型地質災害監測預警區；完善長江三角洲、華北平原和汾渭盆地地面沉降監測網，開展珠江三角洲、東北平原等地區地面沉降調查，開展京滬、大同—西安等高速鐵路沿線地面沉降與地裂縫詳細調查。
二、部署建議
（一）全國地質災害調查監測綜合評價
1.工作現狀
完成了全國1:50萬以地質災害為主的環境地質調查與綜合研究，完成了700個縣（市）的縣市地質災害調查成果集成，正在開展1640個縣（市）的縣市地質災害調查成果集成。2005年起，開展1:5萬地質災害詳細調查資料庫建設及成果初步梳理工作。開展地質災害氣象預警技術方法研究，逐步提高我國區域地質災害預警預報技術水平。
但隨著詳細調查與監測預警示範的大規模鋪開，需要進一步進行數據的整理、分析與綜合集成，並在研究基礎上編制滿足國家層面需求的系列圖系。
2.工作目標
總體目標：整合地質災害詳細調查成果，分析地質災害發育分布規律，劃定地質災害易發區，搭建綜合研究技術平台和信息化平台，建立全國地質災害資料庫。整合監測預警示範區成果，研究監測預警網路建設模式，形成全國地質災害監測預警信息平台。完善地質災害調查與監測技術規程與技術要求，綜合研究並編制滿足國家需要的地質災害系列圖系。
「十二五」期間：建立地質災害調查與地質災害監測預警成果集成體系。總結地質災害調查成果，開展區域地質災害易發區綜合評價和易發程度區劃。總結地質災害監測預警示範區建設成果，搭建地質災害監測預警信息平台。
「十三五」期間：完善地質災害調查與地質災害監測預警成果集成體系。進一步總結地質災害調查成果，形成全國和省級地質災害易發區綜合評價和易發程度區劃。系統總結地質災害調查與地質災害監測成果，形成全國地質災害早期預警區劃。
3.工作任務
完成全國1:5萬地質災害調查與典型預警示範區建設成果的匯總、集成與綜合研究。搭建1:5萬地質災害調查綜合研究技術平台和信息化平台，建立全國地質災害資料庫。搭建全國地質災害監測預警信息平台，完善早期預警產品發布體系。總結修訂《崩塌、滑坡、泥石流1:50000調查規范》，完成全國地質災害早期預警區劃，編制全國及分省地質災害與地質災害早期預警綜合圖系。
「十二五」期間：對西北黃土高原區、西南山區、湘鄂桂山區、東南沿海地區地質災害高易發區1:5萬地質災害調查成果進行集成，建立1:5萬地質災害調查信息化成果技術要求；完成11個地質災害監測預警示範區成果綜合研究，搭建全國地質災害監測預警信息平台，初步建立全國地質災害早期預警區劃。
「十三五」期間：完成西北黃土高原區、西南山區、湘鄂桂山區、東南沿海地區地質災害高、中易發區1:5萬地質災害調查成果集成，完善1:5萬地質災害調查信息化成果技術要求。完成全國30個地質災害監測預警示範區成果綜合研究，形成建立全國地質災害早期預警區劃。編制完成全國及分省地質災害與地質災害早期預警綜合圖系。
（二）西北黃土高原區1:5萬地質災害調查
1.工作現狀
完成了以省（區、市）為單元的西北省區1:50萬以地質災害為主的環境地質調查、263個縣的1:10萬山區丘陵縣地質災害調查。2005年起，在46個縣近10萬平方千米范圍內開展了1:5萬地質災害調查。
通過開展1:5萬地質災害調查，基本摸清了調查區地質災害分布和發育規律，有力地支持了完善地質災害防治規劃和各項減災防災工作。根據縣市地質災害調查成果，在西北黃土高原區及秦巴山區中，仍有處於地質災害高、中易發區的191個縣近54萬平方千米需要盡快開展1:5萬地質災害調查工作。
2.工作目標
以遙感解譯、地面調查、測繪和工程勘查為主要手段，以縣（區）級行政區劃為基本單元，開展西北黃土高原區及秦巴山區20萬平方千米（191個縣）的1:5萬地質災害調查，基本查明區內地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵，並對其危害程度進行評價，圈定地質災害易發區和危險區，建立地質災害信息預警系統，建立健全群專結合的監測網路，為減災防災提供基礎地質依據。
「十二五」期間：開展西北地質災害高易發區1:5萬地質災害調查，基本查清區內地質災害分布發育規律，逐步建立地質災害風險控制管理工作體系。
「十三五」期間：繼續開展地質災害高、中易發區1:5萬地質災害調查，查清區內地質災害分布發育規律，形成西北地區地質災害易發區區劃和重點區域地質災害風險管理區劃，顯著提高我國地質災害防治水平。
3.工作任務
開展西北地區地質災害中、高易發區1:5萬地質災害調查；完善地質災害易發性和危險性區劃；健全完善地質災害群測群防體系，建立地質災害空間資料庫。
在已經圈定的地質災害易發區內，以縣為單位採用點、線、面結合，重點和一般調查結合的方式開展1:5萬地質災害調查工作。2015年前優先開展地質災害高易發區及經濟損失較大地區調查，基本覆蓋人員傷亡及財產損失主要地區。2020年前，逐步推進，最終完成西北地區高、中易發區調查。在調查基礎上，完善地質災害易發性和危險性區劃，健全完善地質災害群測群防體系，探索建立地質災害風險評價與風險控制管理工作體系。
「十二五」期間：開展西北黃土高原區地質災害高易發區1:5萬地質災害調查。
「十三五」期間：繼續開展西北黃土高原區地質災害高、中易發區1:5萬地質災害調查。
（三）西南山區1:5萬地質災害調查
1.工作現狀
完成了以省（區、市）為單元的西南山區1:50萬以地質災害為主的環境地質調查、423個縣的1:10萬山區丘陵縣地質災害調查。2005年起，在29個縣（近10萬平方千米）開展了1:5萬地質災害調查。
通過開展1:5萬地質災害調查，基本摸清了調查區地質災害分布和發育規律，有力支持並完善了地質災害防治規劃和各項減災防災工作。根據縣市地質災害調查成果，在西南山區，仍有處於地質災害高、中易發區的190個縣近75萬平方千米需要盡快開展地質災害詳細調查工作。
2.工作目標
總體目標：以遙感解譯、地面調查、測繪和工程勘查為主要手段，以縣（區）級行政區劃為基本單元，開展西南山區、藏東地區75萬平方千米，1:5萬地質災害調查，基本查明區內地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵，並對其危害程度進行評價，圈定地質災害易發區和危險區，建立地質災害信息預警系統，建立健全群專結合的監測網路，為減災防災提供基礎地質依據。
「十二五」期間：開展西南川滇山區、藏東地區等地質災害高易發區1:5萬地質災害調查，基本查清區內地質災害分布發育規律，逐步建立地質災害風險控制管理工作體系。
「十三五」期間：繼續開展西南川滇山區、藏東地區地質災害高、中易發區1:5萬地質災害調查，查清區內地質災害分布發育規律，形成全國地質災害易發區區劃和重點區域地質災害風險管理區劃。顯著提高我國地質災害防治水平。
3.工作任務
開展西南川滇山區、藏東地區滑坡、崩塌、泥石流等突發性地質災害中、高易發區1:5萬地質災害調查；健全完善覆蓋地質災害中、高易發區的群測群防網路，完善地質災害易發性和危險性區劃。建立地質災害空間資料庫。
在已經圈定的地質災害易發區內，以縣為單位採用點、線、面結合，重點和一般調查結合的方式開展1:5萬地質災害調查工作。2015年前優先開展地質災害高易發區及經濟損失較大地區調查，基本覆蓋人員傷亡及財產損失主要地區。2020年前，逐步推進，最終完成西南山區高、中易發區調查。在調查基礎上，建立完善群測群防體系，完善地質災害易發性和危險性區劃，探索建立區域風險評價與風險控制管理工作體系。
「十二五」期間：開展西南山區高易發區1:5萬地質災害調查工作。
「十三五」期間：繼續開展西南山區高、中易發區1:5萬地質災害調查工作。
（四）湘鄂桂山區地質災害詳細調查
1.工作現狀
完成了以省（區、市）為單元的1:50萬以地質災害為主的環境地質調查、287個縣的1:10萬山區丘陵縣地質災害調查。2005年起，在14個縣近4萬平方千米范圍內開展了1:5萬地質災害調查。
通過開展1:5萬地質災害調查，基本摸清了調查區地質災害分布和發育規律，有力地支持了完善地質災害防治規劃和各項減災防災工作。根據縣市地質災害調查成果，在湘鄂桂山區，仍有處於地質災害高、中易發區的82個縣近20萬平方千米需要盡快開展1:5萬地質災害詳細調查工作。
2.工作目標
總體目標：以遙感解譯、地面調查、測繪和工程勘查為主要手段，以縣（區）級行政區劃為基本單元，開展西南山區、藏東地區1:5萬地質災害調查，基本查明區內地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵，並對其危害程度進行評價，圈定地質災害易發區和危險區，建立地質災害信息預警系統，建立健全群專結合的監測網路，為減災防災提供基礎地質依據。
「十二五」期間：完成湘鄂桂山地丘陵區20個縣（市）1:5萬地質災害調查，基本查明區內地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵，並對其危害程度進行評價，為制定防災規劃和減災提供技術支撐。
「十三五」期間：全面完成湘鄂桂山地丘陵區40個縣（市）1:5萬地質災害調查，基本查明區內地質災害及其隱患的分布、形成的地質環境條件和發育特徵，並對其危害程度進行評價，為制定防災規劃和減災提供技術支撐。
3.工作任務
開展湘鄂黔山地區滑坡、崩塌、泥石流等突發性地質災害中、高易發區1:5萬地質災害調查；健全完善覆蓋地質災害中、高易發區的群測群防網路，完善地質災害易發性和危險性區劃。建立地質災害空間資料庫。
在已經圈定的地質災害易發區內，以縣為單位採用點、線、面結合，重點和一般調查結合的方式開展地質災害1:5萬調查工作。2015年前優先開展地質災害高易發區及經濟損失較大地區調查，基本覆蓋人員傷亡及財產損失主要地區。2020年前，逐步推進，最終完成湘鄂黔山地區高、中易發區調查。在調查基礎上，建立完善群測群防體系，完善地質災害易發性和危險性區劃，探索建立區域風險評價與風險控制管理工作體系。
「十二五」期間：開展高易發區1:5萬地質災害調查。
「十三五」期間：繼續開展高、中易發區1:5萬地質災害調查。
（五）東南沿海山區1:5萬地質災害調查
調查區主要包括浙江、福建、安徽、江西四省常年遭受台風襲擊的地質災害高風險區及中低山丘陵區，總面積約12萬平方千米。該區域人口密度高、經濟發達，地質條件復雜，台風和降雨頻繁，地質災害影響嚴重。
1.工作現狀
完成了以省（區、市）為單元的1:50萬以地質災害為主的環境地質調查，以縣（市）為單元的1:10萬丘陵山區地質災害調查約271個縣（市），浙江省開展了小流域1:1萬地質災害調查。初步查明了崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害分布情況、發育特徵、發育強度及其形成條件和發生規律，對地質災害發生的環境地質條件和發展趨勢進行了區劃及預測評價，調查成果及時為重點縣（市）及區域地質災害防治提供了技術支撐。
雖然浙江開展小流域1:1萬地質災害調查調查，尚未系統開展1:5萬地質災害調查，缺少區域1:5萬地質災害調查資料，目前地質災害防治依靠的是以往1:10萬縣市地質調查資料，地質災害防災工作能力和水平亟待提升。
2.工作目標
總體目標：全面完成地質災害高、中易發區1:5萬地質災害調查工作，查明崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害分布情況、發育特徵、發育強度及其形成條件和發生規律，對地質災害發生的環境地質條件和發展趨勢進行了區劃及預測評價，調查成果及時為重點縣（市）及區域地質災害防治提供了技術支撐。
「十二五」期間：完成地質災害高易發區1:5萬地質災害調查工作，選擇25處重大地質災害高易發區開展風險管理。
「十三五」期間：完成地質災害中易發區1:5萬地質災害調查工作，選擇15處重大地質災害中易發區開展風險管理。
3.工作任務
以保護人民生命財產和生存環境、保障重大建設工程、重要礦山、國家級或省級旅遊景區建設為目標，開展1:5萬地質災害調查，基本查明地質災害發育及危害現狀、形成條件和形成機理，進行地質災害危險性評價和風險評估；開展區域地質災害監測預警網路建設，建立典型區地質災害監測預警示範；開展重大地質災害調查與風險管理選區及評估；建立區域地質災害數據共享平台。
