技术领域本发明属于灾害防治领域，具体涉及一种地质灾害监测与预警的方法和装置。
背景技术：
地质灾害监测是提升主动应对地质灾害能力的重要手段，通过利用各种监测传感器，如雨量、位移、地下水与受力等。对地质灾害的变形量等控制性因素进行监测，常见的有人工监测、半自动监测及全自动化监测等方式，实现监测数据的采集、处理与分析，最后给出地质灾害当前的稳定性状况。地质灾害监测预警是一个复杂的系统工程，涉及知识面广泛，不仅要进行地质灾害现场调查、机理分析，还需要了解传感器技术、网络传输技术等。目前建立的地质灾害监测预警方法，在监测仪器数据采集、处理与分析上，自动化程度不高，部分监测项目还需要人工参与；其次，针对监测数据的智能分析程度不足，监测曲线显示单一，预警模型与方法简单，且预警信息动态发布、管理能力较低，不能很好地配合指挥人员开展地质灾害减灾防灾工作。
技术实现要素：
针对以上技术问题，本发明提供了一种地质灾害监测与预警的方法，包括：S1：对预设区域的地质灾害发生情况进行调查；S2：对所述调查的结果进行分析，针对所述预设区域建立具有导向性的地质灾害监测系统，并建立与之相应的预警系统；S3：根据所述地质灾害监测的结果，利用所述预警系统对所述预设区域的地质灾害进行预警。优选地，所述步骤S1包括：S11：收集所述预设区域在预设时间段内的地质灾害信息，包括：灾害类型、灾害发生背景、灾害发生地点的地质环境；S12：根据所述地质灾害信息，建立所述预设区域的地质灾害发生情况的数据库；S13：在所述数据库中提取所述预设区域内发生的具有特征性的地质灾害，所述具有特征性的地质灾害包括：发生频率大于第一阈值的地质灾害、波及面积大于第二阈值的地质灾害、造成的危害级别高于预设级别的地质灾害。优选地，所述步骤S2包括：S21：分析所述具有特征性的地质灾害，包括：分析所述具有特征性的地质灾害的诱发因素、分析所述具有特征性的地质灾害的演变过程；S22：根据所述具有特征性的地质灾害的分析结果，确定针对所述预设区域建立的地质灾害监测系统的监测类型、监测仪器、仪器布置；S23：构建针对所述具有特征性的地质灾害的预警系统。优选地，所述地质灾害的预警系统中采取的预警方法包括：单体预警、区域预警、定性预警和定量预警。优选地，还包括：S31：将所述地质灾害监测系统监测的数据发送至所述预警系统和相关人员；S32：所述相关人员对所述地质灾害监测系统监测的数据分析后，将将针对所述地质灾害的应对信息进行发布。另一方面，本发明还提供了一种地质灾害监测与预警的装置，包括：调查模块，用于对预设区域的地质灾害发生情况进行调查；建设模块，用于对所述调查的结果进行分析，针对所述预设区域建立具有导向性的地质灾害监测系统，并建立与之相应的预警系统；预警模块，用于根据所述地质灾害监测的结果，利用所述预警系统对所述预设区域的地质灾害进行预警。优选地，所述调查模块包括：收集单元，用于收集所述预设区域在预设时间段内的地质灾害信息，包括：灾害类型、灾害发生背景、灾害发生地点的地质环境；建库单元，用于根据所述地质灾害信息，建立所述预设区域的地质灾害发生情况的数据库；提取单元，用于在所述数据库中提取所述预设区域内发生的具有特征性的地质灾害，所述具有特征性的地质灾害包括：发生频率大于第一阈值的地质灾害、波及面积大于第二阈值的地质灾害、造成的危害级别高于预设级别的地质灾害。优选地，所述建设模块包括：分析单元，用于分析所述具有特征性的地质灾害，包括：分析所述具有特征性的地质灾害的诱发因素、分析所述具有特征性的地质灾害的演变过程；确定单元，用于根据所述具有特征性的地质灾害的分析结果，确定针对所述预设区域建立的地质灾害监测系统的监测类型、监测仪器、仪器布置；构建单元，用于构建针对所述具有特征性的地质灾害的预警系统。优选地，所述地质灾害的预警系统中采取的预警方法包括：单体预警、区域预警、定性预警和定量预警。