云南省地质灾害气象预警信息
㈠ 年国家地质灾害气象预警服务
5.8.1 技术准备
5.8.1.1 工作情况
2008 年度国家级地质灾害气象预警预报服务在 5 月 1 日至 9 月 30 日开展，每日一次。由于汶川地震和台风活动以及强降雨影响，2008 年加强并延续了预警预报值班。5月 13 日以后针对地震灾区加密了预报频次，由每日 1 次增加为 2 ～ 3 次，增加了 60 次。预警预报期也从 9 月 30 日延续到 10 月 4 日( 台风“海高斯”登陆) ，11 月 5 日又增加了 1次，增加了 6 天。
2008 年预警预报值班共 159 天，制作预警预报产品 213 份。在中央电视台发布地质灾害预警预报信息 94 次( 其中 4 级 93 次，5 级 1 次) ，在中央人民广播电台发布 94 次，在中国地质环境信息网上发布 176 次( 3 级以上) ，在国土资源部政府网上发布 94 次。
由于汶川地震区山坡岩土体更加松散破碎、余震不断、强降雨天气频繁出现的情况，加强了地质灾害预警预报工作。主要是加密了预报频次，适度提高了地质灾害预报等级。制作地质灾害预警预报产品的频次从每日 1 次增加到每日 3 次，分别在中央电视台早晨 7 点、中午 12 点和晚上 7 点 30 分气象节目发布，并在中央电视台多个频道、中央人民广播电台随气象节目一起滚动播出，同时在中国地质环境信息网上实时发布。警示当地居民和抢险救灾人员注意防范地震余震和降雨引发的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害; 警示临时居住帐篷和救灾场所的百姓要避开山体斜坡、河流沟口等易发地质灾害的部位，提醒沿山路行驶的车辆和行人要注意山体滑坡、崩塌落石和泥石流。
适当增加地质灾害气象预警预报的频次的工作流程为: 国家气象中心提出，经与中国地质环境监测院会商后联合发布。西太平洋洋面生成( 强) 热带风暴后，若预测可能影响中国大陆，国家气象中心提前告知中国地质环境监测院，以便针对东南沿海的地质灾害气象预警预报做好前期准备工作。
5.8.1.2 预警产品计算
( 1) 集成了两代预警模型
为了便于新旧预警模型并行使用、相互校验，提高预警预报计算结果的精确性，新的预警预报系统软件中将第一代预警模型( 临界雨量模型) 、第二代预警模型( 显式统计预警模型) 集成在同一系统中( 图 5.35) 。
第一代预警模型( 临界雨量模型) : 基于雨量站点的地质灾害预报，预警计算在雨量站点上完成，在雨量站点上生成不同等级的预警等级点。
第二代预警模型( 显式统计预警模型) : 以剖分的网格( 10km ×10km) 为单位，在每个预警网格上计算预警产品值。
图 5.35 两代预警模型集成使用
( 2) 可采用分步式计算与一站式计算两种计算方式
分布式计算主要是分为: 气象数据自动导入-预报产品计算两步进行，便于预警产品计算之前先完成下载雨量、数据导入、数据分布查看等操作( 图 5.36) 。一站式计算: 将数据导入、产品计算从头到尾一步完成，便于日常预警值班的方便快捷。
图 5.36 分步式计算与一站式计算两种计算方式
5.8.1.3 数据管理
( 1) 雨量数据自动下载
当气象部门将前期实况雨量和次日的预报雨量上传到 FTP 地址上后，无论是一站式计算，还是分布式计算方式，预报员使用预警软件时第一步就是直接从 FTP 上下载数据，下载完毕后自动提示，并直接导入软件系统参加计算。
中国地质灾害区域预警方法与应用
( 2) 数据自动备份
根据日常工作需求，软件实现在计算完成后，完成原始雨量数据的自动备份、预警产品结果的自动备份( 图 5.37) 。
图 5.37 数据自动备份
原始雨量数据备份到目录“D: 2008rain 701”
Copy ftp: / /129.179.10.68 / c-cma / a-forecast /0701 / 整个文件夹。
预警产品结果数据备份到目录“D: 2008results 701”
Copy “data publish ”下的 3 个文件:
gt080701.doc; gt080701.txt; 080701.bmp; 080701.jpg;
Copy “data result ”下的 3 个文件 080701.w l; 080701.w p;
Copy “data station 80701.w t”
5.8.1.4 数据查询
数据查询功能中，除地质背景环境条件查询( 图 5.38，首先在图层管理栏内打开要查询的地质环境条件数据，然后使用“查看属性”来查看相应的地质环境条件) 外，本次软件改进中主要增加了较强大的雨量数据的查询功能。
雨量查询功能主要是基于雨量站点的原始查询、统计查询以及数据导出等功能。通过右键点击“站点查询”，即可得到各雨量站点的信息，主要包括: 实况雨量、累计雨量、14 时雨量、条件查询 4 个选项卡。
图 5.38 地质背景环境条件查询
实况雨量: 查询结果是所选雨量站点的逐日 24h 雨量值( 图 5.39) 。累计雨量查询结果是所选雨量站点的逐日累计雨量，系统设计为累计 7d 的雨量。
图 5.39 雨量查询窗口
14 时雨量: 查询结果是当前日期 8 时至 14 时的 6h 实况雨量、经过计算得到的当前日期 14 时至昨日 14 时的实况雨量。
条件查询: 主要是一些较复杂的定制查询功能和查询结果导出功能。可以通过选择站号、站名、起始日期、终止日期，进行不同时间段各个雨量站点的累计雨量查询( 图5.40) 。
图 5.40 条件查询
5.8.1.5 预警产品修正
地质灾害预警预报产品自动完成后，预报员可根据经验或会商结果对预警产品进行修正。关于预警产品修正依据方面，增加了分省易发区图; 产品背景数据补充县界、县名以及地貌简图。
( 1) 增加了分省( 区、市) 易发区图( 图 5.41)
图 5.41 分省( 区、市) 易发区图
( 2) 修正了产品背景数据( 图 5.42，图 5.43)
图 5.42 中国地貌底图
图 5.43 预警区县界县名
5.8.1.6 软件界面与显示
软件界面作了进一步的完善; 图层显示标准化等，如不同雨量用不同的颜色大小进行标记; 不同预警等级的颜色也给出相应的颜色显示标准。
( 1) 软件界面
从每日预警值班的角度，进一步完善和简化了预警软件界面，图层控制管理窗口使用更加清晰方便( 图 5.44) 。
图 5.44 完善后的软件界面
( 2) 图层显示标准化
不同雨量用不同的颜色大小进行标记。关于当日 8 点、14 点雨量显示的相关约定根据雨量大小( 子图号均为 34) ( 图 5.45) :
图 5.45 8 点实况雨量显示标准化
≥250mm: 深红色( 253) ，RGB 为 151 31 23; 子图宽度和高度均为 60;
100 ～ 250mm: 粉红色( 183) ，RG B 为 255 0 191; 子图宽度和高度均为 50;
50 ～ 100mm: 蓝色( 5) ，RG B 为 0 0 255; 子图宽度和高度均为 40;
25 ～ 50mm: 浅蓝色( 19) ，RG B 为 135 135 255; 子图宽度和高度均为 30;
10 ～ 25mm: 绿色( 90) ，RG B 为 0 175 0; 子图宽度和高度均为 20;
＜ 10mm: 浅绿色( 7) ，RG B 为 0 255 0; 子图宽度和高度均为 10。
( 3) 预警等级颜色标准化
( RGB，图 5.46)
图 5.46 预警等级颜色标准化
5.8.1.7 矢量化网上发布
将发布的预警产品格式改为矢量化格式，从而实现预警产品查询的方便快捷和精确定位( 可直接查询到县级行政区域) ( 图 5.47) 。根据需要可实现雨量数据的实时显示与查询; 同时，能够满足每日多次预警产品的发布需求。
图 5.47 改进的矢量化网上发布及放大后效果
5.8.2 5 级地质灾害警报区
2008 年汛期，共发布了 1 次 5 级预警预报信息。我们对这次预报的地质灾害发生情况进行了调查。
5.8.2.1 5 级地质灾害预警预报情况
2008 年 7 月 20 日下午，中国地质环境监测院收到中国气象局的天气预报: 未来 24 小时( 7 月 20 日 20: 00 ～7 月 21 日 20: 00) 甘肃南部、四川中部和北部、陕西西南局部、宁夏南部局部等地震影响区，以及吉林东南部、辽宁东部有暴雨( 50mm) 。其中甘肃南部局部、四川中部局部和北部局部，以及吉林东南局部有大暴雨( 100mm) 。