（六）汶川地震地質災害調查評價
1.工作現狀
開展了工作區在內的青藏高原東南緣的地殼變形、斷裂運動、地震活動研究、活動斷裂和古地震研究、區內區域地殼穩定性研究及一系列的深部地球物理探測研究。從1991年到2006年已在青藏高原東部及鄰區開展了十多年地殼形變監測。震後完成了地震災區地質災害應急調查、詳細調查及對重大災害體的勘察。
但震後地質環境、地應力場及位移場均發生了較大變化，需盡快完成調查。震後地震災區地質災害應急調查、詳細調查及對重大災害體的勘察資料亟待整理。災後恢復重建迫切需要區域穩定性評價及地質災害防治區劃。與地震及地震地質災害相關的關鍵科學問題亟待解決。
2.工作目標
總體目標：以汶川地震為契機，全面開展龍門山地區地震與地質災害詳細調查工作，結合綜合地球物理勘查，摸清龍門山斷裂帶主要特徵；系統總結工作區現代構造運動的地質災害效應規律及地質災害鏈形成機理；揭示龍門山及鄰近構造帶未來地震活動趨勢；了解龍門山及鄰近構造帶的地震工程地質條件；開展區域地殼穩定性和重要場地工程地質穩定性評價；為龍門山地震重災區恢復重建及鄰區重要工程規劃提供地質依據；建設地震地質災害信息系統，為地震災區防災減災和重建規劃服務。
「十二五」期間：完成龍門山地區地震地質災害調查，確定汶川地震發震斷裂和同震斷裂的地表變形特徵，確定活動斷裂深部結構，初步完成青藏高原東緣地殼形變和斜坡動力響應綜合監測及汶川地震災區地脈動測試，建立極震區滑坡形成機理模式及汶川地震區工程岩體穩定性評價與地質災害填圖技術方法，完成地質災害相應成果建設，為汶川地震災後重建提供相關地震地質災害資料和必要的技術支撐。
「十三五」期間：深入研究地震地質災害鏈的形成機理和演化過程，開展區域地殼穩定性評價，總結提升各種地震地質災害調查、監測和評價的技術水平，並促進相關技術方法的推廣應用。
3.工作任務
在廣泛收集利用前期已有相關地質研究資料的基礎上，利用遙感解譯與野外地面調查、深部探測相結合，線路地質調查與重點地段大比例尺填圖調查相結合，新構造運動特徵定性分析與斷裂活動時域及強度定量測試分析相結合，內動力與外動力地質作用調查相結合，物理模擬模擬與數值模擬相結合，對工作區活動斷裂特別是發震斷裂及其災害效應進行定量—半定量評價；基於青藏高原東緣地殼形變和斜坡動力響應綜合監測，以及對地震動力與地質災害相關性的多方位綜合調查和研究（模擬試驗、常規和非常規岩土工程特性試驗等），分析龍門山及鄰近構造帶未來新構造運動趨勢及其災害效應，開展汶川地震地質災害關鍵科學問題的深入研究，力圖在典型地震地質災害的成災機理和評價技術方面有所突破。
「十二五」期間：開展汶川地震災區以滑坡、崩塌、泥石流災害為主要內容的1:5萬地質災害調查與測繪；進行龍門山及鄰近構造帶地震工程地質調查評價；開展龍門山及鄰近構造帶活動斷裂調查；開展區域地殼穩定性綜合評價；在龍門山及其鄰近地區開展綜合地球物理探測，取得地震活動帶較詳細的岩石圈結構模型；在青藏高原東緣開展系統的高精度GPS測量與監測，重點開展對龍門山斷裂帶、鮮水河—安寧河—小江斷裂帶及其附近區域的監測。
開展川西地區地震地質及區域構造穩定性研究，研究更加符合斜坡地震動響應客觀實際的地震動穩定性評價方法；通過大型振動台試驗，揭示不同地震波下邊坡的動力響應規律；通過開展汶川地震災區地脈動測試及研究分析，提升對地震及餘震有關的地質災害問題更深層次的研究；在先期地震災區地質災害隱患巡排查工作的基礎上，建立地震滑坡穩定性評價及失穩概率的定量評價模型，對地震滑坡危險程度進行分級，並對其危險性進行分區，形成地震滑坡災害編圖的一套技術方法體系。
「十三五」期間：地震災區地質災害調查和研究成果進行綜合分析研究。
（七）西部復雜山體地質災害成災模式與風險評價
1.工作現狀
西部地區復雜山體區已開展過不同程度的調查工作。其中包括基礎性的1:20萬區域地質圖和1:20萬水文地質圖，及部分區域完成了1:5萬地質填圖。專業性的包括以省（區、市）為單元的1:50萬以地質災害為主的環境地質調查、1:10萬山區丘陵縣地質災害調查。2005年起，部分地區開展了1:5萬地質災害調查。
但由於西部大型山體滑坡成因復雜，只依靠地表普查很難認清成災模式，更難以掌握災害的多米諾效應。如武隆雞尾山滑坡，前期工作已將滑坡區圈定為危險區，但調查成果並沒能對滑坡破壞機理與成災模式作出正確的判斷。武隆雞尾山滑坡、宣漢天台鄉滑坡、馮店垮梁子滑坡多起災難性滑坡災害的發生，表明在西部山區復雜斜坡地帶，存在隱蔽性極高、突發性強、成因機理復雜、災害隱患極大的特殊類型滑坡。這些滑坡成災機理、致災模式亟待研究。
2.工作目標
總體目標：以西部復雜山體為研究對象，依託已有調查成果，全面開展西部復雜山體成災機理研究。開展地質災害成災模式調查、成災條件與機理研究、致災模式與機理研究、重大災害防治對策研究。初步摸清西部地區地質災害成因機制，建立西部復雜山體災害識辨方法、完善災害評價體系、提出區劃防治建議，為主動防災服務。
「十二五」期間：完成烏江流域、清江流域、三峽庫區等西南山區復雜山體滑坡和黃土地區灌溉型滑坡、秦巴山區淺表層滑坡的形成機理和成災模式研究；完成西部復雜山體特大地震滑坡的致災范圍預測研究；完成復雜山體滑坡的快速加固技術及復雜山體滑坡的遙感早期識別技術研究；建立融合重大地質災害識別、穩定性判定、致災模式判別、監測防治措施的防災體系。
「十三五」期間：深入研究復雜山體地質災害鏈的形成機理和演化過程，完善融合重大地質災害識別、穩定性判定、致災模式判別、監測防治措施的防災體系，總結提升各種地質災害調查、評價、監測和防治的技術，並促進相關技術方法的推廣應用。
3.工作任務
「十二五」期間：在重大地質災害易發的烏江流域、清江流域、三峽庫區、西部山區、秦巴山區和黃土地區選擇有代表性的滑坡，通過調查、勘察及試驗，深入研究這些地區滑坡形成原因、運動機理及致災模式，完善災害發育特徵認識，構建主動防災體系。
通過對西部復雜山體地震滑坡三維物理模擬、多種三維數值模擬、變形破壞過程分析以及滑坡動力學分析等分析手段，對滑坡的影響范圍進行深入探討。開展微型組合抗滑樁、土工合成擋牆、快速注漿、預制格構等地質災害快速加固技術的研究，並開展快速加固技術應用示範及加固效果監測分析，開展遙感早期識別技術研究等關鍵問題研究，提升主動防災能力。
「十三五」期間：開展西部復雜山體地質災害成災模式與風險評價綜合研究。
（八）典型地質災害監測預警與示範推廣
1.工作現狀
完成了長江三峽庫區滑坡等地質災害GPS控制監測網建設。初步建立四川雅安、重慶巫山、雲南哀牢山等8個代表不同突發性地質災害類型的監測預警示範區。解決了地質災害實時監測、實時傳輸、預警產品快速發布等多項關鍵技術。2003年開始，開展了全國和省級尺度的汛期地質災害氣象預警，取得了良好的效果。研製了三維激光微位移監測系統、滑坡微震自動連續觀測系統、滑坡監測多媒體網路遠程監控技術、FBG滑坡監測解調設備、地質災害光導監測儀等多項技術與設備。研製了適用於地質災害群測群防的系列儀器，已推廣20萬套，並在「5·12」抗震救災工作中發揮了重要作用。
健全監測預警網路，形成覆蓋我國主要災害類型的國家級地質災害監測工程示範區，進一步開發實用監測預警設備是下一步工作的重點。
2.工作目標
建立30個國家級地質災害監測工程示範區，對地質災害高風險區的重點區域實施專業監控，不斷提高預測預警水平，推動區域地質災害監測工作，為全國地質災害綜合預警提供依據。研製系列監測預警儀器和防治技術設備，不斷完善突發性地質災害監測數據採集、傳輸與分析管理技術，為突發性地質災害監測和減災防災提供技術支持。
「十二五」期間：完成11個典型地質災害監測預警示範區建設，建立區內有效的地質災害預警系統。
「十三五」期間：全面完成地質災害高易發區30個典型區域國家級專業監測工程示範區建設。
3.工作任務
以地質構造背景、氣候條件和地質災害發育規律為基礎，選擇典型地質災害區域建設地質災害監測預警示範區，研究探索不同地質災害區地質災害監測預警技術工作方法，為減災防災提供技術支持。根據1:5萬地質災害調查成果，優先考慮有代表性、工作基礎較好、示範作用明顯的區域開展工作。協助地方開展全國山地丘陵區縣（市）地質災害群測群防早期預警能力建設。
在地質災害高易發區30個典型區域建立國家級專業監測工程示範區，完善監測內容、建立監測網路。開展全國山地丘陵區縣（市）地質災害群測群防早期預警能力建設，為已經確認的5萬余處群測群防地質災害隱患點，安裝自動監測報警儀器。
開展簡易監測儀器研發與示範、實時監測新技術研究與示範、監測技術平台建設。
「十二五」期間：在突發性地質災害高易發區，根據不同地質災害類型，選擇建設完善燕山山地滑坡泥石流監測預警區、遼東南中低山泥石流區等11個典型區域地質災害監測預警區。
建設區域地質災害群測群防網路，對2萬處隱患點進行簡易儀器自動觀測。
「十三五」期間：繼續加強突發性地質災害高易發區專業監測示範工程建設，完成長白山崩塌滑坡、天山谷地降雨—融雪型滑坡泥石流等19個區域突發性地質災害監測預警區建設。
建設區域地質災害群測群防網路，對1萬處隱患點進行簡易儀器自動觀測。
（九）全國地面沉降調查與監測
1.工作現狀
初步完成長江三角洲地區、華北平原、汾渭盆地等重點地區地面沉降和地裂縫調查10萬平方千米，基本查明該地區發生的地質背景和地面沉降分布規律，基本建立以基岩標、分層標和GPS、水準測量為主的區域地面沉降立體監測網路，在上海、江蘇和北京地面監測站，實現了監測數據自動採集、傳輸，初步建成地面沉降地理信息系統，為制定科學的地面沉降防治措施打下了良好的基礎。
存在問題主要包括：地面沉降發展的趨勢加劇，防治任務艱巨；地面沉降調查工作程度不平衡；監測網路需要進一步完善，監測技術有待進一步提升；重大工程面臨地面沉降的威脅。
2.工作目標
建成平面以GPS監測和水準測量為主，垂向以分層標、基岩標及地下水監測為主，以及空間遙感觀測技術（In SAR）監測為主的地面沉降立體綜合監測體系，實現對地面沉降的有效監控。
「十二五」期間：完成我國所有地面沉降區、城市及重要交通干線地面沉降調查。在主要地面沉降區建成平面以GPS監測和水準測量為主，垂向以分層標、基岩標及地下水監測為主，以及空間遙感觀測技術（In SAR）監測為主的地面沉降立體綜合監測體系，基本實現對主要沉降區地面沉降的有效監控。
「十三五」期間：在所有地面沉降區建成平面以GPS監測和水準測量為主，垂向以分層標、基岩標及地下水監測為主，以及空間遙感觀測技術（In SAR）監測為主的地面沉降綜合監測體系，實現對所有地面沉降區地面沉降的有效監控。完成所有地面沉降區地面沉降風險管理與區劃，為制定科學的地面沉降防治措施打下堅實的基礎。
3.工作任務
利用In SAR等現代化監測技術，完善長江三角洲、華北平原、汾渭盆地地面沉降監測網，並繼續進行監測；開展珠江三角洲、東北平原等地面沉降工作空白區地面沉降調查，建立地面沉降監測網路；和鐵道部、交通部等部門密切合作開展重大工程區地面沉降調查與監測；結合區域地質環境背景和區域經濟發展布局，開展地面沉降災害風險評估，制定分區地面沉降控制目標和管理措施。
「十二五」期間：開展安徽阜陽、松嫩平原、珠江三角洲、江漢—洞庭湖平原等一般地面沉降區1:10萬的地面沉降調查5000平方千米；繼續對長三角、華北平原、汾渭盆地等主要沉降區進行地面沉降監測。
長江三角洲地區：開展江浙兩省沿海平原等以往工作較薄弱地區包括淮安、揚州、泰州、南通、紹興、台州地區的1:25萬地面沉降災害調查，重點城市1:5萬地面沉降災害調查。
華北平原：對前期工作薄弱的地區開展1:5萬地面沉降調查工作；基本覆蓋以開采地下水為主要水源的平原地區。
汾渭盆地：開展汾渭盆地陝西咸陽、渭南和榆次、臨汾及運城等重點城市的地面沉降地裂縫災害調查。
繼續對長三角、華北平原、汾渭盆地等主要沉降區進行地面沉降監測與風險管理。
「十三五」期間：重要地面沉降區監測。
長江三角洲地區：完善地面沉降監測網路，每年定期開展In SAR地面沉降監測。
