大数据时代对地质灾害监测预警的简述论文_管新邦

大数据时代对地质灾害监测预警的简述论文_管新邦

中国矿业大学(北京) 北京 100083

摘要:大数据的不断发展,对促进国家治理体系及治理能力现代化至关重要。作为国土资源数据的重要组成,对地质灾害的监测、预警、调查、评价、防治及管理等过程中也会产生海量的相关数据信息,这些数据对于各级政府部门、各级地质环境监测机构等对地质灾害的调查研究、评价防治等工作,以及满足人民群众对国土资源信息日益增长的需求具有重要的价值。本文通过搜集地质灾害监测预警等的发展历程,结合大数据的特征,对大数据时代地质灾害监测预警的发展进行探讨,期望为地质灾害防治的发展提供一些科学依据。

关键词:大数据;地质灾害;监测;预警

1 地质灾害和监测概况

地质灾害(简称地灾),常见的如水土流失、荒漠化、地面塌陷、滑坡、地裂缝、岩土膨胀、泥石流、崩塌、地面沉降、土壤盐碱化、土地冻融、土地沼泽化、火山爆发、地震灾害等。它是由于地球内、外动力以及人为因素造成的地质动力作用影响下,引起的地球自身物质发生运动、能量异常释放、局部环境异变、岩土体位移变形等现象,导致人类经济生活、生命财产、生存坏境、资源等等受到一定程度破坏的现象或过程。

我国地质灾害种类多种多样,譬如各种形式的塌陷、崩塌、滑坡、地面沉降、泥石流、地裂缝等,造成的人民经济、生命、生存环境等的破坏都较为巨大。尤其以我国西南地区为甚,当地地质条件复杂多样,在经历了数次地震后,地质灾害尤为严重。中国地质环境监测院《地质灾害灾情险情报告》显示,每年至少都会有几十起大大小小的地质灾害事故发生。传统的地质灾害预警技术方法较为简陋,以贴片、埋钉、刷漆等方法为主,此类方法虽然可以为地质灾害的预警提供有效依据,但鉴于其没有自动报警功能,防治效果不太明显。随着现代化、自动化技术的发展,地质灾害预警仪器的自动化功能也不断完善,相较于传统的监测预警方法及仪器,各方面的功能都有了明显的进步和提升。例如,将先进的智能多媒体传感器技术引入进来的地质灾害防御仪器,利用卫星遥感技术对滑坡地区进行遥感影像解译,基于地理信息系统平台建立的地质灾害监测预警系统,综合运用卫星空间定位、网络、通讯、计算机、光伏、物联网等现代化技术手段,对地质灾害进行实时监测预警,将无线网络技术进行结合的在线地质灾害监测系统等,都体现了现代化技术与地质灾害监测预警结合的新发展。

2 大数据的发展现状

现代信息技术及物联网等计算机技术的不断发展,使得大数据技术(BigData)逐步发展起来。相比于传统的数据分析处理方法,大数据具有无可比拟的优势和前景。大数据的发展目前经历由第一阶段萌芽阶段(20世纪80年代至90年代中期),此阶段是大数据认知阶段,国内外学者如Alvin Toffler等就对大数据进行过探讨,但限于当时计算机技术和网络技术的局限性,大数据并未能得到重视和投入;第二阶段是大数据倍受各界关注的阶段(20世纪90年代中期至2010年之前),譬如美国分析师DouglasLaney(2001)就从大数据特征出发对其进行了较为明确的定义,并强调了大数据的3V特征(容量大、多样化、速度快)。第三阶段是大数据战略应用被提上日程并迅速发展的阶段(2010年至今),各国政府、研究机构、学者等均对大数据开展了各个层面各种方式的深入探索和研究。大数据已经基于其“6V+1C”特点,即数据体量大(Volume)、数据类型多样化(Variety)、数据处理速度快(Velocity)、数据应用价值大(Value)、数据获取与发送的方式自由灵活(Vender)、准确性(veracity)+处理和分析难度非常大(Complexity),正成为重要的生产要素,快速渗透到各行各业之中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要体现为:①数据容量巨大,数据量级从TB级别到PB级别进化;②数据类型多样化,数据格式和种类相较于以前的结构化数据范畴有了较大变化;③数据处理速度快,处理速度的层次上具有巨大的优势;④数据应用价值巨大,合理运用大数据,以低成本创造高价值;⑤数据获取与发送的方式自由灵活;⑥数据的准确性级别高;⑦处理和分析难度非常大,复杂性高,数据量巨大,来源多渠道。