针对气象局降雨预报和预测暴雨地区的地质环境条件，经过与被预警区省级地质灾害预警预报技术单位和气象局会商，我们发布了如下预警预报信息: 今日 20: 00 至明日 20:00，甘肃南部、四川中部和北部、陕西西南局部、宁夏南部局部等地震影响区，以及吉林东南部、辽宁东部局部发生地质灾害可能性较大( 3 级) 。其中，甘肃南部局部、四川中部局部和北部局部等地震重灾区发生地质灾害可能性大或很大( 4 ～5 级) ( 图 5.48) 。
图 5.48 7 月 20 日降雨预报等值线和地质灾害气象预警预报区域
5.8.2.2 地质灾害发生情况与地质环境条件
根据四川、甘肃国土资源厅地质环境处获得反馈信息，7 月 20 日晚至 7 月 22 日期间，四川省东南部发生较大地质灾害 47 处; 甘肃省南部发生较大地质灾害 8 处。
四川省 7 月 20 ～22 日发生的地质灾害主要分布在四川省东部和中南部。在地质环境分区上分别属于盆地东华蓥山平行岭谷地质环境区和峨眉山高中山地质环境区。
盆地东华蓥山平行岭谷地质环境区: 以剥蚀构造地形为主，背斜成山向斜成谷，山高谷深，岭谷相间，山岭海拔 700 ～1700m，间以石灰岩槽状谷地或山间小盆地，山间盆地一般海拔 300 ～500m，相对高差 100m 左右。地形坡度 30° ～35°，背斜山地区较陡。侏罗系分布最广( 达 80%以上) 。地层岩性为泥岩、砂质泥岩、岩屑长石砂岩、粉砂岩不等厚互层组成软硬相间的岩体主要组合。构造呈北东—北北东走向，由一系列平行的狭长不对称箱状背斜组成，断裂少见。区域地壳属间歇性面状抬升，地壳活动较强。区域最大地震震级为 5.75 级，地震基本烈度为Ⅵ-Ⅶ。
峨眉山高中山地质环境区: 以高中山地貌为主，地势由北向南渐增，海拔 1000 ～3700m，切割深度 500 ～1000m，地形坡度15° ～40°，山坡上缓下陡，山顶圆缓，沟谷狭窄。地层包括下古生界的碳酸盐岩、变质岩，以及中生界的砂岩、泥岩和火山喷发的玄武岩等。软硬相间的岩体组合，类型较多，岩层较破碎。构造以南北向的褶皱、断裂为主，兼有北东向、北西向断裂切割，地层错落，岩层破碎，地壳活动较强，地震烈度为Ⅷ度。滑坡、崩塌、泥石流较发育。
甘肃省发生的地质灾害主要分布在陇南山地。该地区属西秦岭山地，地势西高东低，海拔 2500 ～4500m，地形强烈切割，水文网发育，相对高差 1000 ～2000m，属中高山地形。岩土体类型以变质岩岩组、碳酸盐岩岩组为主，碎屑岩类和黄土零星分布。年平均降雨量一般为600mm，7 ～ 9 月 3 个月降雨量占全年的 65% ，多暴雨。植被覆盖率达 30% ～ 46% 。属于滑坡、泥石流中等-高-极高发育地区。
5.8.2.3 预警预报效果分析
7 月 20 日对甘肃南部局部、四川中部局部和北部局部等地震重灾区发布了 4 ～ 5 级的地质灾害预警预报。7 月 21 ～22 日，地质灾害大量发生，实际发生区在四川东南部和甘肃南部。甘肃南部和中部局部的预报是准确的，四川北部没有报准的原因是实际降雨发生了偏移。20 日预报的暴雨中心是南部局部、四川中部局部和北部局部等地震重灾区，而实际暴雨中心却落在了四川东南部和甘肃南部以及陕西西南部( 图 5.49) 。
5.8.3 2008 年预警预报效果分析
本章选取 2008 年 7 月和 8 月的预报情况进行分析。
5.8.3.1 成功预报情况分析
实际计算时，如果当日仅有 1 个预报区，则按 1 个区计算; 如果有多个预报区，则按实际预报区个数计算，3 级、4 级和 5 级区共同参与计算。采用第 3 章 3.7 节建立的计算公式，计算出 2008 年 7，8 月预报准确率( 表 5.11) 。
图 5.49 7 月 21 日预报降雨、实际降雨与地质灾害点分布对比
表 5.11 2008 年 7，8 月预报准确率
表 5.11 列出 7 月共发布 93 个预报区，有 30 个准确预报区，平均预报准确率为32.26% 。8 月共发布 64 个预报区，有 14 个准确预报区，平均预报准确率为 21.88% 。每日预报准确率的变化从 0 ～100%均有，显示地质灾害发生的准确情况具有一定的随机性，同时与降雨量的情况有一定的关系，是一个复杂的过程，造成预报准确率较低。遇到大范围强降雨出现时，预报准确率会有所提高。
5.8.3.2 空报情况分析
实际计算时，如果当日仅有 1 个空报区，则按 1 个区计算; 如果有多个空报区，则按实际个数计算，三级、四级和五级区共同参与计算。空报率和准确率之和为 1。采用第 3 章 3.7建立的计算公式，计算出 2008 年 7，8 月空报率( 表 5.12) 。
表 5.12 2008 年 7，8 月空报率
根据表 5.12 空报率的计算结果，7 月的平均空报率为 67.74%，8 月的平均空报率为78.12% ，空报率较大，主要是因为预报降雨与实际降雨偏差较大所致。
表 5.13 2008 年 7，8 月漏报率
2008 年 7 月 20 日预报降雨和实际降雨情况可以看出，两个预报 100mm 的地区，其中一个降雨量不到10mm，另一个区中最大降雨量仅为40mm，降雨中心完全偏离预报区域，且降雨中心最大降雨量为 73mm，与预报 100mm 相差 27mm( 图 5.50) 。
图 5.50 7 月 20 日预报雨量与实际雨量对比图
5.8.3.3 漏报情况分析
采用第 3 章 3.7 建立的计算公式，计算出 2008 年 7，8 月漏报率( 表 5.13) 。
根据表 5.13 显示的计算结果，7 月的平均漏报率为 66.87% ，8 月的平均漏报率为86.54% ，漏报率较大，主要是因为地质灾害预报是针对比较大的云团或台风等强对流天气引起的地质灾害的预报准确率较高，而对于局地暴雨等天气情况引发的地质灾害预测较低。
5.8.4 暴雨日数与地质灾害
将汛期( 5 ～9 月) 全国暴雨日数与地质灾害点分布叠加( 图 5.51) 。
显示暴雨日数较大的地区集中分布在广东南部、广西南部、湖北东部等地。图 5.52 暴雨日数分段与单位面积地质灾害点统计，灾害点密度较大的区域集中在暴雨日数在 3 ～5 日之间，而在暴雨日数 ＞10 日的区域地质灾害点密度并不是最大的，即总体上，暴雨日数分布与地质灾害点密度分布对应关系不好。
图 5.51 2008 年 5 ～9 月全国暴雨日数与地质灾害点分布( 台湾省专题资料暂缺)
图 5.52 2008 年 5 ～9 月全国暴雨日数分段与单位面积地质灾害点统计
5.8.5 强降水过程引发地质灾害分析
2008 年汛期( 5 ～ 9 月) 全国共有 8 次强降水过程，在地质灾害多发区引发了大量的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。
( 1) 2008 年 5 月 25 ～31 日强降水过程
2008 年 5 月 25 ～ 31 日，华南大部，特别是广西、贵州、广东局部发生一次强降水过程，过程降水量达 50 ～200mm。在全国多个省份引发了 365 处重大地质灾害。其中: 湖南 206处，广西 32 处，贵州 17 处等( 图 5.53) 。
图 5.53 2008 年 5 月 25 ～31 日强降水过程与地质灾害点分布( 台湾省专题资料暂缺)
从图5.54降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，过程降水量在50～200mm范围内，地质灾害点密度均较大，特别是过程降水量大于200mm的区域，主要分布在广西东北部、广东中北局部地区，地质灾害点分布更为集中，密度达7.4处/100km2;过程降水量为150～200mm的区域，覆盖了贵州、广西两省(区)交界地区，密度也较大，达2.8处/100km2。从全国统计来看，5月25～31日88.8%的地质灾害点位于累积雨量50～100mm范围内，全国地质灾害点主要是由本次强降水过程引发的。
图5.54 2008年5月25～31日降水量分段与单位面积地质灾害点统计
(2)2008年6月6～19日强降水过程
2008年6月6～19日，在我国的华南大部，特别是广东、广西、江西等地持续出现强降水过程，过程降水量达200～800mm。全国多个省份596处灾害点。其中:江西147处，广西126处，湖南88处，广东55处，浙江33处，云南23处等(图5.55)。
图5.55 2008年6月6日～19日强降水过程与地质灾害点分布(台湾省专题资料暂缺)
从图5.56降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，过程降水量在200～800mm范围内，地质灾害点分布最多，占全国灾害点总数的70.5%。过程降水量大于800mm的区域，主要分布在广东的东南局部，为地质灾害不易发地区，没有灾害点出现;过程降水量400～800mm的区域基本覆盖了广东、广西、江西、浙江、安徽等省(区)的山地(地质灾害高发区)，地质灾害分布最为广泛，地质灾害点密度为4.6～6.4处/100km2;过程降水量200～400mm的区域覆盖了云南、重庆、湖南等地，地质灾害分布广泛，灾害点密度为6.4处/100km2。可见，本次大范围地质灾害的发生主要受到此次强降水过程的控制。