華北平原：完善地面沉降監測網路，每年定期開展In SAR地面沉降監測。
汾渭盆地：完善地面沉降地裂縫監測網路，每年定期開展山西地面沉降監測。每年定期開展In SAR地面沉降監測。
一般沉降區地面沉降監測。即安徽阜陽、松嫩平原、珠江三角洲、江漢—洞庭湖平原等一般地面沉降區地面沉降In SAR監測。
重大工程地面沉降調查與監測。主要開展涉及華北平原、汾渭盆地和長三角地區三個地面沉降防治規劃區的主要高速鐵路建設項目的地面沉降災害防治工作，包括：全線位於汾渭盆地的大同—西安高速鐵路、跨華北平原和長三角地區的京滬高速鐵路。
② 地質災害預警系統是政府領導下的以什麼為基礎的XXXX防災預警體系
地質災害預警系統是政府領導下的以群測群防為基礎的群專緊密結合的防災預警體系
③ 地質災害數據監測系統分析軟體有哪些
青島海徠天創公司的4Dmos—pointcloud變形監測軟體，預測各種地表活動，滑坡、塌陷等，可以咨詢
④ 地質災害區域預警原理
據檢索統計，世界上約有20多個國家或地區不同程度地開展過降雨引發滑坡、泥石流的研究或預警工作。其中，中國香港(Brandetal.，1984)、美國(Keeferetal.，1987)、日本(Fukuzono，1985)、巴西(Neiva，1998)、委內瑞拉(Wieczoreketal.，2001)、波多黎各(Larsen＆Simon，1993)和中國大陸等曾經或正在進行面向公眾社會的降雨引發區域性滑坡、泥石流的早期預警與減災服務工作，預警的地質空間精度達到數千米量級，時間精度達到小時量級。這些國家和地區一般都在地質災害多發區或敏感區開展或完成了比較詳細的地質災害調查評價工作，擁有比較長期且比較完整的降雨與滑坡、泥石流關系資料，或在典型地區建立了比較完善的降雨遙控監測網路和先進的數據傳輸系統。
綜合分析國內外研究與應用狀況，基於氣象因素的區域地質災害預警預報理論原理可初步劃分為三大類，即隱式統計預報法、顯式統計預報法和動力預報法。
4.2.1 隱式統計預報法
隱式統計預報法把地質環境因素的作用隱含在降雨參數中，某地區的預警判據中僅僅考慮降雨參數建立模型。隱式統計預報法可稱為第一代預報方法，比較適用於地質環境模式比較單一的小區域。由於這種方法只涉及一個或一類參數，無論預警區域的研究程度深淺均可使用，所以這是國內外廣泛使用的方法，也是最易於推廣的方法。這種方法特別適用於有限空間范圍，且地質環境條件變化不大的地區，如以花崗岩及其風化殘積物分布為主的中國香港地區多年來一直在研究應用和深化這一方法。
這種方法考慮的降雨參數包括年降雨量、季度降雨量、月降雨量、多日降雨量、日降雨量、小時降雨量和10min降雨量等。實際應用時，一般只涉及1～3個參數作為預報判據，如臨界降雨量、降雨強度、有效降雨量或等效降雨量等。
突發性地質災害臨界過程降雨量判據的預警方法抓住了氣象因素誘發地質災害的關鍵方面，但預警精度必然受到所預警地區面積大小、突發性地質事件樣本數量、地質環境復雜程度和地質環境穩定性及區域社會活動狀況的限制，單一臨界降雨量指標作為預警判據的代表性是有限的。
代表性研究成果主要有:
Onodera et al.( 1974) 通過研究日本的大量滑坡，提出累計降雨量超過 150 ～ 200mm，或每小時降雨強度超過 20 ～30mm 作為判據。Nilsen et al.( 1976) 發現美國 Alameda，Califor-nia 在累計降雨量超過 180mm 時，滑坡將頻繁發生。Oberste-lehn( 1976) 認為累計降雨量達到 250mm 左右，美國 San Benito，California 將發生滑坡。Guidicini and Iwasa( 1977) 通過對巴西 9 個地區滑坡記錄和降雨資料的分析，認為降雨量超過年平均降雨量的 8% ～17%，滑坡將滑動; 超過 20%，將發生災難性滑坡。Caine( 1980) 全面總結了全球的可利用數據，給出了不同地區誘發滑坡暴雨事件的降雨強度和持續時間與滑坡的關系式。這一關系式當然不可能適用於全球所有地區( Crozier 在 1997 年證明) ，仍不失為探討誘發滑坡臨界降雨值的里程碑。
Brand et al.( 1984) 在中國香港研究表明，大多數滑坡由局部高強度短歷時降雨誘發，而前期降雨量不是主要因素，除非是小型滑坡。Ng and Shi( 1998) 認為降雨的持續也是一個非常重要的誘發滑坡的因素。中國香港地區預測 24h 內降雨量達到 175mm 或 60min 內市區內雨量超過 70mm，即認為達到滑坡預報閾值，即由政府發出通報。中國香港平均每年約發出 3 次山洪滑坡暴發警報。
Ganuti et al.( 1985) 提出了臨界降雨系數( critical precipitation coefficient，CPC) 的概念，並總結出當 CPC ＞0.5 時，將有 10a 一遇的滑坡發生; 當 CPC ＞0.6 時，將有 20a 一遇的滑坡發生。
Glade( 1997) 綜合前人研究成果建立了確定誘發滑坡的降雨臨界值的 3 個模型，並在紐西蘭北島南部的 Wellington 地區進行了驗證。3 個模型要求的基本數據為: 日降雨量、滑坡發生日期和土體潛在日蒸發量( 通過 Thornthwaite method 方法計算得到) 。降雨強度臨界值Glade( 1997) 的模型 1———日降雨模型( daily rainfall model) ，只使用日降雨量參數，簡單地分析誘發滑坡和不誘發滑坡的日降雨量( Glade，1998) ，得出最小臨界值和最大臨界值，即在最小臨界值以下，沒有滑坡發生; 在最大臨界值以上，滑坡一定發生。降雨量等級劃分以20mm 為一個等級; 降雨過程雨量臨界值 Glade( 1997) 的模型 2———前期日降雨量模型( an-tecedent daily rainfall model) ，考慮了前期降雨的影響。他認為決定前期情況有兩個主要因素: 前期降雨的歷時時間和土體含水量減少的速率; 土體含水狀態臨界值 Glade( 1997) 的模型 3———前期土體含水狀態模型( antecedent soil water status model) ，他認為除了前期雨量，土體含水量和潛在的蒸發量對滑坡的影響也很大。
劉傳正在 2003 年 5 月主持全國地質災害氣象預警工作過程中，利用地質災害發生前15d 降雨量建立滑坡、泥石流發生區帶的臨界過程降雨量創建了預警判據模式圖，並結合具體區域( 2003 年28 個區、2004 年以後74 個區) 進行校正的方法。該方法適應3 級預報的要求界定了 α 線和 β 線作為預警等級界限。3 年多來汛期的預警成果發布檢驗與應用證明，該方法在科學依據上是成立的，但限於預警區域過大、基礎數據和地質災害統計樣本數量太少，准確率有待提高，同時也充分說明了開展地質災害數據集成研究的迫切性。
另外，中國科學院成都山地災害與環境研究所等機構在單條泥石流監測與預警建模方面進行了多年持續不懈的研究工作，取得了具有代表性的成果。
4.2.2 顯式統計預報法
顯式統計預報法是一種考慮地質環境變化與降雨參數等多因素疊加建立預警判據模型的方法，它是由地質災害危險性區劃與空間預測轉化過來的(CarraraA.，1983;HaruyamaH.＆KawakamiH.，1984;BaezaC.＆CorominasJ.，1996;CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.，1991;劉傳正，2004;殷坤龍，2005)。
區域地質災害危險性評價和風險區劃研究仍是當前的研究主流，而利用之進行地質災害的實時預警與發布則多處於探索階段。這種方法可以充分反映預警地區地質環境要素的變化，並隨著調查研究精度的提高相應地提高地質災害的空間預警精度。顯式統計預報法可稱為第二代預報方法，是正在探索中的方法，比較適用於地質環境模式比較復雜的大區域。
基於地質環境空間分析的突發性地質災害時空預警理論與方法是根據單元分析結果經過合成實現的，克服了僅僅依據單一臨界雨量指標的限制，但對臨界誘發因素的表達、預警指標的選定與量化分級等尚存在需要進一步研究的諸多問題。
因此，要實現完全科學意義上的區域突發性地質災害預警，必須建立臨界過程降雨量判據與地質環境空間分析耦合模型的理論方法———廣義顯式統計模式地質災害預報方法，預警等級指數(W)是內外動力的聯立方程組。即
中國地質災害區域預警方法與應用
式中:W為預警等級指數;a為地外天體引力作用，包括太陽、月亮的引潮力，太陽黑子、表面耀斑和太陽風等對地球表面的作用，a=f(a1，a2，…，an);b為地球內動力作用，主要表現為斷裂活動、地震和火山爆發等，b=f(b1，b2，…，bn);c為地球表層外動力作用，包括降雨、滲流、沖刷、侵蝕、風化、植物根劈、風暴、溫度、乾燥和凍融作用等，c=f(c1，c2，…，cn);d為人類社會工程經濟活動作用，包括資源、能源開發和工程建設等引起地質環境的變化，d=f(d1，d2，…，dn)。
20世紀70年代，以美國加利福尼亞州舊金山地區聖馬提俄郡的滑坡敏感性圖為代表，利用多參數圖的加權(或不加權)疊加得到區域滑坡災害預測圖。
20世紀80年代，CarraraA.(1983)將多元統計分析預測方法引用到區域滑坡空間預測中，並在世界各國得到迅速發展與推廣。如HaruyamaH.＆KawakamiH.(1984)利用數學統計理論對日本活火山地區降雨引起的滑坡災害進行了危險度評價。BaezaC.＆CorominasJ.(1996)利用統計判別分析模型進行了淺層滑坡敏感性評估，結果斜坡破壞的正確預測率達到96.4%，有力地說明了統計預測的適用性。CarraraA.，CardinaliM.＆GuzzettiF.等(1991)將統計模型與GIS結合，應用於義大利中部某小型匯水盆地的滑坡危險性評估，實現從數據獲取到分析、管理的自動化，結果證明統計分析與GIS的綜合使用是一種快速、可行、費用低的區域滑坡危險性評價與制圖方法。
20世紀90年代中後期以來，隨著計算機技術和信息科學的高速發展，RS、GIS和GPS等「3S」技術聯合應用使快速處理海量的地質環境數據成為可能，出現了地質災害空間預測模型方法應用研究逐步從地質災害危險評價與預警應用相結合的新態勢。
劉傳正等(2004)創建並發表了用於區域地質災害評價和預警的「發育度」、「潛勢度」、「危險度」和「危害度」時空遞進分析理論與方法，簡稱「四度」遞進分析法(AMFP)，並在三峽庫區(54175km2)和四川雅安地質災害預警試驗區(1067km2)進行了應用，結果是可信的。
李長江等(2004)將GIS和ANN(人工神經網路)相互融合，考慮不同的地質、地貌和水文地質背景，建立了給定降雨量的浙江省區域群發性滑坡災害概率預報(警)系統(LAPS)。
宋光齊等(2004)根據地貌、岩性和地質構造幾率分布，基於GIS建立了給定降雨量的四川省地質災害預報系統。
殷坤龍等(2005)以浙江省為例探索了基於WebGIS的突發性地質災害預警預報問題。
由於我國政府在全國范圍內推行區域地質災害預警預報機制，目前我國的預警探索工作走在世界前列。
4.2.3 動力預報法
動力預報法是一種考慮地質體在降雨過程中地-氣耦合作用下研究對象自身動力變化過程而建立預警判據方程的方法，實質上是一種解析方法。動力預報方法的預報結果是確定性的，可稱為第三代預報方法，目前只適用於單體試驗區或特別重要的局部區域。該方法主要依據降雨前、降雨中和降雨後降水入滲在斜坡體內的轉化機制，具體描述整個過程斜坡體內地下水動力作用變化與斜坡體狀態及其穩定性的對應關系。通過鑽孔監測地下水位動態、孔隙水壓力和斜坡應力-位移等，揭示降雨前、降雨過程中和降雨後斜坡體內地下水的實時動態響應變化規律、整個坡體物理性狀變化及其變形破壞過程的關系。在充分考慮含水量、基質吸力、孔隙水壓力、滲透水壓力、飽水帶形成和滑坡—泥石流轉化因素條件下，選用數學物理方程研究解析斜坡體內地下水動力場變化規律與斜坡穩定性的關系，確定多參數的預警閾值，從而實現地質災害的實時動力預報。