优选地，所述预警模块包括：发送模块，用于将所述地质灾害监测系统监测的数据发送至所述预警系统和相关人员；发布模块，用于在所述相关人员对所述地质灾害监测系统监测的数据分析后，将将针对所述地质灾害的应对信息进行发布。本发明提供的地质灾害监测与预警的方法和装置，针对不同的地质灾害类型，通过现场调查，演化过程与变形机制分析，制定地质灾害监测方案；在此基础上，利用数据库技术实现监测数据的实时处理与分析，建立地质灾害动态预警标准流程，有效支撑地质灾害应急指挥，实现减灾防灾。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明一个实施例提供的地质灾害监测与预警的方法的流程示意图；图2是本发明另一个实施例提供的针对具体情况的地质灾害监测与预警的方法的流程示意图；图3是本发明实施例提供的针对滑坡地质灾害的监测与预警的方法的流程示意图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1是本实施例提供的地质灾害监测与预警的方法的流程示意图，参见图1，该方法包括：S1：对预设区域的地质灾害发生情况进行调查；S2：对所述调查的结果进行分析，针对所述预设区域建立具有导向性的地质灾害监测系统，并建立与之相应的预警系统；S3：根据所述地质灾害监测的结果，利用所述预警系统对所述预设区域的地质灾害进行预警。预设区域是认为设定的准备进行地质灾害分析的地区。地质灾害发生情况指的是该地区地质灾害发生的历史和当地的地质情况。结合地质情况和地质灾害的发生情况，做出针对该地区的监测与预警系统，以对该地区进行地质灾害的监测和预警。本实施例提供的地质灾害监测与预警的方法，针对不同的地质灾害类型，通过现场调查，演化过程与变形机制分析，制定地质灾害监测方案；在此基础上，利用数据库技术实现监测数据的实时处理与分析，建立地质灾害动态预警标准流程，有效支撑地质灾害应急指挥，实现减灾防灾。具体地，所述步骤S1包括：S11：收集所述预设区域在预设时间段内的地质灾害信息，包括：灾害类型、灾害发生背景、灾害发生地点的地质环境；S12：根据所述地质灾害信息，建立所述预设区域的地质灾害发生情况的数据库；S13：在所述数据库中提取所述预设区域内发生的具有特征性的地质灾害，所述具有特征性的地质灾害包括：发生频率大于第一阈值的地质灾害、波及面积大于第二阈值的地质灾害、造成的危害级别高于预设级别的地质灾害。具体地，所述步骤S2包括：S21：分析所述具有特征性的地质灾害，包括：分析所述具有特征性的地质灾害的诱发因素、分析所述具有特征性的地质灾害的演变过程；S22：根据所述具有特征性的地质灾害的分析结果，确定针对所述预设区域建立的地质灾害监测系统的监测类型、监测仪器、仪器布置；S23：构建针对所述具有特征性的地质灾害的预警系统。优选地，所述地质灾害的预警系统中采取的预警方法包括：单体预警、区域预警、定性预警和定量预警。更进一步地，还包括：S31：将所述地质灾害监测系统监测的数据发送至所述预警系统和相关人员；S32：所述相关人员对所述地质灾害监测系统监测的数据分析后，将将针对所述地质灾害的应对信息进行发布。作为一种更为具体的示例，图2是本实施例提供的针对具体情况的地质灾害监测与预警的方法的流程示意图，参见图2，首先需对该地区的地质灾害情况进行调查，建立进行地质灾害分析的数据库。包括以下步骤：地质灾害调查：调查所涉及的内容既有地质灾害现象本身，也有孕育地质灾害发生的地质环境背景、触发地质灾害发生的自然或人为因素以及受地质灾害直接或间接威胁的生命财产等信息。另外，地质灾害调查还是一项经常性、长期性、反复不断深入细化的工作过程，贯穿于整个地质灾害防治与管理体系中。地质灾害数据库：利用GIS(地理信息系统)技术实现地质灾害信息管理，建立地质灾害数据标准、空间图层组织标准以及具备较强扩展性的数据库结构，实现数据规范化、标准化管理。