图5.56 2008年6月6～19日降水量分段与单位面积地质灾害点统计
(3)2008年7月6～10日强降水过程
2008年7月6～10日，华南大部、贵州东部、江南中西部、江汉东部、江淮西部、黄淮中东部、吉林北部等地出现了贯穿南北的强降水过程，全国多个省份共76处重大灾害点，其中:广东13处，湖北13处，安徽9处，广西2处等。
从图5.57降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，随着过程降水量增大，地质灾害点密度明显呈现增多趋势，特别是过程降水量介于100～300mm的区域，地质灾害分布点密度为0.8处/100km2;过程降水量大于300mm的区域，主要分布在广东的东南局部，为地质灾害不易发地区，没有灾害点出现;过程降水量在0～100mm范围内，也有大量灾害点分布。可见，此次强降水过程分布广泛，除降水中心灾害点个数较多外，在其他降水范围内仍有很多灾害点分布。
图5.57 2008年7月6～10日降水量分段与单位面积地质灾害点统计
(4)2008年7月20～24日强降水过程
2008年7月20～24日，四川盆地、黄淮、江淮等地普降暴雨到大暴雨，过程雨量50～200mm。在多处引发了大量地质灾害，其中四川50处，湖北29处，湖南26处，陕西7处，重庆6处，贵州6处等。
从图5.58降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，灾害点密度最大的区域过程降水量主要介于100～150mm之间，主要分布在四川、湖北、湖南等地质灾害多发区，而在过程降水量更大(＞200mm)的区域，灾害点密度反倒相对较小，主要是因为这部分区域主要位于山东、河南、湖北等省份的地质灾害低易发区。可见山区或者说地质灾害多发区的灾害发生，主要受到强降水过程的控制，也即只有强降水过程落在地质灾害多发区时，地质灾害才会大量发生。
(5)2008年7月31日至8月2日强降水过程
2008年7月31日至8月2日，安徽、江苏局地出现强降水过程，累计降雨量50～200mm，局地250～530mm。最大降雨中心位于安徽的东北局部(＞300mm)，无灾害点发生;次级降雨中心位于安徽南部，为灾害多发区，引发灾害10处。
图5.58 2008年7月20～24日降水量分段与单位面积地质灾害点统计
从图5.59降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，也反映了这一特点，灾害点主要分布在过程降水量100～300mm的区域。在10～100mm覆盖的其他区域，有一些灾害点零星分布。
图5.59 2008年7月31日至8月2日降水量分段与单位面积地质灾害点统计
(6)2008年8月13～17日强降水过程
2008年8月13～17日，长江中上游、江淮地区等地大部分地区出现大到暴雨、局部大暴雨，降雨量普遍在50mm以上，湖北南部和东部、湖南西北部、河南东南部、安徽西部等地有100～200mm，部分地区超过200mm。在湖北、湖南、重庆等地引发大量灾害。其中湖南27处，湖北14处，四川12处，贵州6处，陕西3处，重庆2处。
从图5.60降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，灾害点密度最大的区域主要集中落于降水量大于200mm的区域，因为该区域位于湖南西北局部地区，降水强度的大幅度集中［24h降水量湖南桑植(164.4mm)、通道(113.4mm)、平江(108.0mm)破历史同期记录］，引发了大量的群发地质灾害。
(7)2008年8月28～29日强降水过程
2008年8月28～29日，湖北、安徽、重庆等地两天累计雨量一般有50～250mm。在湖北引发了7处，重庆引发了4处地质灾害。
从图5.61降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，灾害点主要集中分布在过程降水量大于50mm的区域，该区域主要位于湖北、湖南北部、重庆大部两日累积雨量基本都达到暴雨级别，降雨强度大，地质灾害频发。
图5.60 2008年8月13～17日降水量分段与单位面积地质灾害点统计
图5.61 2008年8月28～29日降水量分段与单位面积地质灾害点统计
(8)2008年9月22～27日强降水过程
2008年9月22～27日，四川省9个县(市)降了大暴雨;北川县连续5d出现暴雨;彭山和新都2个县(市)日降水量突破9月历史极值。地震灾区部分地方道路中断，山体滑坡和泥石流频发，重大灾害点达40处(图5.62)。地质灾害点密度最大区域位于100～200mm降水量区域，其次为50～100mm区域。
从图5.63降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，灾害点主要集中分布在过程降水量100～200mm的区域，主要位于四川西部南北延伸地带。
5.8.6 台风暴雨引发地质灾害分析
2008年汛期(5～9月)全国共有6次台风登陆我国大陆，带来了丰富强降水，对于崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的发生起到了一定的引发作用。
(1)热带风暴“风神”(6月25～29日)
6号热带风暴“风神”6月25日清晨在深圳登陆。受其影响，广东、福建、广西、江西、湖南等地降大到暴雨，在广东、江西、浙江、广西等省(区)引发了大量的崩塌、滑坡、泥石流地质灾害。
从不同降水量分段的灾害点密度来看，过程降水量在50～400mm之间时，灾害点分布较多，特别是100～200mm、300～400mm过程降水量时，灾害点密度分别达到了1.2处/100km2和1.6处/100km2。而降水量大于400mm的区域主要集中在广东东南沿海局部地区，灾害少发(图5.64)。本时段的地质灾害点主要是由于台风带来的集中降水引发的。
图5.62 2008年9月22～27日强降水过程与地质灾害点分布(台湾省专题资料暂缺)
图5.63 2008年9月22～27日降水量分段与单位面积地质灾害点统计
图5.64 热带风暴“风神”(6月25～29日)诱发灾害点分布统计
(2)热带风暴“海鸥”(7月19～20日)
7号热带风暴“海鸥”7月15日下午在菲律宾以东海面上生成。17日在台湾省宜兰县登陆，18日在福建省霞浦县再次登陆。受其影响，福建、广东、浙江、江西等地相继出现暴雨到大暴雨，在广东、福建两省引发了7处滑坡、崩塌、泥石流等小型灾害(图5.65)。
图5.65 热带风暴“海鸥”(7月19～20日)诱发灾害点分布统计
本次降水过程具有降水面积相对集中的特点，过程降水量大于50mm的区域面积较小，灾害点集中分布在过程降水量100～150mm的局部区域。
(3)热带风暴“凤凰”(7月28日至8月2日)
第8号热带风暴“凤凰”于7月25日下午在西北太平洋洋面上生成，28日早晨在台湾省花莲登陆，同日22时在福建省福清市再次登陆，登陆时为台风强度(中心附近风力12级)。受其影响，浙江东南部、福建中北部等地普降大到暴雨，部分地区大暴雨或特大暴雨;长江口、福建、浙江等地出现8～10级大风，局部达14级。在安徽、福建、广东、江西等省份引发了35处群发型地质灾害。
过程降水量大于300mm的区域主要集中在安徽东部与江苏交界地区，属地质灾害不易发区，无灾害点分布。而过程降水量在100～300mm的区域主要分布在福建、广东、安徽南部等地质灾害多发区，降水集中，地质背景环境条件脆弱，地质灾害大量发生(图5.66)。
图5.66 热带风暴“凤凰”(7月28日至8月2日)诱发灾害点分布统计
(4)强热带风暴“北冕”(8月7～9日)
强热带风暴“北冕”8月6日傍晚在广东省阳西县沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有10级;并于7日下午在广西东兴市沿海再次登陆，登陆时中心附近最大风力有8级。受其影响，华南大部以及云南普降大到暴雨，局部降大暴雨或特大暴雨，过程最大降水量超过400mm。引发130处地质灾害，其中:四川50处，湖北29处，湖南26处，陕西7处，重庆6处，贵州6处等。
从过程降水量分段的灾害点密度来看，降水量大于200mm的区域分布在广西南部的局部区域，地质灾害低发。而降水量50～100mm的区域分布在云南东部、广西中部、广东中部等灾害多发区，灾害点密度达1.4处/100km2(图5.67)。