目前，這種方法局限於試驗場地或單個斜坡的研究探索階段，必須依賴具有實時監測、實時傳輸和實時數據處理功能的立體監測網(地-氣耦合)作為支撐才能實現實時預報。由於理論、技術和經費等方面的高要求，這種方法比較適用於重要的小區域或單體的研究性監測預警。
據研究，美國舊金山海灣地區的6h降雨量達到4in(101.6mm)時，就可能引發大面積泥石流。為了監測降雨期間地下水壓力的變化，研究人員設置了若干個孔隙水壓力計以觀測斜坡中地下水壓力變化。舊金山海灣地區實時區域滑坡預警系統包括降雨與滑坡發生的經驗和分析關系式，實時雨量監測數據，國家氣象服務中心降雨預報以及滑坡易發區略圖。
在我國，劉傳正等(2004)在四川雅安區域地質災害監測預警試驗區進行了大氣降水與斜坡岩土層含水量變化的分層響應監測，發現不同降雨過程和降雨強度下，斜坡岩土體的含水量相應發生明顯變化，可以研究降雨在斜坡岩土體內的滲流過程直至出現滑坡、泥石流的成因機理。
2003年8月23～25日是一個引發多處地質災害並造成人員傷亡的典型降雨過程，可以作為分析實例。以8月19日15時的含水量為背景值，則8月23，24和25日降雨過程分別對應第96，120和144h的含水量，4個層位的記錄曲線明確反映了隨累計降雨量增加斜坡岩土體含水量急劇增加，第一、二層位達到過飽和狀態，且含水量急劇增加出現於第121h，即24日15時之後，滯後於降雨時間約20h。各層含水量峰值出現於第151h，即接近滑坡呈區域性暴發時間(26日零時，對應第153h)。該分析未考慮沿裂隙的地下水滲流作用(圖4.1)。
圖4.1 四川雅安桑樹坡監測試驗點第1～4層含水量隨時間變化曲線
分析對比隱式統計預報法、顯式統計預報法和動力預報法3類方法，我們認為，未來的方向是探索地質災害隱式統計、顯式統計與動力預警3種模型的聯合應用方法，以適應不同層級的地質災害預警需求。研究內容包括臨界雨量統計模型、地質環境因素疊加統計模型和地質體實時變化(水動力、應力、應變、熱力場和地磁場等)的數學物理模型等多參數、多模型的耦合。3種模型的聯合應用不僅適應特別重要的區域或小流域，也為單體地質災害的動力預警與應急響應提供決策依據。
⑤ 全國地質災害監測預警體系建設的主要任務
全國地質災害監測預警體系建設的總體規劃如圖7.1所示。
7.3.1 國家、省、市、縣級地質災害監測預警站網建設
縣級以上國土資源行政主管部門建立地質災害監測預警體系，會同建設、水利、交通等部門承擔地質災害監測任務，負責業務技術管理，並可受政府委託行使部分地質災害監測管理職能，發布地質災害監測預警信息。地質災害監測機構是公益性事業單位。
（1）國家級地質災害監測站
國家級地質災害監測站負責全國性地質災害專業監測網、信息網的建設與運行工作，並承擔國家級地質環境監測任務；承擔全國地質災害預警預報和相關的調查研究工作；擬編全國地質災害監測規劃、計劃、工作規范和技術標准；開展科技交流與合作，研究和推廣新技術、新方法；承擔全國地質災害監測數據、成果報告的匯總、分析、處理和綜合研究，為政府決策部門和社會公眾提供信息服務；負責對省（區、市）級地質災害監測業務的指導、協調和技術服務。
（3）地質災害監測預警研究試驗區
針對我國突發性地質災害具有區域性、同時性、突然性、暴發性和危害大等特點，結合國土整治規劃和資源能源開發，在代表性地區開展地質災害監測預警示範。在試驗區建立自動遙測雨量觀測站網，逐步建立試驗區滑坡、崩塌和泥石流區域爆發的降雨臨界值，為突發性災害的區域預警提供依據。同時，在試驗區開展降雨期斜坡岩土體滲流觀測，研究降雨誘發滑坡、崩塌和泥石流的機理。
2010年前，進一步完善和建設三峽庫區立體式監測預警示範區。完成三峽庫區滑坡、崩塌、泥石流災害的立體監測網建設，在庫區60處地質災害點實現監測數據的自動採集、實時傳輸和自動分析；完善庫區20個縣級監測點建設；完成1∶1萬航攝飛行；建立全庫區的遙感（RS）監測系統，完成全球定位系統（GPS）控制網、基準網建設。
2010年以前重點在重慶市區、北京市、甘肅蘭州市、陝西安康市、四川雅安、雲南新平、雲南東川、浙江金華市、江西宜春市等地區開展突發性地質災害監測預警試驗研究。
（4）地面沉降和地裂縫監測網
1）國家級地面沉降監測網選址原則：①跨省區的地面沉降災害區域；②有一定的監測工作和設施基礎；③地方政府有積極性，並提供配套資金；④具有較為完善的法規和管理體系。
2）工作部署：2010年之前，重點開展長江三角洲、華北平原、關中平原、淮北平原和松嫩平原地面沉降和地裂縫監測網的建設；2010年以後逐步開展汾河谷地、遼河盆地、珠江三角洲以及全國其他主要城市地面沉降和地裂縫的調查及監測網的建設。
長江三角洲地面沉降和地裂縫監測網包括上海市全部，江蘇的蘇錫常地區、南通地區和鹽城地區南部的三個縣（市），浙江的杭嘉湖平原，控制面積近5萬km2。
華北平原地面沉降和地裂縫監測網包括北京、天津市的平原區，河北省的環渤海平原區和山東的魯西北平原，控制面積5萬多km2。
關中平原和汾河谷地地面沉降和地裂縫監測網的覆蓋范圍自六盤山南麓的寶雞，沿渭河向東，經西安到風陵渡轉向北東，沿汾河經臨汾、太原到大同，寬近100km，長近1000km，包括渭河盆地、運城盆地、臨汾盆地、太原盆地、大同盆地等，涉及近50個（縣）市。
7.3.3 群測群防體系建設
突發性地質災害群測群防網主要針對地質災害較嚴重的山區農村，以縣為單位，在專業隊伍指導下，建立由當地政府領導下的縣、鄉、村三級群測群防體系。在各級地方政府的組織和領導下，充分發揮各級監測站的技術優勢，提高群眾的防災意識和參與程度，完善監測預報制度，到2010年，建成1400個縣（市）突發性地質災害易發區的群測群防網路體系。
（1）群眾監測網路建設
1）監測點選定原則：①危險性大、穩定性差、成災概率高，會造成嚴重災情的地質災害隱患體；②對集鎮、村莊、工礦及重要居民點人民生命安全構成威脅的地質災害隱患體；③一旦發生將會造成嚴重經濟損失的地質災害隱患體；④威脅公路、鐵路、航道等重要生命線工程的地質災害隱患體；⑤威脅重大基礎建設工程的地質災害隱患體。
2）監測點的建設：根據上述原則確定需要監測的地質災害隱患點後，由專業調查組及時向當地政府提出監測方案，同時協助搞好監測點的建設工作。①監測范圍的確定：除對地質災害隱患點和不穩定斜坡本身的變形跡象進行監測外，還應把該災害點威脅的對象和可能成災的范圍，納入監測范圍。②監測方法與要求：對當前不宜進行治理或暫時不能進行治理的隱患點，危害大的應建立簡易監測點，同時要對宏觀地面變形、滑坡體內的微地貌、地表植物和建築物標志等進行觀察。以定期巡測和汛期強化監測相結合的方式進行。定期巡測一般為半月或每月一次，汛期強化監測將根據降雨強度，每天或24小時值班監測。③監測點的設置：簡易監測點一般採用設樁、設砂漿貼片和固定標尺，對滑坡體地面裂縫相對位移進行監測，對危害大的隱患點，如有條件也可用視准線法測量監測點的位移。
3）監測網點的管理與運行：①監測責任落實到具體的單位與個人。被監測的地質災害隱患點所在的鄉（鎮）、村和有關單位為監測責任人，在其領導下，成立監測組，監測組由受危害、威脅的居民點或有關單位的群測人員組成。②建立崗位責任制，縣、鄉（鎮）、村應逐級簽訂責任書。調查過程中，採取多種方式進行宣傳與培訓，教會監測責任人、監測組成員和群眾，如何監測、如何判斷災害可能發生的各種跡象和災情速報及有關應急防災救災的方法。③信息反饋與處理。縣（市）國土資源主管行政部門負責監測資料與信息反饋的收集匯總，上報到市（地、州）國土資源行政部門（或地質環境監測站）進行綜合整理與分析，省國土資源廳地質環境處（或省地質環境總站）將上報的資料與信息錄入省地質災害空間資料庫，進行趨勢分析，同時對下一步監測工作提出指導性意見。④預測有重大險情發生時，當地政府和有關單位應立即採取應急防災減災措施，同時應立即報告省、市、縣政府和國土資源主管部門，派出專業人員赴現場協助監測和指導防災救災。⑤建立地質災害速報制度，按國土資發[1998]15號文附件執行。
4）資料的收集與監測數據的整理：①監測數據包括地質災害點基本資料、動態變化數據、災情等。②所有監測數據均應以數字化形式儲存在信息系統中，同時，必須以紙介質形式備份保存。③監測點必須進行簡易定量監測，並須整理成有關曲線、圖表等。應編制有關月報、季報和年報，同時，對今後災害發展趨勢進行預測。④監測數據應按有關程序逐級匯交。
（2）群專結合的預報預警系統建設
1）縣（市）國土資源行政主管部門歸口管理和指導群眾監測網路，負責監測資料與信息反饋的收集匯總。
2）縣（市）國土資源行政主管部門的地質環境職能部門應根據氣象、水文預報和監測資料進行綜合分析，預測地質災害危險點，並及時向有關鄉（鎮）、村和礦山及負有對重要設施管理的有關部門發出預警通知。
3）縣（市）國土資源行政主管部門負責組織各鄉（鎮）、礦山、重要設施主管部門編制汛期地質災害防災預案。編制全縣（市）汛期地質災害防災預案，並負責組織實施。
4）縣（市）國土資源行政主管部門負責組織地質災害防治科普宣傳活動和基層幹部培訓工作。
7.3.4 地質災害監測預警信息網建設
地質災害監測預警與防治數據是國家與地方進行地質災害防治，保障社會與經濟建設的重要信息，具有數量大、更新快、用途廣等特點。通過信息網的建設，實現數據的採集、存儲、分析和發布，切實做到為政府、研究人員和社會提供所需的地質災害信息，為國家經濟建設宏觀決策提供基礎的科學依據。
到2010年，在完善中國地質災害信息網與各省地質災害信息網及部分地（市）地質災害信息網的同時，建成集地質災害監測、地下水環境監測等為一體的全國地質災害監測信息系統，實現地質災害監測數據的自動採集、傳輸、存儲、數據管理、查詢、應用和信息實時發布系統。
到2020年，以科學技術為先導，不斷完善全國地質災害監測信息系統，結合氣象、水文、地震等相關因素，建成多專業領域、多信息處理技術的信息系統；全面提升我國地質災害監測信息水平，滿足社會和民眾對地質災害信息的需求，實現遠程會商、應急指揮等重要決策功能。
地質災害監測預警信息系統建設依託於各級地質災害監測機構，具有統一要求、統一流程、分級管理等特點，是一個與現代計算機技術緊密結合的系統工程。本書在第11章（全國地質災害防治信息系統建設規劃研究）全面討論了包括地質災害監測預警信息系統在內的整個地質災害防治信息系統的建設問題，本節不再贅述。
7.3.5 突發性重大地質災害應急反應機制建設與遠程會商應急指揮系統建設
（1）應急反應機制建設
從現在（2004年）起，國家、各省（區、市）要組建以省國土資源行政主管部門為指揮中心，以地質環境監測總站（院、中心）為主體，地（市、州）、縣（市、區）國土資源行政主管部門和地方專業隊伍協同作戰的地質災害監測預警應急反應系統。
1）應急反應系統要配置必備的應急設備，每年汛前對防災預案中地質災害隱患點的主要縣（市）進行險情巡查，重點檢查防災減災措施、群測群防網路、監測責任制是否落實到位，並對主要災害隱患點進行險情巡查，汛中加強監測，汛後進行復查。
2）發現險情和接到險情報告能在最短的時間內趕到現場，進行險情鑒定，同時能夠及時對災害進行動態監測、分析，預測災害發展趨勢，根據災害成因、類型、規模、影響范圍和發展趨勢，劃定災害危險區，設置危險區警示標志，確定預警信號和撤離路線，組織危險區內人員和重要財產撤離，情況危急時，強制組織避災疏散。
3）接到特大型和大型地質災害隱患臨災報告，指揮部辦公室會同相關部門，迅速組織應急調查組趕赴現場，調查、核實險情，提出應急搶險措施建議。
（2）突發性重大地質災害遠程會商與應急指揮系統建設
隨著國家經濟建設規模的日益擴大和人民生活水平的不斷提高，地質災害造成的損失日趨突出，地質災害的防治工作必須針對重大地質災害及時作出反應，提出科學的決策意見，及時指揮應急處理工作。
突發性重大地質災害遠程會商及應急指揮系統，是針對突發重大地質災害的預報和應急指揮，在建立地質災害綜合資料庫的基礎上，構建連接國務院國土資源主管部門、地質災害數據中心與重點地質災害發生區的遠程會商和應急指揮網路化多媒體環境及地質災害應急數據傳輸環境，形成一套信息化的地質災害遠程會商和應急指揮工作流程。