重大地质灾害隐患点的筛选：面对如此庞大数量的灾害点，可以根据其危险状况、规模大小、威胁对象以及地方防灾规划要求进行适当归类以便采取合理的解决措施以应对，监测预警是一种比较可行的减灾防灾手段。然后，通过建立的地质灾害数据库，进行地质灾害的基础理论分析，并建立地质灾害的监测系统和预警模型。具体如下：进行地质灾害的基础理论分析，例如：分析滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的形成机理、诱发因素、并对这些地质灾害进行稳定性评价。地质灾害的基础理论分析是构建地质灾害监测预警系统的理论基础，只有查明了灾害体的岩土体结构特征，才能保证“地质原型”的准确性；只有充分分析了灾害体的变形破坏现象及其演化阶段的判断，确定主要诱发因素，才能建立合理的地质灾害“概念模型”，也才能进行有针对性的地质灾害监测方案设计，构建合理的预警模型与判据。建立地质灾害监测系统，根据地质灾害基础理论分析结果，针对具体的地质灾害工程地质环境条件、形成机理、演化过程的全面掌握，并充分考虑各种监测类型的特点及灾害预警的需求最终确定监测内容、及对应的监测仪器，例如，确定地质灾害监测的监测类型、监测仪器、监测设计和仪器布置等。建立地质灾害预警系统，从分析方法上，地质灾害预警模型有定性与定量之分；根据预警对象的不同，可以分为单体与区域地质灾害预警模型(即单体预警模型和区域预警模型)。定性预警主要是集中了大量地质灾害发生的前兆现象或长期的累积经验，并结合专家会商进行判定，而定量预警是基于数值计算与专业监测数据的综合分析，通过构建相关具有一定物理意义的数学模型来实现。更进一步地，需要对采集的地质灾害进行数据的收集，具体地，将收集到的地质灾害数据经过地质灾害远程监测数据传输系统传输至地质灾害预警系统。地质灾害实时动态的监测预警，关键是及时获取地质灾害的监测数据，例如，以GPRS/3G为主，辅以北斗卫星传输。地质灾害预警系统，开发了一个集地质灾害信息管理、查询、数据分析、实时监测预警为一体的地质灾害监测预警系统，利于数据的利用的预警信号的及时发出。图3是本实施例提供的针对滑坡地质灾害的监测与预警的方法的流程示意图。本实施例根据滑坡实时跟踪监测预警要求，将滑坡综合监测自动预警主要分成4个工作阶段，分别为监测数据监控、监测数据预处理、监测预警综合分析以及预警信息发布阶段。(1)监测数据监控阶段主要是观察滑坡各个监测点的数据变化情况，及时发现存在的数据异常信息以便快速对现场监测设备进行检查，保障监测设备的正常工作。具体地，多个监测点对地质灾害进行监测，判断所采集的数据是否有异常，若存在异常，生成短信表，发送信息以使相关人员(例如系统管理人员)，以判断异常数据的来源，进行监测系统的故障排查。若监测的数据不存在异常，判断数据中的相关参数是否满足条件，例如图3中的判断预设区域的地面变形速率V或者判断板块的位移累积S是否满足地质灾害的预警条件，若满足，进入数据监测预处理中心，对数据进行进一步的分析。(2)监测数据预处理阶段利用插值、平滑与滤波等数据处理方法，对实时监测数据中存在的异常数据进行判别，局部缺失的监测数据进行等间隔化插值处理，波状起伏的监测数据进行平滑滤波处理，从而满足自动监测预警模型与方法的需求。(3)监测预警综合分析阶段在监测数据预处理的基础上，根据该滑坡实际所布设的监测类型自动匹配对应的预警方法，主要包括基于变形预警判据条件(改进切线角方法、临界累积位移、临界速率以及累积加速度)，辅助判据条件(雨量、土体含水率及地下水水位)，此外还考虑了群测群防，在此基础上再进行综合计算分析，得到滑坡实时稳定性状况。(4)预警信息发布阶段得到滑坡实时预警结果后，系统会自动通过短信或邮件的方式发送，接收方主要包括两类。一是专家用户，通过再次的监测信息确认、会商讨论后，给出是否发布地质灾害警报信息的最终决定。第二类主要是系统管理人员、监测责任人以及威胁对象等相关用户，预警系统可以根据预先设定的不同预警级别所对应的指定接收人，以通知的方式传达预警信息。