图5.67 强热带风暴“北冕”(8月7～9日)诱发灾害点分布统计
(5)强台风“森拉克”(9月14～16日)
强台风“森拉克”于9月14日凌晨在台湾省宜兰县沿海登陆，登陆时中心附近最大风力为15级(48m/s)。“森拉克”具有发展快、强度强，移动慢、路径异常，正面袭击台湾，影响台湾和东海时间长等特点，降水集中在福建东北沿海、浙江东南沿海局部，无典型的台风引发灾害报告(图5.68)。
图5.68 强台风“森拉克”(9月14～16日)诱发灾害点分布统计
(6)强台风“黑格比”(9月23～27日)
强台风“黑格比”于9月24日晨在广东省电白县沿海登陆，登陆时中心最大风力达到15级(48m/s)。“黑格比”带来的强降水过程与强热带风暴“北冕”相似，地质灾害点密度最大的区域过程降水量介于100～200mm之间，在广东、广西、云南等地引发了大量地质灾害(图5.69)。
图5.69 强台风“黑格比”(9月23～27日)诱发灾害点分布统计
5.8.7 第一代与第二代区域预警系统应用对比
以2007年7～8月和2008年7～8月空间预报准确率核算，前者约为40%，后者约为27%，但后者预警面积仅为前者的四分之一，大大减少了预警区域，等于减少了防灾相应成本。
采用两套系统以2008年5月1～15日实际预警情况开展了对比分析(表5.14)。
表5.14 2008年汛期第一代与第二代区域预警系统应用对比
结论是，第二代预警系统在继承第一代系统临界雨量判别优势的基础上，突出反映了区域地质环境条件，在预警准确度、精细度等多个方面有较大改进。
㈡ 地质灾害气象预报预警响应
群测群防机构可通过电视、网络、传真、通讯等形式接收国家、省（自治区、直辖市）、市、县发布的地质灾害气象预报预警信息。
县级群测群防机构收到地质灾害气象预报预警信息后，应在2小时内将信息转发到相关地质灾害防治责任单位、隐患点监测责任人以及隐患区巡查责任单位（或责任人）。
（1）当预警级别为3级时，群测群防机构应通知基层群测群防监测人员注意，查看隐患点变化情况。
（2）当预警级别为4级时，群测群防机构应通知基层群测群防监测人员加密监测，注意防范，做好启动防灾应急预案的准备。
（3）当预警级别为5级时，群测群防组织应立即通知基层群测群防监测人员加强巡查，加密监测。一旦发现地质灾害临灾前兆，应立即发布紧急撤离信号，组织疏散受威胁的人员。
（4）未在地质灾害气象预报预警区域内，出现持续大雨或暴雨天气时，群测群防责任单位和监测人员应及时上岗加强监测。当发现临灾特征时，应立即组织疏散受威胁人员。
（5）鼓励公民和组织通过电话等各种形式向人民政府、国土资源主管部门提供地质灾害灾情和险情信息。
（6）县级群测群防机构在汛期每个月25日前，应将当月地质灾害信息反馈到省（自治区、直辖市）、市国土资源主管部门，信息反馈内容详见附件Ⅰ－5。
㈢ 县级行政区如何开展地质灾害气象预警
县级地质灾害气象预警一般情况下由县级国土资源部门会同气象部门发布，紧急状态下可授权监测人发布。主要内容是规定预报的时间、地点、范围、等级以及预警产品的制作、会商、审批、发布等。
㈣ 地质灾害气象预警区划
如前所述，在地质灾害的控制与影响因素中，降雨和人类工程活动是最为活跃的触发因素。在人类不合理工程活动地段，黄土的卸荷与风化裂隙、落水洞、陷穴等尤为发育，降水容易沿着这些通道快速渗入地下，引发地质灾害，降雨成为触发地质灾害最积极的因素。所以，通过气象预报，可有效开展滑坡崩塌泥石流等地质灾害预警，实现防灾减灾的目标。
一、临界降雨量确定
据本次调查资料，2000～2004年发生的13次新滑坡和16次崩塌，其发生频次均与月平均降水量呈显著的正相关，滑坡、崩塌发生时间全部落在6～10月份，在9月份最高，7月和8月次之，6月和10月份较低。地质灾害的发生频次与本区的降水特征有关，9月份常出现淋雨，并伴有大雨，这种降水特征有最利于浸润黄土和入渗补给地下水，触发地质灾害发生；7月和8月份集中了全年75%以上的R1h≥10mm强降水和82%以上的R1h≥20mm强降水，这种强降水特征不如9月份有利于降水入渗，所以，7月和8月份出现的灾害频次不如9月份高；6月和10月份强降水频率低于7月，8月和9月，但高于其他月份；另外，10月份也常有淋雨，所以在6月和10月份也引发了地质灾害。由此可见，无论是淋雨，还是强降雨，都是触发地质灾害的因素。
宝塔区历史上仅有一个气象站，不能反映降水特征的空间展布，为了能够揭示区域降水特征，本次与陕西省气象局合作，对1980年到2005年25年间，陕北黄土高原地区的27个气象站的日、时降水量进行了分析，统计了各站日降水量中R1h≥10mm或20mm的局地暴雨过程，对其气候特征和时空间演变规律进行归类分析、研究总结。研究结果表明：
（1）在25年中，陕北黄土高原共出现R1h≥10mm的强降水2638时次，R1h≥20mm强降水574时次，年平均R1h≥10mm的强降水有106时次，R1h≥20mm强降水有23时次。
（2）R1h≥10mm发生时次最多的年份是1994年，为173时次；最少的是1980年，仅有36时次。R1h≥20mm强降水发生次数最多的年份是1994年，为56时次；最少的是1982年仅有3时次。可见陕北强降水出现时次的年际差异较大，最多年份与最少年份相差十几倍之多。
（3）R1h≥10mm强降水旬分布具有多峰值的特点。7月中旬，7月下旬和8月上旬为第一高峰值，在数值比较接近也是全年的最大峰值；8月下旬为全年的次峰值，6月上旬为全年的第三峰值。R1h≥20mm单峰特征较明显，8月上旬为其高峰值，8月上旬之前，强降水频次缓升后，强降水的频次突然降低、减少。
（4）淋雨主要出现在9月，10月份也有淋雨和大雨发生。
（5）宝塔区暴雨年频次＞0.8（图7-5），大雨日年频次为4左右（图7-6）。
图7-5 陕北暴雨年频次分布图
图7-6 陕北大雨年频次分布图
对比分析本区降水特征和地质灾害发生的关系，可以确定地质灾害气象预警的临界降雨量。预警的临界降雨量特征值分别是：
（1）日降雨量≥50mm（R24h≥50mm）；
（2）6小时降雨量≥25mm（R6h≥25mm）；
（3）1小时降雨量≥20mm或3小时降雨量≥25mm并且日降雨量≥30mm（R1h≥20mm或R3h≥25mm且R24h≥30mm）；
（4）连续多日降雨，且日降雨量≥10mm。
符合以上条件之一就应该进行地质灾害预警，作为地质灾害气象诱发日向外发布。
据此临界降雨量可以进行模拟校验，校验结果表明，调查区内地质灾害暴雨诱发日为2.5d/a，连阴雨诱发日为2.8d/a，即每年可预报的次数将在2～7次。说明选取上述4项指标是符合实际情况和可以操作的（图7-7）。
图7-7 陕北地质灾害暴雨诱发日分布图
二、地质灾害气象预警级别
参考陕西省地质灾害气象预报预警分级划分，结合调查区实际情况，将预警级别划分为三级：分别是Ⅰ级预警、Ⅱ级预警和Ⅲ级预警。
Ⅰ级预警是高级预警，地质灾害发生概率最大，为地质灾害发布警报级；
Ⅱ级预警是中级预警，地质灾害发生概率中等，为地质灾害发布预报级；
Ⅲ级预警是低级预警，地质灾害发生概率最小，为地质灾害不发布预报级。
三、地质灾害气象预警区划
（一）日降雨量≥50mm预警区划
本降雨量级别在预警气象中相对降雨强度为最小（图7-8）。
图7-8日降雨量≥50mm预警区划图
（1）Ⅰ级预警区的范围最小，仅限于北半部延河流域，分散于这一区域的北部、西部和中部少部分地区（图中深灰色）。总面积927.71km2，占调查区总面积的26.1%。这些地区位居延河干流，河谷深切；以及较长支流的上游，沟谷强烈下切地带，人类工程活动极为强烈，为调查区的地质灾害发育区。
（2）Ⅱ级预警区主要分布在调查区北部延河流域（图中浅灰色），面积1303.96km2，占调查区总面积的36.7%。这一区域大多为延河次级支沟黄土梁、峁地区，主要沟谷多处于中游，人类工程活动较强烈，地质灾害发育强度稍低。
（3）Ⅲ级预警区分布于调查区南部汾川河流域（图中白色），面积1324.33km2，占调查区总面积的37.2%。这里植被茂盛，沟谷宽缓，人类工程活动不强烈，地质灾害极不发育。
（二）6小时降雨量≥25mm预警区划
本降雨量级别在预警气象中相对降雨强度为中等（图7-9）。
图7-9 6小时降雨量≥25mm预警区划图
（1）Ⅰ级预警区的范围较前有所扩大。除北部延河流域中部少量区域外，占据北部延河流域大部分地区（图中深灰色）。总面积1627.70km2，占调查区总面积的45.8%。为调查区地质灾害发育区及部分次发育区。
（2）Ⅱ级预警区的范围较前有所减少。主要分布在调查区北部延河流域（图中浅灰色），南部汾川河流域有少量分布。总面积676.38km2，占调查区总面积的19%。这一区域大多为延河次级支沟黄土梁、峁地区，主要沟谷多处于中游，人类工程活动较强烈，地质灾害发育强度稍低。