大数据技术就像其他的技术革命一样,是从效率提升入手。大数据的高效计算能力,为人类节省了更多的时间。可以让人类更加接近了解大自然,增加对自然灾害原因的了解。大数据收集了全局的数据,准确的数据,通过大数据计算统计出事物发展过程中的真相,通过数据分析出解人类社会的发展规律,自然界发展规律。利用大数据提供的分析结果来归纳和演绎出事物的发展规律,以分析事物自身规律为基础来提供决策的科学性。通过大数据计算和分析技术,人们将会得到不同的事物真相,不同的事物发展规律。依靠大数据提供的数据分析报告,人们将会发现决定一件事、判断一件事、了解一件事不再变得困难。各国政府和企业将借助于大数据来了解民众需求,抛弃过去的经验思维和惯性思维,掌握客观规律,跳出历史预测未来的困境。

3 未来发展探讨

3.1政策机制方面

当前国家层面及国土资源部门正在重点推进国土资源大数据的发展工作,地质灾害监测预警应顺应发展规划,以顺应实施国家大数据战略和国土资源管理需求导向,加强各级政府部门和地质环境检测部门数据统筹建设。坚持标准统一、平台统一,共同发展,充分发挥各数据支撑单位的特长与优势,建立科学规范的数据共享开放机制,大力推动数据在系统内及政府部门间的共享,稳步有序推进数据向社会开放,共同合力构建安全、规范的地质灾害监测预警大数据应用发展环境,共同推动国土资源大数据应用发展。

3.2数据整合方面

结合已有的地质灾害监测预警等方面的数据,基于大数据的思维和技术方法,开展地面沉降、地质灾害、矿山环境、地下水等众多业务数据和动态监测数据的集成和整合,并与气象、农业、环保、水利等其他政府及相关部门的数据进行聚合与关联分析,建立分析模型与预测模型,增强地质环境与地质灾害分析预警预报及应急指挥能力。

3.3技术方法方面

充分利用物联网、云平台、大数据等新技术新方法的发展,加强数据应用力度,提升数据开发利用水平,建立各种智能化的地质环境与地质灾害分析预警系统,整合各类地质环境与地质灾害防治数据,提高数据应用服务效益,全面提升地质灾害监测预警、防治评价、决策的能力。

3.4社会化服务

针对国家发展战略,围绕国家、地区、城市等发展的各种工程规划,以大数据思维和模式,充分运用大数据技术,开展地质环境与地质灾害防治信息综合分析和研究,提供及时、全面、准确的区域地质环境与地质灾害防治建议,为资源承载力评价、地质环境与地质灾害防治综合评价分析、地质灾害应急响应、地质环境与地质灾害防治管理等各项工作提供有效的地质灾害信息产品和及时的社会化服务。

4 结论

“大数据时代”的到来,是当今信息全球化发展到一定阶段的必然产物,是信息时代网络化、数字化、智能化的趋势化发展方向。大数据时代,利用好地质灾害方面海量数据的挖掘、分析能力,将对地质灾害监测预警等决策提供重大的支撑,将为科学部署地质灾害防治等工作的及时化提供依据。

参考文献

[1]敖俊.浅谈大数据环境下高校图书馆的数字化建设[R].2016.

[2]《信息技术与标准化》编辑部.大数据产业创新发展将进入快速通道[J].信息技术与标准化,2015(9):1.

[3]国土资源部.关于印发促进国土资源大数据应用发展实施意见的通知[EB].2016.

[4]郭建锦,郭建平.大数据背景下的国家治理能力建设研究[J].中国行政管理,2015(6):73-76.

论文作者:管新邦

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期

论文发表时间:2017/12/6

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