其中，专家用户接收到预警信息后，会进行数据分析和专家讨论作出是否发布地质灾害预警信息的最终决定。若发布，则通过媒体做相应的宣传。否则，按照专家判定的地质灾害的级别或者按照预警系统判定的地质灾害的级别，向专家或者管理人员、责任人、威胁对象等自动发送信息(短信或者邮件)以告知地质灾害的信息和针对该地质灾害的应对措施建议，以提前对地质灾害做到防范。为了方便表示地质灾害的危害程度，可根据地质灾害的危险程度划分级别，例如图3中的注意级、警示级、警戒级和警报级。本发明通过建立地质灾害自动监测与动态预警的标准流程，制定详细的地质灾害实时监测预警的实施步骤，实现了监测数据的快速处理与分析，综合预警模型与判据评价，提高了地质灾害减灾防灾的可靠性与时效性。监测数据的集成：地质灾害监测类型多，数据结构复杂，但是监测数据的快速分析又必须是以数据集成为前提。因此，建立地质灾害监测数据编码体系，实现数据格式统一、标准化及规范化，从而大大地促进了数据分析的速度。综合预警模型与判据：地质灾害本身具有一定的复杂性，诱发因素较多，造成预警模型与判据的难以确定。因此，针对地质灾害隐患点建立具有较强针对性的模型与判据条件，确保地质灾害动态预警结果的可靠性与准确性。动态预警信息发布：计算机自动分析得到的预警结果显然不能直接向公众进行发布，因此，需要设定一类专家用户，针对自动计算获得的结果需要开展进一步的分析论证，实现动态的预警信息发布机制。与现有技术相比，本发明提出的技术方案中建立了地质灾害自动监测与动态预警的标准流程，不仅仅从技术方面能够实现对应的功能，更能从理论深度上确保构建地质灾害实时监测预警方法的可靠性与准确性。在这种规范化的技术指标体系下，我们研发的地质灾害实时监测预警系统才能在四川、贵州、安徽等省市的地质灾害减灾防灾应用中取得较好的效果。本实施例还提供了一种地质灾害监测与预警的装置，包括：调查模块，用于对预设区域的地质灾害发生情况进行调查；建设模块，用于对所述调查的结果进行分析，针对所述预设区域建立具有导向性的地质灾害监测系统，并建立与之相应的预警系统；预警模块，用于根据所述地质灾害监测的结果，利用所述预警系统对所述预设区域的地质灾害进行预警。优选地，所述调查模块包括：收集单元，用于收集所述预设区域在预设时间段内的地质灾害信息，包括：灾害类型、灾害发生背景、灾害发生地点的地质环境；建库单元，用于根据所述地质灾害信息，建立所述预设区域的地质灾害发生情况的数据库；提取单元，用于在所述数据库中提取所述预设区域内发生的具有特征性的地质灾害，所述具有特征性的地质灾害包括：发生频率大于第一阈值的地质灾害、波及面积大于第二阈值的地质灾害、造成的危害级别高于预设级别的地质灾害。优选地，所述建设模块包括：分析单元，用于分析所述具有特征性的地质灾害，包括：分析所述具有特征性的地质灾害的诱发因素、分析所述具有特征性的地质灾害的演变过程；确定单元，用于根据所述具有特征性的地质灾害的分析结果，确定针对所述预设区域建立的地质灾害监测系统的监测类型、监测仪器、仪器布置；构建单元，用于构建针对所述具有特征性的地质灾害的预警系统。优选地，所述地质灾害的预警系统中采取的预警方法包括：单体预警、区域预警、定性预警和定量预警。优选地，还包括：所述预警模块包括：发送模块，用于将所述地质灾害监测系统监测的数据发送至所述预警系统和相关人员；发布模块，用于在所述相关人员对所述地质灾害监测系统监测的数据分析后，将将针对所述地质灾害的应对信息进行发布。本实施例提供的地质灾害监测与预警的装置，针对不同的地质灾害类型，通过现场调查，演化过程与变形机制分析，制定地质灾害监测方案；在此基础上，利用数据库技术实现监测数据的实时处理与分析，建立地质灾害动态预警标准流程，有效支撑地质灾害应急指挥，实现减灾防灾。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。