（3）Ⅲ级预警区的范围较前有所减少，全部分布于调查区南部汾川河流域（图中白色），面积1251.92km2，占调查区总面积的35.2%。这里植被茂盛，沟谷宽缓，人类工程活动不强烈，地质灾害极不发育。
（三）1小时降雨量≥20mm预警区划
本降雨量级别还包括3小时降雨量≥25mm并且日降雨量≥30mm，在预警气象中相对降雨强度为最大（图7-10）。
图7-10 1小时降雨量≥20mm预警区划图
（1）Ⅰ级预警区的范围为扩展至最大。占据整个北部延河流域（图中深灰色）。总面积2232.67km2，占调查区总面积的62.8%。为调查区地质灾害发育区及全部次发育区。
（2）Ⅱ级预警区的范围缩减至最少。从调查区北部延河流域全部退出，仅分布在南部汾川河流域主干流（图中浅灰色），分布面积194.91km2，占调查区总面积的5.5%。这一区域为汾川河主干流上中游，沟谷切割较强烈，地质灾害发育程度较其他地区稍强。
（3）Ⅲ级预警区的范围缩减至最小，全部分布于调查区南部汾川河流域（图中白色），面积1128.42km2，占调查区总面积的31.7%。这里植被茂盛，沟谷宽缓，人类工程活动较少，地质灾害极不发育。
㈤ 国土资源部中国气象局关于进一步推进地质灾害气象预警预报工作的通知
国土资发〔2011〕135 号
各省、自治区、直辖市及计划单列市国土资源主管部门，气象局，中国地质环境监测院、国家气象中心、中国气象局公共气象服务中心:
为深入贯彻落实 《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》 (国发 〔2011〕20 号)、《国务院办公厅关于加强气象灾害监测预警及信息发布工作的意见》(国办发 〔2011〕33 号)和 《国土资源部与中国气象局关于深化地质灾害气象预警预报工作合作的框架协议》有关精神，进一步推进全国地质灾害气象预警预报工作，现就有关事项通知如下:
一、共同推进地质灾害气象预警预报体系建设
地方各级国土资源、气象部门要根据地质灾害实际情况，围绕地质灾害防治气象服务需求，采用多种方式，争取多方支持，依托现有资源，共同推动在地质灾害易发区建立综合的地质灾害气象观测站网，加快对易发区及周边地区气象观测站的升级改造，加强对已建气象设施的维护和保障，使气象观测设施处于良好运行状态，以满足地质灾害易发区市 (地、州)、县 (区、市)的地质灾害气象预警预报工作顺利开展的需要。
二、健全完善地质灾害气象预报预警信息共享平台和应急联动工作机制
地方各级国土资源、气象部门加快建设地质灾害监测预警信息和气象预报预警信息的共享平台，建立会商机制，共同发布地质灾害气象预报预警信息。要建立应对恶劣天气特别是突发强降雨等极端气象条件的应急联动工作机制。国土资源部门应根据地质灾害气象预警信息，加强应急值守，一旦发生 4 级以上地质灾害气象预警的灾害性天气，要及时启动相关应急预案，切实做好应对防范工作。气象部门应加强 4 级以上地质灾害气象预警灾害性天气的监测、预报、预警和服务保障工作，根据国土资源部门提供的地质灾害发生情况，组织开展加密观测和针对性的预报服务会商，及时提供气象服务信息，并提出相关防范意见和措施建议。要依托现有通信专线，进一步加强双方信息数据共享，重点加强地质灾害易发区监测、灾害数据的充分共享。要进一步加强应急联动能力建设，完善双方信息互通制度，拓展灾害应急联动方式渠道，丰富应急联动技术手段。双方要明确各自的责任部门、联络人员及联系方式，做到责任到人。
三、大力推进地质灾害气象业务标准体系建设
要加强科研和联合攻关，大力推进地质灾害防治气象业务标准体系建设，不断提高地质灾害气象监测预警预报精细化水平。地方各级国土资源、气象部门要联合制定地质灾害易发区气象观测站建设安装、运行维护、检测校准、通讯协议、信息交换共享、预报服务产品制作、信息发布等方面的规范和标准，充分利用各自的资源和技术优势，形成合力，共同加快相关标准和规范的编制工作，促进地质灾害气象业务的规范化发展。联合加强对各级地质灾害气象预警预报业务人员的培训，提高业务水平和能力。要针对地质灾害突发性强等特点，联合研发 6 小时间隔的地质灾害气象预警预报产品，逐步开展地质灾害短时临近预警预报业务。要积极推动基层地质灾害气象预警预报工作的深入开展，推进福建省泉州市、云南省玉溪市和三峡库区地质灾害监测预警示范区建设，深入开展精细化地质灾害气象预警预报试验研究，探索积累经验并在全国推广应用。
四、全面提高地质灾害气象预警信息发布能力
地方各级国土资源、气象部门要积极争取地方政府和有关部门的大力支持，不断加强易灾地区特别是偏远山区、学校、农村等地区的地质灾害气象预警及气象灾害信息发布传播设施建设，努力拓宽预报预警信息覆盖范围。要加强与广电、电信、城建等部门的联系与合作，通过建立协同高效的联合响应机制，利用电视和电台、手机短信、城区显著位置电子广告牌等设施及时发布地质灾害气象预报预警信息，保证预报预警信息渠道畅通、播发及时。
五、积极探索建立多样化的地质灾害防治合作模式
地方各级国土资源、气象部门要根据各地特点和需求，积极探索建立符合本地实际的地质灾害气象业务发展长效合作机制，建立多方参与、权责明晰的地质灾害气象监测系统建设、运营维护与服务提供模式。对于面向公众的灾害性天气预报预警、实况监测信息等服务，属气象部门公益服务范畴的，由各级气象部门无偿提供。对于相关部门和单位提出的个性化地质灾害气象服务需求，由气象部门按照有关规定通过协议方式予以提供。
国土资源部 中国气象局
二〇一一年九月八日
㈥ 滑坡、泥石流地质灾害气象预警预报
气象因素是诱发滑坡、泥石流等地质灾害的关键因素，开发基于Web-GIS和实时气象信息的实时预警预报系统，实现地质灾害实时预警预报与网络连接的地质灾害预警预报与减灾防灾体系，对可能遭受的地质灾害进行实时预警预报，及时广泛地发布预警信息，有利于实现科学高效、快速地开展灾害防治，从而最大限度地减少灾害损失，保护人民生命财产安全，变被动防治为主动防治地质灾害。
一、滑坡、泥石流地质灾害气象预警预报的主要依据
区域地质灾害（滑坡、泥石流等）空间预测主要是圈定地质灾害易发区，也就是前面论述的地质灾害危险性评估与区划。在区域地质灾害空间预测的基础上，结合实时的气象动态信息，分析研究滑坡、泥石流等地质灾害的主要诱发因素，研究同一地质环境区域，在不同气象条件下发生地质灾害的统计规律和内在机理，通过确定有效降雨量模型、降雨强度模型、降雨过程模型的临界阀值，建立基于实时动态气象信息的区域地质灾害预警预报时空耦合关系，从而对区域性的滑坡、泥石流等地质灾害进行危险性时空预警预报。
根据研究区域的地质条件、灾害调查情况、气象条件等，划分地质灾害易发区等级，统计已发生滑坡、泥石流等地质灾害与有效降雨量、24小时降雨强度的相关性，确定出不同易发区不同等级的临界降雨量（I、II），作为判别分析的阀值，确定降雨量危险性等级。降雨量小于I级临界降雨量的为低危险性，降雨量介于Ⅰ－Ⅱ级临界降雨量之间的为中危险性，降雨量大于II级临界降雨量的为高危险性。
将各单元的有效降雨量与临界有效降雨量进行对比，确定出各单元的降雨量危险性等级，将降雨量危险性等级和地质灾害易发区等级进行叠加，叠加结果见表3－4和图3-2，对应于4个不同的易发区把地质灾害预警预报等级划分为5级：其中，3级及3级以上为预警预报等级，5级为预警预报区的最高等级，1级和2级为不预警区，不同的预警预报等级采用不同的颜色予以表示。3级预警区是指应加强对灾害点的监测地区；4级预警区是指应密切加强对灾害点监测的地区，采取一定的防范措施；5级预警区是指应全天对灾害点进行监测，直接受害对象尤其是住户和人员在必要时应该采取避让措施。在预警预报中，3级为注意级，4级为预警级，5级为警报级。
表3-4 地质灾害预警区等级划分表
图3-2 区域地质灾害宏观预警构建思路示意图
我国自2003年开展全国地质灾害气象预警预报工作以来，一些专家学者就致力于预警预报模型方法的研究与探索，主要经历了两个阶段。
第一阶段，2003～2006年，采用的是第一代预警方法，即临界雨量判据法。该方法的主要原理是根据中国地貌格局、地质环境特征及其与降雨诱发型崩滑流地质灾害关系统计分析结果，以全国性分水岭、气候带、大地构造单元和区域地质环境条件，进行一级分区；以区域分水岭、历史滑坡泥石流事件分布密度、地形地貌特征、地层岩性、地质构造与新构造运动、年均降雨量分布等，进行二级分区；将全国划分为7个预警大区、74个预警区；并分区开展历史地质灾害点与实况降雨量之间的统计关系，确定各预警区诱发滑坡泥石流灾害的临界雨量，建立预警预报判据模板（图3-3）；利用全国地质灾害数据库和县市调查信息系统中的地质灾害样本和中国气象局提供的降雨资料，通过统计分析，确定地质灾害发生前的1日、2日、4日、7日、10日和15日的临界雨量作为判据模板，建立地质灾害气象预警预报模型，开展地质灾害预警预报。