其主要工作內容如下：
1）對重大地質災害預報和應急指揮相關的信息進行提取、加工、整理、集成與分析，建立地質災害綜合資料庫。信息內容包括地理、地質背景數據；氣象分析數據；地質災害調查與監測數據；地質災害情況資料；救災條件信息等。
2）建立地質災害信息發布平台。開發和建設重大地質災害信息預報與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。
3）構建地質災害遠程會商和應急指揮的網路和多媒體運行環境。包括多點、多級視頻會議系統、大屏幕顯示系統及有關音像、電話系統；國家與重點地質災害區域之間的網路信息傳輸系統；構建地質災害重點區域應急調查數據快速傳輸環境。
4）研究與制定形成一套地質災害遠程會商和應急指揮系統工作規范。分析地質災害遠程會商和應急指揮工作的特點，提出地質災害遠程會商和應急指揮系統工作的模式，建立一套相關的工作規范。
⑥ 中國地質災害分區預警模型
根據5.4節中中南山地丘陵區試運算過程中的總結修正的思路，在全國7個預警大區范圍內分別完成地質災害潛勢度計算、地質災害預警指數計算，從而實現國家級地質災害氣象預警預報。
5.6.1 分區潛勢度計算
5.6.1.1 權重計算結果
考慮到因子圖層准備情況和時間關系，本次計算中選取了25個因子圖層，在7個大區分別開展計算。各區內因子圖層的權重計算結果見表5.10。從權重計算結果來看具有如下特點:
(1)總體上符合經驗認識
從敏感因子排序來看，中南山地丘陵區(C區)，最敏感的因子是地形起伏(權重為0.17);西南部地區(D區)，最敏感因子為地震動參數(權重為0.18);黃土地區(E區)，最敏感因子為岩土體類型(權重0.09)，等等。而鐵路、塔廟宇等因素的敏感度則非常低，甚至很多區的權重為0。
(2)因子權重差偏小
主要是由於選取因子較多(25個)，且各因子之間有一定重復，因此造成每個因子的權重相對較小，權重差偏小。25個因子的平均因子權重應為1/25，即0.04，因此當某個因子權重超過0.04時，可以認為該因子為地質災害的敏感因子。
(3)精確程度還有待進一步提高
目前的計算，是在整理現有的地質背景環境資料和歷史災害點資料基礎上，圖層資料的比例尺還相對有限，特別是歷史災害點資料主要是建立在縣市調查數據基礎上的，已調查縣災害點密集，而未調查的縣數據缺失，造成統計分析結果的精確程度有限。
表5.10 分區計算各因子權重結果表
目前的計算，主要旨在探索計算思路，計算結果的精確程度會隨著原始資料的不斷充實而不斷提高。
5.6.1.2 潛勢度計算結果校驗
將各區潛勢度的計算結果，與歷史災害點的分布情況進行對比分析，校驗潛勢度是否能夠體現地質環境的優劣程度。
圖5.20～圖5.26反映地質災害潛勢度值大的區域歷史災害點分布多，地質災害潛勢度值小的區域歷史災害點分布少，即地質災害潛勢度值的大小能夠反映歷史地質災害點的多少，能夠反映地質背景環境條件的優劣。
圖5.20 A區地質災害潛勢度與災害分布對比
圖5.21 B區地質災害潛勢度與災害分布對比
5.6.2 分區預警模型
在全國7個預警大區中，C區(中南)、D區(西南)、B區(華北)災害樣本較多，雨量站點相對稠密，採用統計分析方法，建立了顯式統計的線性回歸模型。
圖5.22 C區地質災害潛勢度與災害分布對比
圖5.23 D區地質災害潛勢度與災害分布對比
圖5.24 E區地質災害潛勢度與災害分布對比
圖5.25 F區地質災害潛勢度與災害分布對比
圖5.26 G區地質災害潛勢度與災害分布對比
A區(東北)、E區(西北黃土)、F區(西北新疆)、G區(青藏高原)由於災害點樣本太少和雨量站點稀疏，匹配到災害點上的雨量誤差較大。不具備統計分析的樣本條件，採用的是潛勢度-雨量經驗方法，即不同潛勢度分段范圍內，根據經驗給定臨界降雨判據。
5.6.2.1 線性回歸模型
將歷史災害點的發生個數作為輸出量，潛勢度值、當日雨量、前期累計雨量作為輸入雨量，進行線性回歸分析，根據統計結果可見，地質災害的發生與地質環境基礎因素(G)、降雨激發因素(Rd，Rp)存在一定程度的線性關系。
根據T值進行預警等級劃分的原則如下:
回歸分析中，輸出量為歷史地質災害點的發生個數;得到預警模型後，T值(預警指數)為地質災害發生可能性大小的量化參數，是地質環境條件與降雨條件綜合作用的量度。根據我國各大區歷史地質災害發生情況以及幾年來地質災害氣象預警預報工作經驗總結，主要通過試運算進行地質災害預警等級劃分。統計分析時將地質災害的嚴重程度按區分為3個級別，並以此3個級別作為預警模型中預警等級劃分的重要參考。同時，具體操作中也考慮了如下4個方面:
1)各大區內，挑選近年來地質災害群發的典型區域，進行預警模型試運算，並將其結果與地質災害點實際發生情況對比分析，從而修正預警等級劃分標准。
2)在典型區域內，分別採用第二代預警系統和第一代預警系統開展預警預報試運算，通過結果對比修正預警等級劃分標准。
3)預警模型中各變數的實際意義與取值范圍。G(潛勢度)為地質環境條件的量化參數;Rd和Rp為降雨條件的量化參數。取值范圍各區有所不同。
4)考慮到地質災害氣象預警預報對於地質災害防治工作的具體作用，在預警預報區域面積的大小方面也有所考慮，此項考慮主要為定性考慮。預警區域面積過大，可能會導致地質災害防治工作中無從參考，預警區域面積過小，可能會導致地質災害多發區域的漏報。
在B，C，D3個區的回歸分析過程和結果如下。
(1)B區
復相關系數:R=0.19;
判定系數:R2=0.16;
得到回歸模型方程為
中國地質災害區域預警方法與應用
根據括弧內的t統計量的值可知:G，Rd，Rp均對地質災害的發生情況有顯著影響。根據F統計量的值F=5.60，可知:回歸方程是顯著的。
通過試運算，根據T值進行分段，確定預警等級。3級(T＜10);4級(10≤T＜20);5級(T≥20)。
(2)C區
復相關系數:R=0.50;
判定系數:R2=0.48;
得到回歸模型方程為
中國地質災害區域預警方法與應用
根據括弧內的t統計量的值可知:G，Rd，Rp均對地質災害的發生情況有顯著影響。根據F統計量的值F=21.40，可知:回歸方程是顯著的。
通過試運算，根據T值進行分段，確定預警等級。3級(T＜10);4級(10≤T＜60);5級(T≥60)。
(3)D區
復相關系數:R=0.48;
判定系數:R2=0.45;
得到回歸模型方程為
中國地質災害區域預警方法與應用
根據括弧內的t統計量的值可知:G，Rd，Rp均對地質災害的發生情況有顯著影響。根據F統計量的值F=14.40，可知:回歸方程是顯著的。
通過試運算，根據T值進行分段，確定預警等級。3級(T＜18);4級(18≤T＜50);5級(T≥50)。
5.6.2.2 潛勢度-臨界雨量經驗方法
(1)A區
根據潛勢度G值，將A區分為3類:
中國地質災害區域預警方法與應用
(2)E區
根據潛勢度G值，將E區分為3類:
中國地質災害區域預警方法與應用
(3)F區
根據潛勢度G值，將F區分為3類:
中國地質災害區域預警方法與應用
(4)G區
根據潛勢度G值，將G區分為3類:
中國地質災害區域預警方法與應用
⑦ 實施地質災害監測預警體系建設規劃的保障措施
（1）建立健全地質災害監測的法規、制度和規范體系
建立和完善地質災害監測管理辦法、監測設施保護規定、監測資料共享、監測資料匯交制度。大力宣傳《地質災害防治條例》、《全國生態環境建設規劃》、《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國水法》和《中華人民共和國水土保持法》；積極推進《地質環境監測法》、《地質環境保護條例》和《礦山環境保護條例》等的立法進程。
修改完善地下水環境監測技術規范；做好礦山地質環境監測技術要求、地質災害監測技術要求、地質災害預報預警技術要求、地面沉降、地裂縫監測規范、地質環境監測數據採集、錄入等一系列規程規范和技術標準的編制或修訂工作。使地質災害監測工作走上法制化、規范化的道路。
（2）建立健全地質災害監測機構、理順體制關系
建立由中央到地方專門領導機構和專業組織實體，形成覆蓋全國的專業與群眾相結合的地質災害監測實體網路（圖）。國務院國土資源主管部門負責全國地質災害防治的組織、協調、指導和監督工作，其他部門按照各自職責負責相關部門的防治工作。縣級以上人民政府災害防治小組應會同水利、交通、城建和氣象等部門加強配合對地質災害險情的實時動態監測，形成既有各專業獨立性，又有統一領導的監測預警體系。
建立健全國家、省（市、區）、市（地、州）和縣（市）四級地質環境監測機構，明確各級監測機構作為國土資源管理部門的公益性事業單位。按照「站網管理，業務聯系，技術指導，資料匯交，成果集成」的原則，理順各級關系，加強內部機構建設，使其真正承擔起各類地質環境監測和地質災害群測群防的技術指導工作。
（3）健全監測經費保障體系
監測經費實行分級分責任承擔。國家、省、地和縣等不同級別的監測網點建設、維護、運行和基本建設經費，應納入各級政府的財政預算，建立地質環境專項經費；由采礦、開采地下水、工程建設等人為因素誘發的地質災害、環境地質問題等的專門監測網點建設、維護和監測的日常運行以及試驗研究經費，應由責任人承擔；各類建設項目，建設單位應承擔《建設用地地質災害危險性評估》中所要求的地質環境監測研究經費。
（4）把科技進步放在突出位置，大力推廣先進實用的監測設備
重視高素質人才的培養，引進先進的技術設備，加快地質環境監測的自動化進程，推廣規范化的技術規程，建設和完善地質環境信息網路，改進監測成果的發布形式，提高監測工作為社會公眾服務為政府決策服務的能力。
（5）加強國際交流與合作
加強國際交流與合作，學習和借鑒國外先進技術和經驗，提高我國地質環境監測水平和國際影響
總結地質災害預報預警成功的經驗，進一步嘗試和推進與其他公益網的合作，實現信息資源共享互為補充和促進，不斷拓展監測領域，提高為政府、為社會服務的水平。
（6）加強宣傳教育，提高全社會地質災害防治和地質環境保護意識
利用電視、廣播和報紙等多種宣傳媒體，結合「世界地球日」、「土地日」、「水日」等社會活動大力宣傳我國人口、環境與資源的基本國策，宣傳生態環境建設、地質災害防治、地質環境保護的重要性和迫切性，提高全社會對保護地質環境的重視程度，普及地質環境保護和地質災害防治知識，提高全民的防災減災意識。
⑧ 地質災害預警系統研發
3.1.1 總體思路
3.1.1.1 基本認識
中國地域廣大，地質環境類型復雜多樣，斜坡岩土體含水狀態與滑坡泥石流事件發生的對應關系是復雜的，滑坡泥石流事件與降雨過程的關系具有離散性。因此，盡可能細化預警區域的劃分，對每個預警區的斜坡坡角、坡積層工程地質特徵、植被類型和人類活動方式進行系統研究，得出特定環境地質條件(地層岩性、地質結構、地貌形態、地表植被和人類工程經濟活動等)下引發地質災害的大氣降雨量臨界值，作為地質災害區域預警判據是可行的。
3.1.1.2 預警對象與預警重點區
降雨引發的區域突發性群發型地質災害:崩塌、滑坡、泥石流等。
預警重點區是:
1)威脅山區的鄉鎮、居民點，且無力搬遷的地區;
2)威脅重要工程如橋梁、水壩和電站等地區;
3)威脅線狀工程如公路、鐵路、輸油(氣)管線和輸電線路以及水上交通線等地區;
4)重要經濟區(發達經濟區、工礦區和農業區等);
5)重要自然保護區、自然景觀和人文景觀地區;
6)區域生態地質環境脆弱，且又必須開發的地區。
3.1.1.3 預警類型
突發性地質災害氣象預警可分為時間預警和空間預警兩種類型。
空間預警是比較明確地劃定在一定條件下(如根據長期氣象預報)，一定時間段內地質災害將要發生的地域或地點，主要適用於群發型;
時間預警是在空間預警的基礎上，針對某一具體地域或地點(單體)，給出地質災害在某一時段內或某一時刻將要發生的可能性大小，主要適用於單體如大型滑坡，並有群測群防網路或專業監測網路相配合。