图3-3 预警预报判据模板
第二阶段，即第二代预警方法。2006～2007年，“全国地质灾害气象预警预报技术方法研究”项目设立，开展了全国地质灾害气象预警预报方法升级换代的研究工作。刘传正教授提出了地质灾害区域预警理论的三分法，即隐式统计预报法、显式统计预报法和动力预报法；并提出了显式统计预警方法（称为第二代预警方法）设计思路。该方法改进了第一代预警方法中仅依靠临界过程雨量方法的局限，实现了临界过程降雨量判据与地质环境空间分析相耦合。2007年该项工作取得初步研究成果，经完善后已在2008年全国汛期预警工作中正式使用。
根据地质灾害区域预警原理和显式预警系统设计思路，具体预警模型建立过程如下：
（1）地质灾害预警分区。将全国分为7个预警大区，分区建立预警模型。
（2）地质灾害气象预警信息图层编制。充分考虑地质灾害发生的地质环境基础信息、地质灾害历史发生实况等，共编制预警信息图层30个。
（3）地质灾害潜势度计算。探索一条计算地质灾害潜势度的计算方法，根据历史地质灾害点分布情况，采用不确定系数法计算地质环境CF值、采用项目组创新提出的权重确定法确定权重，从而计算地质灾害潜势度。
（4）统计预警模型建立。以10km×10km的网格进行剖分，将地质灾害潜势度、历史灾害点当日雨量、前期雨量作为输入因子，地质灾害实发情况作为输出因子，采用多元线性回归方法，建立预警指数计算模型，从而确定预警等级。
二、美国旧金山湾滑坡泥石流气象预警系统
目前世界上滑坡泥石流灾害气象预警主要是依据美国旧金山湾滑坡泥石流预警系统提出的临界降雨阀值的方法。该系统在1985年至1995年期间运行了10年，后因种种原因被迫关闭。它是世界上运行时间最长的滑坡泥石流预警系统，其经验值得思考。
Campbell从1969年开始研究洛杉矶滑坡发生机制，1975年提出了建立基于国家气象局（NWS）降雨预报和（前多普勒）雷达影像的洛杉矶泥石流预警系统的设想。Campbell指出，泥石流预报还是可能的，可通过降雨强度和持续时间的监测，并与根据降雨-滑坡发生概率的关系所建立的临界值进行比较，进行泥石流灾害等级的等级预报。一旦超过临界值，就要对居住在山脚下的居民发出预警，撤离危险地，最大程度地减少灾害损失。Campbell提出的泥石流预警系统由以下方面构成：①雨量计观测系统，记录每小时的降雨量；②具有能够识别暴雨地区降雨强度中心的气象编图系统；将降雨数据标绘在地形（坡度）图及相关滑坡影响图上；③实时采集数据和预警管理和通讯网络。
1982年1月初，灾难性暴雨袭击了旧金山湾地区，引发了数以千计的泥石流及其他类型的浅层滑坡。经济损失达数百万美元，25人死亡。尽管该地区的人们得知暴雨预报，但并没有得到任何关于滑坡、泥石流的警报。尽管Campbell提出的建议没有在旧金山湾地区得以实施，但1982年的这场灾难性事件使得建立泥石流预警系统变得十分紧迫和必要。
图3-4 加州La Honda的泥石流降雨临界线
Cannon和Ellen(1985)建立了加州La Honda的泥石流降雨临界线(图3-4）。他们用年均降雨量（MAP）对临界降雨持续时间和临界降雨强度进行了修正（标准化），即将临界降雨强度修正为临界降雨强度/年均降雨量（MAP）。他们建立的滑坡降雨临界值是旧金山湾地区泥石流预警系统的基础。1986年2月旧金山湾地区连降暴雨，美国地质调查局和国家气象局联合启动了泥石流灾害预警系统，通过NWS广播电台系统发布了两次公共预警。这是美国首次发出的泥石流灾害预警。该次暴雨引发了旧金山湾地区数以百计的泥石流，造成1人死亡，财产损失达1000万美元。如果不是预警系统的准确预报，损失将会更加严重。
1986年的泥石流灾害预警是根据Cannon和Ellen（1985）确定的经验降雨临界值发布的。1989年Wilson等人在该经验降雨临界值的基础上，建立了累积降雨量/降雨持续时间关系曲线，对不同的规模和频率的泥石流确定不同的临界值降雨量。据此USGS滑坡工作组进行泥石流灾害预报。
Wilson自1995年一直研究困扰早期滑坡预警系统的泥石流降雨临界值强烈受局部降水条件（地形效应）影响的难题。
如前所述，Cannon（1985）建立的旧金山湾地区的区域泥石流降雨临界值，试图用长期降雨量（MAP）来修正地形效应的影响。MAP是用来描述长期降雨气候条件最常用的参数，可从标准气象图中获得。Cannon建立MAP标准化临界值，是滑坡预警系统的主要技术基础。然而，正如Cannon本人所说，在早期滑坡预警系统运行过程中，发现降雨少的地区ALERT系统的雨量数据会产生“假警报”，反映了MAP标准化会出现低MAP地区的不一致性问题。后来Wilson（1997）将旧金山湾地区的MAP标准化方法应用到南加州和美国太平洋西北部地区，出现了明显的低估或高估降雨临界值的问题。
降雨量作为参数实际上反映了暴雨规模和频率两个综合作用过程。美国太平洋西北部地区降雨量频率高但每次降雨量小，导致年均降雨量大；而南加州地区则降雨频率小但每次降雨量大，结果是年均降雨量小。年均降雨量标准化方法应识别出那些“极端”的降雨事件，即降雨量远远超过那些频率高但降雨量小的暴雨事件。因此，对于估计泥石流降雨临界值来说，单个暴雨的规模要比降雨频率重要得多。
长期的气候作用使斜坡本身达到了一种重力平衡状态，即斜坡入渗与蒸发及地表排水之间达到了平衡。这种长期的平衡作用过程可能包含着无数已知和未知的机制。斜坡土壤的岩土工程性质、地表排水率及水网分布、本土植被都可能对局部气候产生影响。Wilson用日降雨规模—频率分析，重新检查了年均降水量标准化临界值的不一致性。在年均降雨量低的旧金山湾地区，泥石流的降雨临界值高于MAP标准化的预测值。Wilson提出了参考的泥石流降雨临界值，这有益于研究降雨与地表排水之间的相互作用。Wilson的研究表明，5年暴雨重现率可以代表降雨频率与侵蚀率的优化组合关系。对三个具有明显不同降雨气候模式的不同地区（南加州洛杉矶地区、旧金山湾地区、太平洋西北部地区），采集了触发致命泥石流灾害事件的历史雨量数据，建立了（引发广泛泥石流发生）历史上触发大范围泥石流的24小时峰值暴雨降雨量与参考降雨值（5年暴雨重现值）之间的关系曲线（图3-5）。该关系曲线可用来估计泥石流的降雨临界值，与Cannon的MAP标准化降雨临界值相比，特别是可以在更加可靠点的范围内通过插值估计出特定地点（特别是受地形效应影响的山区）的临界值。
图3-5 历史触发大范围泥石流的24小时峰值暴雨降雨量与
尽管旧金山湾地区的滑坡泥石流气象预警系统在1995年关闭了，但自1995年以来没有停止对降雨/泥石流临界值方面的研究。这些研究加深了对降雨、山坡水文条件、长期降雨气象条件和斜坡稳定性之间相互作用的认识，这将为旧金山湾地区乃至世界其他地区的滑坡气象预警工作奠定很好的科学基础。
三、降雨监测与预报
旧金山湾地区滑坡预警系统运行的十年间，当地NWS的天气预报主要依靠1987年2月发射的气象卫星GOE-7（1997年被GOES-10所取代）。每隔30分钟，GOES气象卫星传送覆盖从阿拉斯加湾至夏威夷的北美西海岸云团图像。根据这些图像，当地NWS可以估计出大暴雨的速度、方向和强度。图像中的红外波谱图像还能指示云团的温度，它是估计降雨强度的重要信息。另外，地面气象观测站可获得大气压、风速、温度、降雨数据，与卫星气象数据雨季NWS国家气象中心提供的长期天气趋势预报信息相结合，当地NWS天气预报办公室综合分析这些数据，准备和提供定量天气预报（QPT），一天发布两次加州北部和南部地区未来24小时天气预报。
雨量监测（ALERT）系统能远距离自动采集高强度降雨观测数据，并将数据传送到当地实时天气预报中心。到1995年，旧金山湾地区ALERT系统已建立了60个雨量观测站点（图3-6）。尽管每个站点的建立得到了NWS的支持，但每个站点的设备购买、安装和维护则由其他联邦、州和地方政府机构负责。从1985年到1995年滑坡预警系统运行期间，USGS一直负责维护设在加州Menlo公园的ALERT接收器和数据处理微机系统。
要评估即将到来的暴雨是否会引发泥石流灾害，要考虑两个临界值：①前期累积降雨量（即土壤湿度）；②临近暴雨的强度和持续时间的综合分析。为此，USGS滑坡工作组在La Honda研究区安装了浅层测压计，并对土壤进行了监测。如果测压计首先显示出对暴雨的强烈反应，即认为已达到前期临界值。通常冬至后需几个星期的时间才能使土壤湿度超过前期临界值，之后要随时关注暴雨强度和持续时间是否足以触发泥石流灾害。
图3-6 1992年旧金山湾滑坡预警雨量监测系统—ALERT
四、泥石流灾害预警的发布
当暴雨开始时，开始监测降雨强度，估计暴雨前锋到来的速度。根据观测的降雨量，结合当地NWS的定量降雨预测（QPF）；与建立的泥石流降雨临界值进行对比分析，确定泥石流灾害的类型和规模。NWS和USGS的工作人员共同参与该阶段的工作，向公众发布三个等级的泥石流灾害预警：即①城市和小河流洪水劝告（urban and small streamsflood advisory）；②洪水/泥石流关注（flash-flood/debris-flow watch）；③洪水/泥石流警报（flash-flood/debris-flow warning）。在1986年至1995年间，多次发布了不同级别的泥石流灾害预警。
五、小结
滑坡和泥石流灾害的危险性预测主要是通过灾害产生条件分析，预测区域上或某斜坡地段将来产生滑坡泥石流灾害的可能性，圈定出可能产生滑坡泥石流灾害的影响范围及活动强度。滑坡泥石流灾害危险性预测的指标体系结构层次如图3-7所示，根据滑坡泥石流灾害危险性预测的研究对象的差异性，可从三种研究尺度建立滑坡泥石流灾害危险性预测指标体系。
图3-7 地质灾害空间预测指标体系结构层次图
区域性滑坡泥石流灾害危险性预测就是通过分析滑坡泥石流灾害在区域空间分布的聚集性及规律性，圈定出滑坡泥石流灾害相对危险性区域，从而为国土规划、减灾防灾、灾害管理与决策提供依据。不同的预测尺度对应于不同的勘察阶段和研究精度。滑坡泥石流灾害危险性区划对应于可行性研究阶段，要求对拟开发地域工程地质条件的分带规律进行初步综合评价，确定滑坡泥石流灾害作用发生的可能性及敏感性，提交的成果是区域工程地质条件综合分区图和地质灾害预测区划图。
㈦ 地质灾害信息系统
整理集成全国地质环境与地质灾害调查、监测和研究成果，编制全国地质灾害气象预警预报信息图层30个，建立全国地质灾害气象预警预报信息系统。
5.2.1 信息图层编制原则
在地质灾害气象预警信息图层编制过程中，充分考虑到影响地质灾害发生的各种地质环境背景条件因子、历史地质灾害点分布、社会经济条件、人类工程设施等因素。依据如下几个原则:
1)全面性。将目前能够收集到的影响地质灾害发生的各种因素，尽可能地考虑全面，至于每种因素的影响贡献大小在权重计算部分考虑。
2)时效性。每个信息图层的编制中，尽可能以最新最翔实的数据资料为基础，从而保证对最新资料信息和研究成果的及时利用和更新。
3)适用性。收集到的数据资料，根据全国地质灾害气象预警预报的具体工作实际需要，进行相应的改编处理。
4)最大可能使用数据。全国地质灾害气象预警预报的基本比例尺定位为1∶100万，一些关键的图层数据，如地理底图、地质底图、土地利用底图均可达到1∶100万的比例尺需求，但部分信息图层无法达到1∶100万的比例尺，本项目本着最大可能使用数据的原则，暂且采用小比例尺的图层直接投影变换代替，以后工作中再逐步更新。
5.2.2 信息图层概况
信息图层的投影参数如下:
比例尺:1∶100万
投影类型:亚尔博斯等积圆锥投影坐标系;坐标单位:mm
第一标准纬度:25°00༼″;第二标准纬度:47°00༼″
中央子午线经度:105°00༼″;投影原点纬度:0°00༼″
地质灾害气象预警预报信息图层基本情况见表5.1。
5.2.3 信息图层说明
各信息图层编制按照各因子的分布特点进行分级。
5.2.3.1 年均雨量
全国年均雨量分为11个级别，各级别年均雨量分段:＜50mm，50～100mm，100～200mm，200～400mm，400～600mm，600～800mm，800～1000mm，1000～1200mm，1200～1600mm，1600～2000mm，＞2000mm。
5.2.3.2 年均气温
根据《中国自然地理图集》(2004)，将全国年均气温分为9个级别，各级别年均气温分段如下:＜－4℃，－4～0℃，0～4℃，4～8℃，8～12℃，12～16℃，16～20℃，20～24℃，＞24℃。
5.2.3.3 年蒸发量
根据《地下水资源与环境图集》(2004)，将全国年蒸发量分为10个级别，各级别分段如下:＜500mm，500～600mm，600～800mm，800～1000mm，1000～1200mm，1200～1400mm，1400～1600mm，1600～2000mm，2000～2400mm，＞2400mm。
表5.1 全国地质灾害气象预警预报信息图层简表
5.2.3.4 年干燥度
干燥度，又称干燥指数或干燥因子。描述气候干燥程度的指数，与湿润系数互为倒数，一般用水分的可能消耗量与收入量的比值表示。它是表征一个地区干湿程度的指标。
根据《地下水资源与环境图集》(2004)，将全国年干燥度分为12个级别，各级别分段如下:＜0.5，0.5～0.75，0.75～1.0，1.0～1.5，1.5～2.0，2.0～3.0，3.0～5.0，5.0～10，10～25，25～50，50～100，＞100。
5.2.3.5 地震烈度
采用第三代《中国地震烈度区划图》(1990)，将全国地震烈度按5级区划:Ⅴ度区、Ⅵ度区、Ⅶ度区、Ⅷ度区、Ⅸ度区。
5.2.3.6 历史地震点
来源于科学数据共享工程，中国地震局共享数据网，近年来(1999年1月1日至2006年11月2日)的已发地震点数据，共203个。
5.2.3.7 地层岩性
根据“中国地质科学院地质研究所，1∶100万地质图”重新进行编制划分。
(1)划分原则
地质灾害的产生与地层岩性关系密切。地层岩性是地质灾害形成的内在因素，对地质灾害的产生起着主导和控制作用，岩性及其组合特征的控制作用决定着地质灾害的区域分布。从沿海向内陆，地层岩石由火成岩为主变为变质岩、碎屑岩相间分布，进而变为碳酸盐岩、碎屑岩、变质岩相间分布。
斜坡岩土体的性质及其结构是形成滑坡、崩塌的物质基础。一般易形成滑坡、崩塌的岩体，大都是碎屑岩、软弱的片状变质岩，岩性多为泥岩、页岩、板岩、含碳酸盐类软弱岩层、泥化层、构造破碎岩层。这些软弱岩层经水的软化作用后，抗剪强度降低，容易出现软弱滑动面，形成崩滑体。
黏性土滑坡在四川分布密集，在中南、闽、浙、晋西、陕南、河南等地也较密集，在长江中下游、东北等地也有一定分布;半成岩类粘土岩滑坡在青海、甘肃、川滇地带、山西几个断陷盆地中分布密集;黄土滑坡在黄河中游、青海等省较密集;泥岩、千枚岩、砂质板岩形成的滑坡在湖南、湖北、西藏、云南、四川、甘肃等地十分发育。
泥石流主要发育在变质岩区和黄土区，火成岩区和碎屑岩地区次之，碳酸盐岩地区泥石流相对不发育。
根据全国地质灾害发育的普遍规律并结合不同地区地质灾害发育的特殊性，主要考虑以下几个方面的原则划分地质灾害敏感性岩组。
1)地层岩性与地质灾害分布的关系;
2)地层岩性的成因、物质组成与空间分布特征;
3)地层岩性的时代;
4)岩土体(不同时代地层)的工程地质性质;
5)水岩相互作用的敏感性;
6)1∶100万中国地质图的精度。
(2)划分方案
根据地质灾害发育的普遍规律以及地层岩性对地质灾害的敏感程度，将地质灾害敏感性岩组划分为10种类型。敏感性指数值越高，则相应的岩组对地质灾害的发生也越敏感。
Ⅰ类:主要为水体、粉砂质食盐、食盐壳、盐碱壳、风积物砂等区域，这些区域不会发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。
Ⅱ类:主要是火成岩类。岩性为闪长岩、石英闪长岩、辉长岩、花岗岩、辉绿岩等，岩性坚硬，力学强度大，是很好的地基和建筑材料。
Ⅲ类:主要是火成岩类。岩性为钾长花岗岩、二长花岗岩、碱长花岗岩、片麻状花岗岩、斜长花岗岩、紫苏花岗岩、正长岩、石英正长岩、煌斑岩、白岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩、辉石闪长岩、辉长闪长岩、花岗斑岩、英安斑岩、辉绿岩、橄榄岩、橄榄辉绿岩、玄武岩、橄榄玄武岩、苦橄玄武岩、石英二长岩、石英二长斑岩、辉石岩、角闪正长岩、闪长玢岩、英安玢岩、辉绿玢岩、苦橄玢岩、安山玢岩、超基性岩、安山岩、碱性岩、英安岩、粗面岩、科马提岩、云辉二长岩、白榴岩、霓霞岩、碎斑熔岩、细碧岩、石英钠长斑岩、霏细斑岩、辉长苏长岩等，岩性坚硬，力学强度较大。
Ⅳ类:主要是变质岩类和部分火成岩及沉积岩。岩性为白云质灰岩、灰岩、白云岩、黑云母花岗岩、白云母花岗岩、黑云斜长花岗岩、二云母花岗岩、流纹岩、变粒岩、片麻岩、角闪岩、砂砾岩、砾岩、变质橄榄辉长岩、糜棱岩、蛇纹岩、大理岩、珍珠岩、硅质岩、蛇绿岩、浅粒岩、岩溶角砾岩、铝铁岩系、黑云角闪闪长岩、斑状云母橄榄岩、榴辉岩、黑云母霞石白榴岩、霏细岩等，岩性较坚硬，力学强度较大。
Ⅴ类:主要是沉积岩类。岩性为页岩、夹页岩、火山碎屑岩、生物碎屑岩、片岩、千枚岩、板岩、砂岩、粉砂岩、碳酸盐岩、凝灰岩、糜棱岩等，半坚硬岩组，力学强度较低，易风化，遇水软化，是地质灾害较易发生的地层。