空間預警是減輕區域性、全局性地質災害的有效手段。空間預警是基於地質災害的主要控制因素(如地層岩性、地質結構、地貌形態、地層突變等)和引發因素(如降雨、地震、冰雪消融、人為活動)開展工作，控制因素是基本條件，引發因素在不同地區或同一地區的不同地段常常表現出極大差異。
3.1.1.4 預警等級
根據《國土資源部和中國氣象局關於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;
2級，可能性較小;
3級，可能性較大;
4級，可能性大;
5級，可能性很大;
國家層次發布地質災害預警按以下考慮:
1～2級不發布預報，用綠色和藍色表示;
3級發布預報，用黃色表示;
4級發布預警，用橙色表示;
5級發布警報，用紅色表示。
3.1.1.5 預警時段與地域
預報預警時段是當日20時至次日20時。
預報預警地域是中華人民共和國領土范圍，暫不包括香港特別行政區、澳門特別行政區和台灣省。
3.1.1.6 技術路線
1)把全國劃分為若干預警區域。
2)確定預警判據。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，分別建立每個預警區的地質災害事件與臨界過程降雨量的統計關系圖，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(低值、高值)，作為預警判據。
3)判定發生地質災害的可能性。接收到國家氣象中心發來的前期實際降雨量和次日預報降雨量數據後，對每個預警區疊加分析，根據判據圖初步判定發生地質災害的可能性。
4)判定預報預警等級。對判定發生地質災害可能性較大或以上等級的地區，結合該預警區降雨量、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，從而對次日的降雨過程引發地質災害的空間分布進行預報或警報。
5)製作地質災害預警產品。
6)發送預警產品。將預警產品報請有關領導簽發後，發送國家氣象中心。
7)發布預警產品。國家氣象中心收到預警產品後，以國土資源部和中國氣象局的名義在中央電視台播出。同時，地質災害預警結果在中國地質環境網站上進行發布。
8)發布預警後，預警人員跟蹤校驗預警效果，總結提高預警准確率。
3.1.2 科學依據
根據1990～2002年對突發性地質災害的分類統計，發現持續降雨引發者占總發生量的65%，其中，局地暴雨引發者約占總發生量的43%，占持續降雨引發者總量的66%。也就是說，約2/3的突發性地質災害是由於大氣降雨直接引發的或是與氣象因素相關的，地質災害氣象預警工作是有科學依據的。
3.1.2.1 氣象因素引發地質災害的特點
1)區域性:一般在數百至數千平方公里內出現;單條泥石流的流域面積:≤0.6km2者11.9%;0.6～10km2者61.6%;10～50km2者22.4%。
2)群發性:崩塌、滑坡、泥石流等在某一區域多災種呈群體出現。
3)同時性:巨大災難在數十分鍾—數小時內先後或同時出現。
4)暴發性:滑坡、特別是泥石流的發生具有突然暴發性，宏觀上完好的坡體突然滑塌或「奔流」;當地人稱為「渦旋炮」或「山扒皮」。如陝西省紫陽縣同一地點傷亡人員最多的聯合鄉魚泉村7組(瞬間造成37人遇難)是5個「渦旋炮」同時擊中的結果。
5)後續性:大型滑坡一般出現在降雨過程後期，甚至降雨結束後數天。
6)成災大:造成重大人員傷亡和各種財產損失。
3.1.2.2 氣象因素引發地質災害的成因
1)區域性持續降雨或暴雨使鬆散堆積層達到過飽和狀態。
2)成災地區地形陡峻，坡形變化復雜，坡度25°～70°。
3)地質上具備二元結構，上為鬆散堆積層，下為堅硬基岩，容易在二者的接觸處形成強大滲流帶。
4)鬆散堆積層厚度1～10m，一般1～4m。
5)一般植被覆蓋率較高，在強烈暴雨持續作用下起到滯水作用。
6)居民防災意識薄弱，房屋結構簡易，抗災強度低。房屋大多建在溪溝出山口地段，屬於泥石流的流通路徑。調查發現，雖然滑坡、泥石流災害具有暴發性，但多數地點仍有數小時至數分鍾的躲避時間，因防災基本知識缺乏，以致有的村民在搶運財物過程中喪生。
7)對大型滑坡滯後於降雨過程的機理缺乏科學認識。
3.1.2.3 來自統計學的認識
地質災害具有自然和社會的雙重屬性。理論研究與科學實踐均證明，地質災害具有可區劃性、可監測預警性。
1)分析發現，滑坡的發生在過程降雨量和降雨強度兩項參數中，存在著一個臨界值，當一次降雨的過程降雨量或降雨強度達到或超過此臨界值時，泥石流和滑坡等地質災害即成群出現。
2)不同地區具體一條溝谷的泥石流始發雨量區間為10～300mm，差異之大反映了地質條件、氣候條件等的差異。
3)在降雨過程的中後期或局地單點暴雨達到臨界值時出現突發性群發型泥石流、滑坡等地質災害，滑坡以小型者居多。
4)大型滑坡常在降雨過程後期或雨後數天內出現。
3.1.2.4 區域地質災害的時空分布
據20世紀90年代的調查，我國泥石流的時空分布頻率具有以下特點:
(1)泥石流頻率與地貌
3500m以上的高山佔9%;1000～3500m的中山佔56%;小於1000m的低山佔15%;黃土高原區佔11%。
(2)泥石流頻率與工程地質岩組
變質岩區佔43%;碎屑岩區佔32%;黃土區佔11%;岩漿岩區佔9%;碳酸鹽岩區佔7%。
(3)泥石流發生頻率與年平均降雨量(mm/a)
＜400區域佔10%;400～600區域佔16%;600～800區域佔18%;800～1000區域佔24%;1000～1400區域佔22%;＞1400區域佔10%
(4)泥石流暴發時間(月份)分布頻率
5月:9%;6月:18%;7月:34%;8月:24%;9月:10%
上述統計說明，泥石流主要分布在中低山地區;多出現在易於風化破碎的岩土分布區;年均降雨量過高或過低都不會暴發泥石流;發生時間主要出現在每年的6～8月。
3.1.3 中國地質災害氣象預警區劃
基於我國地質災害類型分布、全國氣候區劃和滑坡泥石流與區域降雨關系的各類研究文獻，編制中國地質災害氣象預警區劃圖。
3.1.3.1 資料依據
基於氣象因素的《中國地質災害氣象預警區劃圖(1∶500萬)》的編制主要依據以下資料:
1)中國泥石流及其災害危險區劃圖(1∶600萬)，
中國科學院成都山地災害與環境研究所，1991
2)中國滑坡災害分布圖(1∶600萬)，
中國科學院成都山地災害與環境研究所，1991
3)中國地質災害類型圖(1∶500萬)，
地質礦產部成都水文地質工程地質中心，1991
4)中國泥石流災害圖(1∶600萬)，
地質礦產部成都水文地質工程地質中心，1992
5)中國滑坡崩塌類型及分布圖(1∶600萬)，
地質礦產部環境地質研究所，1992
6)中國特殊類土及危害圖(1∶600萬)，
中國地質科學院水文地質工程地質研究所，1992
7)中國地形圖(立體，1∶600萬)，地圖科學研究所，1999
8)中華人民共和國氣候圖集，氣象出版社，2002
9)區域降雨資料與滑坡、泥石流關系的各類文獻
3.1.3.2 預警區劃分原則
根據研究需要，在此提出斜坡劃分原理:
1)滑坡和泥石流是在斜坡地區發生的;
2)區域分水嶺的兩坡氣象降雨條件和生態環境是不同的;
3)我國的最大斜坡是帕米爾高原—東海大陸架的多級多層次斜坡;
4)區域斜坡可分為三類:一類是分水嶺到海濱，如後界燕山—魯兒虎山，左界遼河，右界永定河/海河和前界渤海圈閉的區域;二類如大別山—淮河—黃河圈閉的區域;三類如四川盆地周緣區域。
一級區以全國性分水嶺或雪線為界，考慮長時間周期、大空間尺度的氣候區劃和地質地貌環境條件;
二級區主要以重大水系、區域分水嶺、區域氣候、歷史滑坡泥石流事件分布密度、地質環境條件、斜坡表層岩土性質和年均降雨量分布。
3.1.3.3 預警區域劃分
本研究立足全國范圍，暫時提出兩級區劃，共劃分7個一級預警區，28個二級預警區，可以滿足初步工作要求(圖3.1)。
(1)預警區的地質災害特徵
A東北山地平原區
A1三江地區
圖3.1 中國地質災害氣象預警區劃圖(28個區)(台灣省專題資料暫缺)
佳木斯/牡丹江地區，氣象因素引發地質災害微弱。
A2東北平原
樺甸/敦化地區以及大興安嶺東麓，氣象因素引發地質災害較弱。
B大華北地區
B1遼南地區
遼東半島地區(千山)，氣象因素引發地質災害較嚴重。
B2京承地區
北京北部和河北承德地區，氣象因素引發地質災害嚴重。
B3晉冀地區
太行山東麓地區，氣象因素引發地質災害較嚴重。
B4山東丘陵
泰山和膠東地區，氣象因素引發地質災害在小范圍較嚴重。
B5豫西地區
靈寶/許昌之間和伏牛山北麓地區，氣象因素引發地質災害較嚴重—輕微。
B6皖蘇地區
大別山北麓和張八嶺地區，氣象因素引發地質災害較嚴重—輕微。
B7江浙地區
臨安/嵊州地區，氣象因素引發地質災害在小范圍較嚴重。
C中南山地丘陵區
C1閩浙地區
武夷山/九連山以東地區，氣象因素引發小規模地質災害嚴重。
C2江西地區
九嶺山和贛南地區，氣象因素引發小規模地質災害嚴重。
C3豫鄂地區
南陽、神農架、大洪山和大別山南麓地區，氣象因素引發地質災害較嚴重。
C4湖南地區
湘西和湘南(雪峰山)地區，氣象因素引發地質災害嚴重。
C5桂粵地區
桂西和兩廣北部地區，氣象因素引發小規模地質災害嚴重。
D西南中高山區
D1陝南地區
秦嶺南麓和大巴山北麓地區，氣象因素引發地質災害嚴重。
D2四川盆地
成都平原外的其他地區，氣象因素引發地質災害嚴重。
D3黔渝地區
黔北和重慶地區，氣象因素引發地質災害嚴重。
D4滇南地區
滇南和黔南部分地區，氣象因素引發地質災害嚴重。
D5川滇地區
川西、滇西和滇中地區，氣象因素(含高山融水)引發地質災害極嚴重。
E黃土高原區
E1呂梁地區
大同—太原—臨汾一線地區，氣象因素引發地質災害較嚴重—輕微。
E2陝北地區
陝北黃土高原地區，氣象因素引發地質災害嚴重。
E3隴西地區
隴西和海東地區，氣象因素引發地質災害極嚴重。
F北方乾旱沙漠區
F1內蒙古東部地區
氣象因素引發地質災害輕微。
F2阿拉善地區
祁連山北麓、玉門/武威地區，氣象因素(高山融水)引發地質災害較嚴重。
F3南疆地區
天山南麓、阿爾金山北麓氣象因素(高山融水)引發地質災害較嚴重。
F4北疆地區
天山北麓氣象因素(暴雨和高山融水)引發地質災害嚴重。
G青藏高原區
G1藏北地區
氣象因素引發地質災害輕微。
G2藏南地區
雅魯藏布江及支流流域氣象因素(暴雨和高山融水)引發地質災害較嚴重;藏東南
暴雨引發地質災害嚴重。
(2)一級區域界線標志
A/F大興安嶺—七老圖山
漠河—鳳水山(1398)—古利牙山(1394)—太平嶺(1712)—興安嶺(1397)—巴代艾來(1540)—罕山(1936)—黃崗梁(2029)—七老圖山
A/B雲霧山—長白山
小五台山(2882)—赤城—雲霧山(2047)—七老圖山—阜新—鐵嶺—莫日紅山(1013)—白頭山
B/E太行山—中條山
小五台山(2882)—恆山(2017)—北台頂(3058)—陽曲山(2059)—歷山(2322)—華山(2160)
E/F毛毛山—靖邊—東勝—小五台
海晏—仙密大山(4354)—毛毛山(4070)—景泰—定邊—靖邊—榆林—東勝—豐鎮—小五台山(2882)
EB/DC秦嶺—伏牛山—大別山—括蒼山
海晏—龍羊峽—同仁—鳥鼠山(2609)—武山南—鳳縣—太白山(3767)—首陽山(2720)—秦嶺—華山(2160)—全寶山(2094)—老君山(2192)—太白頂(1140)—雞公山(744)—霍山(1774)—安慶—九華山(1342)—黃山(1873)—桐廬—括蒼山(1382)—北雁盪山(1057)
F/G阿爾金山—祁連山
公格爾山(7649)—慕士塔格山(7509)—賽圖拉—慕士山(6638)—烏孜塔格(6250)—九個達坂山(6303)—阿卡騰能山(4642)—阿爾金山(5798)—大雪山(5483)—祁連山(5547)—冷龍嶺(4849)—毛毛山(4070)
C/D老君山—梵凈山—岑王老山
老君山(2192)—武當山(1612)—大神農架(3053)—建始—來鳳(＞1000)—酉陽—梵凈山(2494)—佛頂山(1835)—雷公山(2179)—岑王老山(2062)—富寧
D/G九寨溝—察隅
武山—九寨溝—雪寶頂(5588)—馬爾康—爐霍—新龍—巴塘—察隅