Ⅵ类:主要是沉积岩类。岩性为泥岩、钙质泥岩、泥灰岩、夹泥岩、粘土岩、泥页岩、煤系、泥质粉砂岩、冰碛泥砾岩等，半坚硬岩组，力学强度低，遇水泥化，是地质灾害容易发生的地层。
Ⅶ类:岩性为黄土、黄土状土，黄土的地层年代为Q1p，Q2p，渗透性弱、抗剪强度高。
Ⅷ类:主要为冲海积物、海积物、冲湖积、湖积、沼泽堆积、石英斑岩风化层、花岗斑岩风化层等松散层。
Ⅸ类:主要是冲积物、冲洪积物、洪冲积物、残坡积物、坡冲积物、冰碛物、苦橄玄武岩风化层、辉绿岩风化层、花岗岩风化层、冰积物等松散堆积物，是产生地质灾害的主要物源。
Ⅹ类:岩性为黄土，地层年代为Q3p，Qh，疏松、大孔隙，垂直节理发育，渗透性强、抗剪强度低、具湿陷性(表5.2)。
5.2.3.8 断裂分布
根据“中国地质科学院地质研究所，1∶100万地质图”编制。考虑到网格单元的大小和断层断裂的影响范围，计算时采用网格区内断层断裂的密度进行计算。
5.2.3.9 第四系成因时代
根据1∶250万第四纪地质图编制，将第四系的成因时代分为7类:N2－Q1p，Q，Qp，Q1p，Q2p，Q3p，Qh。
5.2.3.10 岩土体类型
来源于1∶400万岩土体类型图，将岩土体类型分为7类:火成岩、变质岩、碎屑岩、碳酸盐岩、砂质土、黄土、其他土。
5.2.3.11 第四系成因类型
根据1∶250万第四纪地质图编制，将第四系成因类型分为19类:冰碛、冰水沉积、冰水-洪积、冰水-湖积、洪积、残积、残坡积、冲积、冲积-洪积、冲积-湖积、寒冻风化残坡积、红土化残积、黄土堆积、风积、湖积、坡积、岩溶化残坡积、火山堆积、海陆交互相及海相堆积。
表5.2 中国工程地质岩组划分表
5.2.3.12 水文地质类型
将水文地质类型分为5大类、18亚类:
1)松散沉积孔隙水(滨河平原冲海积层孔隙水、堆积平原冲洪积层孔隙水、黄土高原黄土层孔隙水、内陆盆地冲洪积层孔隙水、沙漠风积沙丘孔隙水、山间盆地冲积层孔隙水);
2)基岩裂隙水(丘陵高原碎屑岩裂隙水、熔岩孔隙裂隙水、山地丘陵岩浆岩裂隙水、山地变质岩裂隙水);
3)多年冻土冻结层上水(高纬度山地基岩冻结层上水、中低纬度高原基岩冻结层上水、中低纬度高原松散沉积冻结层上水);
4)碳酸盐岩裂隙溶洞水(峰丛峰林裂隙溶洞水、岩溶丘陵裂隙溶洞水、岩溶山地裂隙溶洞水);
5)其他(湖泊、雪被)。
5.2.3.13 海拔高度
从1∶100万地理地貌底图中提取，将海拔高程分为6类:极高海拔(＞6000m)、高海拔(4000～6000m)、中高海拔(2000～4000m)、中海拔(1000～2000m)、低海拔(＜1000m)、其他(非山地丘陵)。
5.2.3.14 起伏程度
从1∶100万地理地貌底图中提取，将地形起伏分为6类:极大起伏(＞2500m)、大起伏(1000～2500m)、中起伏(500～1000m)、小起伏(200～500m)、丘陵(＜200m)、其他(非山地丘陵)。
5.2.3.15 地貌类型
从1∶100万地理地貌底图中提取，并重新归类，将地貌类型分为11类:山地、黄土梁峁、黄土台塬、黄土塬、风蚀地貌、台地、平原、冲积扇平原、低河漫滩、现代冰川、湖泊。
5.2.3.16 土壤侵蚀
根据“中国土壤侵蚀图”，将土壤侵蚀类型及侵蚀强度分为3大类、15亚类:
1)水力侵蚀(剧烈侵蚀、极强度侵蚀、强度侵蚀、中度侵蚀、轻度侵蚀、无明显侵蚀、微度侵蚀);
2)冻融侵蚀及冰川侵蚀(强度侵蚀、中度侵蚀、轻度侵蚀、微度侵蚀);
3)风力侵蚀(极强度侵蚀、强度侵蚀、中度侵蚀、轻度侵蚀)。
5.2.3.17 水系
从1∶100万地理底图中提取的线形河流。实际计算时，采用网格单元内水系密度参加计算。
5.2.3.18 植被
从1∶100万地理地貌底图中提取，将植被覆盖分为6类:红树林滩、森林、经济林与竹林、灌木林、草地、其他。
5.2.3.19 土地利用
根据“1∶100万土地利用类型图”编制，将土地利用类型分为6大类、13亚类。分别是:①耕地(水田、旱地);②林地(有林地、灌木林、疏林地、其他林地);③草地(高覆盖度草地、中覆盖度草地、低覆盖度草地);④水域;⑤城乡工矿居民用地(城镇用地、农村居民点、其他建设用地);⑥未利用土地。
5.2.3.20 公路
从1∶100万地理底图中提取的线形公路，又分为5类，即高速公路、主要公路、一般公路、大路、小路。实际计算时，采用网格单元内所有公路密度参加计算。
5.2.3.21 铁路
从1∶100万地理底图中提取的线形铁路，补充青藏铁路线路。实际计算时，采用网格单元内铁路密度参加计算。
5.2.3.22 矿山点
全国矿山调查点共11万多个。
5.2.3.23 分县人口密度
根据2003年人口普查数据，分县计算人口密度，分为5类:＞750，450～750，150～450，50～150，＜50。单位:人/km2。
5.2.3.24 水坝分布
从1∶100万地理底图中提取，水坝工程点共885个。
5.2.3.25 塔庙宇文化要素分布
从1∶100万地理底图中提取，包括塔、庙宇和其他文化设施，计193个点。
5.2.3.26 灾害点—滑坡
2005年以前的数据来源于700个县市调查数据，2004～2007年数据来源于地质灾害气象预警收集的较大的滑坡灾害点数据。合计45917个点。随着更新的数据成果，将继续更新。
5.2.3.27 灾害点—泥石流
2005年以前的数据来源于700个县市调查数据，2004～2007年数据来源于地质灾害气象预警收集的较大的泥石流灾害点数据。合计9253个点。随着更新的数据成果，下一步将继续更新。
5.2.3.28 灾害点—崩塌
2005年以前的数据来源于700个县市调查数据，2004～2007年数据来源于地质灾害气象预警收集的较大的崩塌灾害点数据。合计13094个点。随着更新的数据成果，下一步将继续更新。
5.2.3.29 地震动参数
根据“中国地震动参数图GB18306－2001”，分为7个级别:≥0.40，0.30，0.20，0.15，0.10，0.05，＜0.05。单位:g。
5.2.3.30 中国第四纪岩性图
根据1∶250万第四纪地质图编制，将第四系岩性分为11类:
砾质土;砂质土;黏质土;黄土类土;盐类为主;砾质土、黄土类土;黏质土、砂质土、砾质土;砂质土、黏质土;黏质土、砾质土;砂质土、砾质土。
㈧ 云南省地质环境监测院
地下水水情通报、预报
六、法制建设
云南省现已颁布、实施的地质环境保护方面的地方性法律法规及文件如下：
1.《云南省地质环境保护条例》，由云南省人大常委会第二十三次会议于2001年7月28日审议通过，自2002年1月1日起施行。云南省第九届人大常委会公告（第54号）。
本条例对包括地质环境影响评价，地质环境监测，地质灾害防治，矿山、工程、水文等地质环境治理，地质遗迹和古生物化石保护等方面的地质环境保护工作作出了相应规定，并要求在省辖行政区域内从事与地质环境有关活动的单位和个人遵守本条例。
2.《云南省矿山地质环境保护规定》，由云南省人民政府于1998年9月11日颁布，实施日期为1998年9月11日。
本规定要求，在省辖行政区域内开发矿产资源必须遵守本规定，对开发矿产资源所涉及的地层构造、岩石、土壤、地下水、地形地貌等地质环境要素加以保护。
3.《云南省矿山地质环境恢复治理保证金管理暂行办法》，由云南省政府于2006年7月2日发布，实施日期为2006年7月2日。
为了保证采矿权人在采矿过程中以及矿山停办、关闭或闭坑时，切实履行矿山地质环境保护与恢复治理义务，本办法要求由采矿权人向国土资源行政主管部门交纳地质环境恢复治理保证金。
4.《云南省国土资源厅关于进一步加强地质环境保护宣传工作的通知》，由云南省国土资源厅于2003年4月11日颁布，实施日期为2003年4月11日。
近年来，因人类经济、工程活动对地质环境的扰动日益频繁，影响强度和效应积累增大，使云南省地质环境问题日益突出，地质灾害发展势头趋于严重。为进一步加强对地质环境保护工作的宣传力度，提高全社会防范地质灾害、保护地质环境的意识，宣传、普及相关科学知识。根据国土资源部的要求，结合云南省实际情况，本通知中对地质环境保护宣传工作作出了具体要求，并提出了地质环境保护宣传口号。
㈨ 怎么建立县（区）地质灾害风险气象预警公共平台
①中国地质灾害风险评价方法见豆丁网“中国地质灾害风险评价的理论与方法"。
②编制回不同暴雨频率答下的县（区）地质灾害风险评价分区图系。
③建立县（区）地质灾害风险气象预警公共服务平台：
降雨量→当地暴雨频率→该暴雨频率下的县（区）地质灾害风险评价分区图。告诉辖区：
a）地质灾害危险源在那里？
b）危险源危险区范围？
C）危险区内受威胁人数和财产=？
d）高风险、中风险等地质灾害分布在那里？
e）地质灾害发生不同危险等级的概率？
f）地质灾害预防措施建议