(3)二級區域界線
A1/A2小興安嶺—張廣才嶺—白頭山
呼瑪—大黑頂山(1047)—平頂山(1429)—大青山(944)—大禿頂子山(1690)—大石頭(1194)—甑峰山(1677)—白頭山
B1/B2下遼河
B2/B3永定河—海河
B3/B4黃河
B4/B5黃河故道
B5/B6淮河—黃河故道
B6/B7長江
C1/C2武夷山—九連山
黃山(1873)—玉京峰(1817)—黃崗山(2158)—白石峰(1858)—木馬山(1328)—九連山(1248)—龍門
C2/C34霍山—幕阜山—羅霄山脈
霍山(1774)—九江—九宮山(1543)—幕阜山(1596)—連雲山(1600)—武功山(1918)—井岡山—八面山(2042)—石坑埪(1902)
C3/C4長江
C124/C5南嶺山脈
雷公山(2179)—貓兒山(2142)—韭菜嶺(2009)—石坑埪(1902)—雪山嶂(1379)—龍門—飛雲頂(1282)—蓮花山(1336)—神泉港
D1/D23米倉山—大巴山
九頂山(4984)—廣元—米倉山—大巴山—大神農架(3053)
D2/D3長江—重慶—華鎣山—萬源北
D123/D5夾金山—大涼山
雪寶頂(5588)—九頂山(4984)—二郎山(3437)—貢嘎山(7556)—鏵頭尖(4791)—大涼山(3962)—長江—五蓮峰(2561)—陸家大營(2854)
D3/D4苗嶺山脈
陸家大營(2854)—黃果樹瀑布—惠水—雷公山(2179)
D4/D5烏蒙山—哀牢山—高黎貢山
陸家大營(2854)—黎山(2678)—馬龍—玉溪—哀牢山(3166)—貓頭山(3306)—高黎貢山—(3374)—尖高山(3302)
E1/E2呂梁山脈
岱海—管涔山—荷葉坪(2784)—黑茶山(2203)—關帝山(2831)—禹門口
E2/E3屈吳山—六盤山脈
景泰—屈吳山(2858)—六盤山(2928)—太白(2819)
F1/F2
古爾班烏蘭井—呼和巴什格(2364)—賀蘭山(3556)—香山
F2/F3
馬鬃山(2583)—大雪山(5483)
F3/F4天山山脈
托木爾峰(7443)—比依克山(7443)—天格爾峰(4562)—博格達峰(5445)—巴里坤山—托木爾提(4886)
G1/G2岡底斯山—念青唐古拉山脈
扎西崗—岡仁波齊峰(6656)—冷布岡日(7095)—念青唐古拉峰(7111)—嘉黎—洛隆—邦達—巴塘。
3.1.4 地質災害氣象預警判據研究
3.1.4.1 判據確定原則與資料依據
根據有限研究積累和歷史經驗，滑坡、泥石流的發生不但與當日激發降雨量有關，而且與前期過程降雨量關系密切，本項研究選定1d，2d，4d，7d，10d和15d過程降雨量等6個數據進行統計分析，期望對一個地區氣象因素引發滑坡、泥石流地質災害的原因與臨界雨量判據的確定具有全面認識。
本次研究的資料依據主要有兩方面:
1)中國地質環境監測院建立的全國地質災害調查資料庫中氣象因素引發的歷史滑坡泥石流災害數據(999個);
2)國家氣象中心根據中國地質環境監測院提供的滑坡、泥石流數據，整理提供了731個相關站點15d內歷史降雨量數據。
3.1.4.2 預警區的臨界降雨量判據研究
(1)不同降雨過程代表數據的選定
中國氣象局系統對日降雨量(Q)的預報是按當日20時到次日20時計算，而滑坡、泥石流事件可能發生在此24h的任一時段。
若災害事件在接近24時發生，則基本可對應1d(即當日)過程降雨量;若災害事件在次日0時以後的夜間發生，則對應前一日(2d)過程降雨量更符合實際。因此，本項研究選定的數據代表時段(日:24h)是:
1d過程降雨量:0≤Q1≤1
2d過程降雨量:1≤Q2≤2
4d過程降雨量:3≤Q4≤4
7d過程降雨量:6≤Q7≤7
10d過程降雨量:9≤Q10≤10
15d過程降雨量:14≤Q15≤15
(2)臨界過程降雨量預警判據圖的建立
根據滑坡泥石流與降雨關系的研究，製作滑坡泥石流與不同時段臨界降雨量關系散點圖，發現散點集中成帶分布，其上界可用β線表示，下界可用α線表示。因此，利用1d，2d，4d，7d，10d和15d等過程降雨量，可以建立地質災害預警判據模式圖(圖3.2)。
圖中橫軸是時間(1～15d)，縱軸是相應的過程降雨量(mm)。我們規定，α線和β線為兩條滑坡、泥石流發生的臨界降雨量線，α線以下的A區為不預報區(1，2級，可能性小、較小)，α～β線之間的B區為地質災害預報區(3，4級，可能性較大、大)，β線以上的C區為地質災害警報區(5級，可能性很大)。
(3)預警區臨界降雨判據圖研究
在28個氣象預警區中，18個預警區可以形成完整的滑坡、泥石流發生的臨界降雨預警判據圖(上限值β線、下限值α線);10個預警區因缺乏資料尚不能形成判據圖，其中，A1，B5，F1和G24個區完全缺數據;B4，B6，E1，E2，F3和F46個區數據不全(只能形成α線或β線，甚至散點)。這10個區主要為滑坡、泥石流不發育區或人口稀疏地區，暫時對全國的預警工作效果影響不大。
圖3.2 預報判據模板圖
代表性數據及曲線舉例
A2東北平原
中國地質災害區域預警方法與應用
*3個樣本。
A2氣象預警區判據圖
B1遼南地區
中國地質災害區域預警方法與應用
*9個樣本。
B1氣象預警區判據圖
C1閩浙地區
中國地質災害區域預警方法與應用
*50個樣本。
C1氣象預警區判據圖
D1陝南地區
中國地質災害區域預警方法與應用
*45個樣本。
D1氣象預警區判據圖
D5川滇地區
中國地質災害區域預警方法與應用
*60個樣本。
D5氣象預警區判據圖
E3隴西地區
中國地質災害區域預警方法與應用
*50個樣本。
E3氣象預警區判據圖
F2阿拉善地區
中國地質災害區域預警方法與應用
*8個樣本。
F2氣象預警區判據圖
G1藏北地區
中國地質災害區域預警方法與應用
*15個樣本。
G1氣象預警區判據圖
3.1.4.3 預警判據校正
為了提高預警精度，依據以下資料對預警區判據圖進行了校正:
1)中國大陸滑坡、泥石流與降雨關系的各類科技文獻;
2)歷年中國地質災害公報;
3)部分省(區、市)的地質災害年報;
4)全國縣(市)地質災害調查區劃成果資料(主要是福建省);
5)重點地區地質災害專項研究報告等。
檢索發現有13個預警區具有部分滑坡、泥石流與臨界過程降雨量研究資料，有15個預警區暫未收集到或完全缺乏研究資料。
13個具備部分研究資料的預警區分別整理成圖、表，可供確定相應預警區預警級別時參考，或與預警判據圖配合使用。
以C1區為例，見下表(圖3.3):
圖3.3 C1區地質災害點分布與臨界降雨量統計關系
3.1.5 預警尺度精度評價
3.1.5.1 預警尺度
(1)空間預警尺度
圖面表示3000km2(基於1∶500萬～1∶600萬地質災害預警區劃圖)。
(2)時間預警尺度
地災預警與氣象預警時間尺度同步。
3.1.5.2 預警精度評價
1)取決於氣象預報精度。目前全國性的氣象預報精度尚不高，特別是對引發泥石流影響明顯的局地單點暴雨的預報有待加強。
2)雨量站點代表性精度。地質災害氣象預警判據圖依賴於氣象站點經(緯)度和地質災害發生點的經(緯)度(距離)的接近程度。
本次資料地質災害災情點的經(緯)度與相鄰氣象站點的經(緯)度之差在0.3°～1.0°之內，也即相差40～50km，反映在平面上即存在約2000km2的誤差。
3)地質環境-氣象因素耦合機制的研究精度。地形坡度、植被、岩土類型、含水狀態、地表入滲和產流等的研究尚很薄弱。
4)人類活動方式、強度與斜坡變形破壞模式尚缺乏科學界定。
3.1.6 地質災害預警產品製作與發布
3.1.6.1 預警產品製作、簽批與發布
1)國家氣象中心提供全國每次降雨過程的天氣預報資料，每天16:00通過適當方式(E-mail)發送前期實際降雨量和次日預報降雨量數據;
2)中國地質環境監測院接到降雨量數據後，根據此數據和預警判據圖對各預警區發生地質災害的等級進行逐個分析和判定;
3)專家會商、分析判定預報預警結果，根據會商後的結果，做出空間預警，在預警圖上劃出預報或警報區，此稱預警產品;
4)領導審定、簽批預警產品;
5)經簽批的預警產品於當天16:30通過適當方式(E-mail)發回國家氣象中心;
6)國家氣象中心接收預警產品，並和天氣預報產品統一製作，配音;
7)中央電視台在當天晚上19:30新聞聯播後播出地質災害氣象預報或警報及等級;
8)預報或警報地區的有關省級地質環境監測總站應在預警發出24h至48h內，向中國地質環境監測院反饋預警效果校驗結果;
9)中國地質環境監測院分析研究預警效果校驗結果，改進預警判據，逐步提高預警精度。
3.1.6.2 預警產品發布形式
(1)中央電視台發布播出
預警產品署名:國土資源部
中國氣象局
模擬預報詞:
今天晚上到明天白天，××地區發生地質災害的可能性較大，請注意防範。
(2)中國地質環境信息網站發布
主要供專業人士和政府管理部門參考，跟蹤研究預警效果，討論研究預警方法與對策。
設計製作了地質災害氣象預警預報專用「符號」(圖3.4)。
圖3.4 地質災害氣象預報預警專用「符號」
從2005年開始，在中央電視台發布地質災害氣象預警預報信息圖片時，同時配發崩塌、滑坡和泥石流動畫，增強了地質災害預警信息的視覺沖擊力，也提高了地質災害氣象預報預警的社會影響力。
3.1.7 地質災害預警軟體系統
3.1.7.1 基於C語言的預警預報軟體
2004～2006年，模型採用第一代臨界雨量判據法，基於C語言的預警預報軟體。具備自動生成降雨等值線、雨量站點上自動計算預報等級、查看雨量站點雨量等功能(圖3.5)。缺點是無法自動成區、不具備GIS圖層操作功能。
圖3.5 基於C語言的第1套預警軟體Predmap抓圖
3.1.7.2 基於ArcGIS開發了第2套預警預報軟體
2007年，基於ArcGIS開發了第2套預警預報軟體，模型仍採用第一代臨界雨量判據法(圖3.6)。主要改進在於將軟體系統升級為基於GIS開發，且實現預警區的自動圈閉。缺點是ArcGIS軟體龐大，軟體操作、升級等方面不便。
圖3.6 基於ArcGIS的第2套預警軟體抓圖
⑨ 滑坡、泥石流地質災害氣象預警預報
氣象因素是誘發滑坡、泥石流等地質災害的關鍵因素，開發基於Web-GIS和實時氣象信息的實時預警預報系統，實現地質災害實時預警預報與網路連接的地質災害預警預報與減災防災體系，對可能遭受的地質災害進行實時預警預報，及時廣泛地發布預警信息，有利於實現科學高效、快速地開展災害防治，從而最大限度地減少災害損失，保護人民生命財產安全，變被動防治為主動防治地質災害。
一、滑坡、泥石流地質災害氣象預警預報的主要依據
區域地質災害（滑坡、泥石流等）空間預測主要是圈定地質災害易發區，也就是前面論述的地質災害危險性評估與區劃。在區域地質災害空間預測的基礎上，結合實時的氣象動態信息，分析研究滑坡、泥石流等地質災害的主要誘發因素，研究同一地質環境區域，在不同氣象條件下發生地質災害的統計規律和內在機理，通過確定有效降雨量模型、降雨強度模型、降雨過程模型的臨界閥值，建立基於實時動態氣象信息的區域地質災害預警預報時空耦合關系，從而對區域性的滑坡、泥石流等地質災害進行危險性時空預警預報。
根據研究區域的地質條件、災害調查情況、氣象條件等，劃分地質災害易發區等級，統計已發生滑坡、泥石流等地質災害與有效降雨量、24小時降雨強度的相關性，確定出不同易發區不同等級的臨界降雨量（I、II），作為判別分析的閥值，確定降雨量危險性等級。降雨量小於I級臨界降雨量的為低危險性，降雨量介於Ⅰ－Ⅱ級臨界降雨量之間的為中危險性，降雨量大於II級臨界降雨量的為高危險性。
將各單元的有效降雨量與臨界有效降雨量進行對比，確定出各單元的降雨量危險性等級，將降雨量危險性等級和地質災害易發區等級進行疊加，疊加結果見表3－4和圖3-2，對應於4個不同的易發區把地質災害預警預報等級劃分為5級：其中，3級及3級以上為預警預報等級，5級為預警預報區的最高等級，1級和2級為不預警區，不同的預警預報等級採用不同的顏色予以表示。3級預警區是指應加強對災害點的監測地區；4級預警區是指應密切加強對災害點監測的地區，採取一定的防範措施；5級預警區是指應全天對災害點進行監測，直接受害對象尤其是住戶和人員在必要時應該採取避讓措施。在預警預報中，3級為注意級，4級為預警級，5級為警報級。
表3-4 地質災害預警區等級劃分表
圖3-2 區域地質災害宏觀預警構建思路示意圖
我國自2003年開展全國地質災害氣象預警預報工作以來，一些專家學者就致力於預警預報模型方法的研究與探索，主要經歷了兩個階段。
第一階段，2003～2006年，採用的是第一代預警方法，即臨界雨量判據法。該方法的主要原理是根據中國地貌格局、地質環境特徵及其與降雨誘發型崩滑流地質災害關系統計分析結果，以全國性分水嶺、氣候帶、大地構造單元和區域地質環境條件，進行一級分區；以區域分水嶺、歷史滑坡泥石流事件分布密度、地形地貌特徵、地層岩性、地質構造與新構造運動、年均降雨量分布等，進行二級分區；將全國劃分為7個預警大區、74個預警區；並分區開展歷史地質災害點與實況降雨量之間的統計關系，確定各預警區誘發滑坡泥石流災害的臨界雨量，建立預警預報判據模板（圖3-3）；利用全國地質災害資料庫和縣市調查信息系統中的地質災害樣本和中國氣象局提供的降雨資料，通過統計分析，確定地質災害發生前的1日、2日、4日、7日、10日和15日的臨界雨量作為判據模板，建立地質災害氣象預警預報模型，開展地質災害預警預報。
圖3-3 預警預報判據模板
第二階段，即第二代預警方法。2006～2007年，「全國地質災害氣象預警預報技術方法研究」項目設立，開展了全國地質災害氣象預警預報方法升級換代的研究工作。劉傳正教授提出了地質災害區域預警理論的三分法，即隱式統計預報法、顯式統計預報法和動力預報法；並提出了顯式統計預警方法（稱為第二代預警方法）設計思路。該方法改進了第一代預警方法中僅依靠臨界過程雨量方法的局限，實現了臨界過程降雨量判據與地質環境空間分析相耦合。2007年該項工作取得初步研究成果，經完善後已在2008年全國汛期預警工作中正式使用。
根據地質災害區域預警原理和顯式預警系統設計思路，具體預警模型建立過程如下：
（1）地質災害預警分區。將全國分為7個預警大區，分區建立預警模型。
（2）地質災害氣象預警信息圖層編制。充分考慮地質災害發生的地質環境基礎信息、地質災害歷史發生實況等，共編制預警信息圖層30個。
（3）地質災害潛勢度計算。探索一條計算地質災害潛勢度的計算方法，根據歷史地質災害點分布情況，採用不確定系數法計算地質環境CF值、採用項目組創新提出的權重確定法確定權重，從而計算地質災害潛勢度。
（4）統計預警模型建立。以10km×10km的網格進行剖分，將地質災害潛勢度、歷史災害點當日雨量、前期雨量作為輸入因子，地質災害實發情況作為輸出因子，採用多元線性回歸方法，建立預警指數計算模型，從而確定預警等級。
二、美國舊金山灣滑坡泥石流氣象預警系統
目前世界上滑坡泥石流災害氣象預警主要是依據美國舊金山灣滑坡泥石流預警系統提出的臨界降雨閥值的方法。該系統在1985年至1995年期間運行了10年，後因種種原因被迫關閉。它是世界上運行時間最長的滑坡泥石流預警系統，其經驗值得思考。
Campbell從1969年開始研究洛杉磯滑坡發生機制，1975年提出了建立基於國家氣象局（NWS）降雨預報和（前多普勒）雷達影像的洛杉磯泥石流預警系統的設想。Campbell指出，泥石流預報還是可能的，可通過降雨強度和持續時間的監測，並與根據降雨-滑坡發生概率的關系所建立的臨界值進行比較，進行泥石流災害等級的等級預報。一旦超過臨界值，就要對居住在山腳下的居民發出預警，撤離危險地，最大程度地減少災害損失。Campbell提出的泥石流預警系統由以下方面構成：①雨量計觀測系統，記錄每小時的降雨量；②具有能夠識別暴雨地區降雨強度中心的氣象編圖系統；將降雨數據標繪在地形（坡度）圖及相關滑坡影響圖上；③實時採集數據和預警管理和通訊網路。
1982年1月初，災難性暴雨襲擊了舊金山灣地區，引發了數以千計的泥石流及其他類型的淺層滑坡。經濟損失達數百萬美元，25人死亡。盡管該地區的人們得知暴雨預報，但並沒有得到任何關於滑坡、泥石流的警報。盡管Campbell提出的建議沒有在舊金山灣地區得以實施，但1982年的這場災難性事件使得建立泥石流預警系統變得十分緊迫和必要。
圖3-4 加州La Honda的泥石流降雨臨界線
Cannon和Ellen(1985)建立了加州La Honda的泥石流降雨臨界線(圖3-4）。他們用年均降雨量（MAP）對臨界降雨持續時間和臨界降雨強度進行了修正（標准化），即將臨界降雨強度修正為臨界降雨強度/年均降雨量（MAP）。他們建立的滑坡降雨臨界值是舊金山灣地區泥石流預警系統的基礎。1986年2月舊金山灣地區連降暴雨，美國地質調查局和國家氣象局聯合啟動了泥石流災害預警系統，通過NWS廣播電台系統發布了兩次公共預警。這是美國首次發出的泥石流災害預警。該次暴雨引發了舊金山灣地區數以百計的泥石流，造成1人死亡，財產損失達1000萬美元。如果不是預警系統的准確預報，損失將會更加嚴重。
1986年的泥石流災害預警是根據Cannon和Ellen（1985）確定的經驗降雨臨界值發布的。1989年Wilson等人在該經驗降雨臨界值的基礎上，建立了累積降雨量/降雨持續時間關系曲線，對不同的規模和頻率的泥石流確定不同的臨界值降雨量。據此USGS滑坡工作組進行泥石流災害預報。
Wilson自1995年一直研究困擾早期滑坡預警系統的泥石流降雨臨界值強烈受局部降水條件（地形效應）影響的難題。
如前所述，Cannon（1985）建立的舊金山灣地區的區域泥石流降雨臨界值，試圖用長期降雨量（MAP）來修正地形效應的影響。MAP是用來描述長期降雨氣候條件最常用的參數，可從標准氣象圖中獲得。Cannon建立MAP標准化臨界值，是滑坡預警系統的主要技術基礎。然而，正如Cannon本人所說，在早期滑坡預警系統運行過程中，發現降雨少的地區ALERT系統的雨量數據會產生「假警報」，反映了MAP標准化會出現低MAP地區的不一致性問題。後來Wilson（1997）將舊金山灣地區的MAP標准化方法應用到南加州和美國太平洋西北部地區，出現了明顯的低估或高估降雨臨界值的問題。
降雨量作為參數實際上反映了暴雨規模和頻率兩個綜合作用過程。美國太平洋西北部地區降雨量頻率高但每次降雨量小，導致年均降雨量大；而南加州地區則降雨頻率小但每次降雨量大，結果是年均降雨量小。年均降雨量標准化方法應識別出那些「極端」的降雨事件，即降雨量遠遠超過那些頻率高但降雨量小的暴雨事件。因此，對於估計泥石流降雨臨界值來說，單個暴雨的規模要比降雨頻率重要得多。
長期的氣候作用使斜坡本身達到了一種重力平衡狀態，即斜坡入滲與蒸發及地表排水之間達到了平衡。這種長期的平衡作用過程可能包含著無數已知和未知的機制。斜坡土壤的岩土工程性質、地表排水率及水網分布、本土植被都可能對局部氣候產生影響。Wilson用日降雨規模—頻率分析，重新檢查了年均降水量標准化臨界值的不一致性。在年均降雨量低的舊金山灣地區，泥石流的降雨臨界值高於MAP標准化的預測值。Wilson提出了參考的泥石流降雨臨界值，這有益於研究降雨與地表排水之間的相互作用。Wilson的研究表明，5年暴雨重現率可以代表降雨頻率與侵蝕率的優化組合關系。對三個具有明顯不同降雨氣候模式的不同地區（南加州洛杉磯地區、舊金山灣地區、太平洋西北部地區），採集了觸發致命泥石流災害事件的歷史雨量數據，建立了（引發廣泛泥石流發生）歷史上觸發大范圍泥石流的24小時峰值暴雨降雨量與參考降雨值（5年暴雨重現值）之間的關系曲線（圖3-5）。該關系曲線可用來估計泥石流的降雨臨界值，與Cannon的MAP標准化降雨臨界值相比，特別是可以在更加可靠點的范圍內通過插值估計出特定地點（特別是受地形效應影響的山區）的臨界值。
圖3-5 歷史觸發大范圍泥石流的24小時峰值暴雨降雨量與
盡管舊金山灣地區的滑坡泥石流氣象預警系統在1995年關閉了，但自1995年以來沒有停止對降雨/泥石流臨界值方面的研究。這些研究加深了對降雨、山坡水文條件、長期降雨氣象條件和斜坡穩定性之間相互作用的認識，這將為舊金山灣地區乃至世界其他地區的滑坡氣象預警工作奠定很好的科學基礎。
三、降雨監測與預報
舊金山灣地區滑坡預警系統運行的十年間，當地NWS的天氣預報主要依靠1987年2月發射的氣象衛星GOE-7（1997年被GOES-10所取代）。每隔30分鍾，GOES氣象衛星傳送覆蓋從阿拉斯加灣至夏威夷的北美西海岸雲團圖像。根據這些圖像，當地NWS可以估計出大暴雨的速度、方向和強度。圖像中的紅外波譜圖像還能指示雲團的溫度，它是估計降雨強度的重要信息。另外，地面氣象觀測站可獲得大氣壓、風速、溫度、降雨數據，與衛星氣象數據雨季NWS國家氣象中心提供的長期天氣趨勢預報信息相結合，當地NWS天氣預報辦公室綜合分析這些數據，准備和提供定量天氣預報（QPT），一天發布兩次加州北部和南部地區未來24小時天氣預報。
雨量監測（ALERT）系統能遠距離自動採集高強度降雨觀測數據，並將數據傳送到當地實時天氣預報中心。到1995年，舊金山灣地區ALERT系統已建立了60個雨量觀測站點（圖3-6）。盡管每個站點的建立得到了NWS的支持，但每個站點的設備購買、安裝和維護則由其他聯邦、州和地方政府機構負責。從1985年到1995年滑坡預警系統運行期間，USGS一直負責維護設在加州Menlo公園的ALERT接收器和數據處理微機系統。
要評估即將到來的暴雨是否會引發泥石流災害，要考慮兩個臨界值：①前期累積降雨量（即土壤濕度）；②臨近暴雨的強度和持續時間的綜合分析。為此，USGS滑坡工作組在La Honda研究區安裝了淺層測壓計，並對土壤進行了監測。如果測壓計首先顯示出對暴雨的強烈反應，即認為已達到前期臨界值。通常冬至後需幾個星期的時間才能使土壤濕度超過前期臨界值，之後要隨時關注暴雨強度和持續時間是否足以觸發泥石流災害。
圖3-6 1992年舊金山灣滑坡預警雨量監測系統—ALERT
四、泥石流災害預警的發布
當暴雨開始時，開始監測降雨強度，估計暴雨前鋒到來的速度。根據觀測的降雨量，結合當地NWS的定量降雨預測（QPF）；與建立的泥石流降雨臨界值進行對比分析，確定泥石流災害的類型和規模。NWS和USGS的工作人員共同參與該階段的工作，向公眾發布三個等級的泥石流災害預警：即①城市和小河流洪水勸告（urban and small streamsflood advisory）；②洪水/泥石流關注（flash-flood/debris-flow watch）；③洪水/泥石流警報（flash-flood/debris-flow warning）。在1986年至1995年間，多次發布了不同級別的泥石流災害預警。
五、小結
滑坡和泥石流災害的危險性預測主要是通過災害產生條件分析，預測區域上或某斜坡地段將來產生滑坡泥石流災害的可能性，圈定出可能產生滑坡泥石流災害的影響范圍及活動強度。滑坡泥石流災害危險性預測的指標體系結構層次如圖3-7所示，根據滑坡泥石流災害危險性預測的研究對象的差異性，可從三種研究尺度建立滑坡泥石流災害危險性預測指標體系。
圖3-7 地質災害空間預測指標體系結構層次圖
區域性滑坡泥石流災害危險性預測就是通過分析滑坡泥石流災害在區域空間分布的聚集性及規律性，圈定出滑坡泥石流災害相對危險性區域，從而為國土規劃、減災防災、災害管理與決策提供依據。不同的預測尺度對應於不同的勘察階段和研究精度。滑坡泥石流災害危險性區劃對應於可行性研究階段，要求對擬開發地域工程地質條件的分帶規律進行初步綜合評價，確定滑坡泥石流災害作用發生的可能性及敏感性，提交的成果是區域工程地質條件綜合分區圖和地質災害預測區劃圖。
⑩ 四信地質災害監測預警系統主要功能有哪些
主要作用是：通過野外監測站對降雨量、表面位移、泥水位、地聲、次聲內、孔隙水壓力容、視頻、深部位移、土壓力等要素進行實時監測，使用GPRS/LoRa/3G/4G等通信方式將數據傳輸到管理及監測預警雲平台，為防災減災提供實時信息服務。
廣泛應用於滑坡監測預警、泥石流監測預警、地面沉降監測預警、崩塌監測預警等，有效保障地質災害多發地區人民群眾的生命與財產安全。