將地質災害監測與三維可視化及地理信息系統相結合，建立了基于網絡三維地理信息系統的地質災害遠程監控系統，實現了基礎地理信息數據、災害數據、監測數據的綜合呈現。通過中國移動MAS平臺實現災害信息的自動查看和報警，為地質災害指揮決策提供科學支持。

我國是世界上地質災害頻發的地區之一。地質災害的監測預警和防治管理的核心是基于遙感技術RS（Remote Sensing）、地理信息系統GIS（Geography Information System）和全球定位系統GPS（Global Positioning System）及地質災害監測技術，實現分布于不同部門和網絡節點的多源空間數據、時態數據、屬性數據的高效管理、共享、綜合分析和利用，為地質災害防治工作服務，為各級政府部門、災害監測預警和防治管理部門及其決策人員、科學研究和社會公眾服務。

達州市位于四川省東北部，大巴山南麓。達州市地勢東北高（大巴山區），西南低（盆地丘陵區）。山地占幅員面積的70.70%、丘陵占28.10%、平地占1.20%。達州市河流主要屬長江支流的嘉陵江水系。達州市地質災害高易發區主要集中分布在東北部大巴山中山峽谷地帶、西南部低山深丘地帶、東南部華鎣山以及人類工程活動的集中區域。截止2008年底，經調查統計全市范圍內共計1 781處地質災害隱患點，其中滑坡1 555處，崩塌147處、不穩定斜坡49處、塌陷29處，其他災害7處。根據地質災害危害程度的大小，以全市7個縣（市、區）歷年防災預案和已開展的地質災害調查與區劃成果確定的重大地質災害危險（隱患）點為基礎，結合市國土資源局歷年調查了解的重大地質災害點危害情況和2008年汛期檢查情況，確定9個主要地質災害危害點納入市級地質災害防災預案，并就其發展變化趁勢進行預測分析。

InfoEarth iTelluro是一款高效、穩定的網絡三維地理信息系統平臺，為地質災害防治管理、決策和信息發布提供了統一的解決方案和平臺技術。“達州市地質災害遠程監控系統工程”基于iTelluro技術和短信服務器（MAS）技術，結合專業監測、群測群防、視頻監測等技術，實現了面向達州地質災害預警的三維GIS平臺。達州地質災害預警子系統，實現了達州地質災害預警系統、MAS 短信系統、視頻監控系統的無縫集成，取得了良好效果。

1 InfoEarth iTelluro體系結構

InfoEarth iTelluro由中國地質大學（武漢）研制開發，是面向地學領域的一款網絡三維地理信息可視化平臺，它采用面向Internet的分布式計算技術和三維可視化技術，支持跨區域、跨網絡的復雜大型網絡三維應用系統集成，為地質災害防治管理、決策和信息發布提供了統一的解決方案和平臺技術。

InfoEarth iTelluro基于主流技術平臺.NET開發，產品開放性好、架構靈活、三維功能和GIS功能強大、支持TB級海量、多源（包括DEM、DOM、DLG、三維模型數據和其他專題數據）數據一體化管理和快速三維實時漫游功能，支持三維空間查詢、分析和運算，可與常規GIS軟件集成，提供全球范圍基礎影像資料，可方便快速構建三維空間信息服務系統，亦可快速在二維GIS系統完成向三維的擴展。

InfoEarth iTelluro的三維客戶端GlobeEngine采用全組件化開發，通過應用工業標準的組件化技術，使得GlobeEngine可以嵌入任意客戶端，與其他業務系統無縫集成；甚至可以實現嵌入瀏覽器，作為Web應用程序的一部分。

2 系統設計

2.1開發環境

本系統基于iTelluro三維GIS平臺，以Microsoft.Net 2.0為開發平臺，選用C#語言，Web服務器采用IIS，在線數據通信部分在.Net平臺使用C/S模式開發；系統的后臺數據庫選用Microsoft SQL Server 2005 Express，監測數據存儲在PostgreSQL數據庫中。

2.2 系統體系結構

整個系統包括客戶端、服務器端和數據庫3個部分，系統體系結構圖如圖1所示。

客戶端是整個系統功能實現的關鍵部分，它將服務器端通過http協議返回的空間數據（遙感影像和DEM、行政區劃、災害數據、基礎地理等）展示給用戶。

服務器端基于Web服務，由.net和ASP.net開發，通過http協議向客戶端提供功能和數據，通過iTelluro Server向系統服務器端提供空間數據服務、分析及查詢服務。

系統數據庫選用SQL Server 2005 Express。三維空間數據采用iTelluro自有的三維數據引擎保存。iTelluro基于改進的橢球四叉樹空間索引DHEQT（Distributed Hash Table based Ellipsoidal Quadtrees）技術，可以實現10 TB數據的高效存取和索引（已在三峽庫區地質災害預警指揮系統中成功應用），為海量空間數據及大尺寸圖像在網絡上快速瀏覽提供保障。監測數據和其他通過文件形式保存的數據不做改變，通過適配器模式，應用相應的調用接口進行數據讀寫。

2.3 系統功能模塊

系統包括三維地理信息、災害數據管理、信息瀏覽查詢、短信報警及用戶身份權限認證五大功能模塊，如圖2所示。

（1） 三維地理信息模塊。包括基本的GIS功能：對各類影像數據、矢量數據及標注圖層進行管理，地圖的放大縮小、漫游，距離量測、面積量測和體積量測，POI信息點查詢定位，飛行和定位路線的錄制，坡度、坡向信息以及地形坡面分析。

系統集成了基礎地理、基礎地質、災害易發性分區、防治規劃等數據，以上數據分別來自WMS、ArcIMS等數據源，可為地質災害防治管理、決策提供基礎數據，圖3為加載了災害易發性分區圖的系統運行界面。

（2）災害數據管理模塊。主要針對達州市1 781處地質災害隱患點及9處重點防御監測點，建立其屬性信息數據表并與地理信息相關聯，實現在三維視圖中的查詢、編輯。其中，災害點管理包括空間信息管理、屬性信息管理、群測群防信息管理和“地質災害主要危險點防御預案表”的錄入、查詢以及備份。監測點管理內容包括監測點空間信息、屬性信息和監測設備信息（每個監測點安裝有一臺雨量計、一臺裂縫位移測量儀和兩部視頻監控紅外攝像機）等。

（3）信息瀏覽查詢模塊。用戶可以在三維視圖上通過點選相應的災害點或監測點進行信息查詢，也可以通過關鍵字查詢定位地標信息以及災害信息。同時，可以查看監測儀器的實時和歷史數據。雨量計監測數據分別以日降雨量和小時降雨量為單位統計為柱狀圖；裂縫位移測量儀監測數據統計顯示為曲線圖；監控視頻查看窗口能夠顯示監測點的實時圖像，這樣即使是在中心機房也能全面系統地了解各個災害點和監控點的詳細情況。

（4） 短信報警模塊。通過移動MAS服務器，系統使用者可以以手動方式發送目標短信內容至目標聯系人，同時，短信自動報警模塊會將實時監測預警數據通過短信方式及時有效地發送到預先設置的職能部門領導及辦事人員的手機終端上，以提高報警的精確度和及時性。

（5） 用戶身份權限認證模塊。包括權限認證和用戶管理兩個部分。用戶需要登錄才可以使用該系統，各個功能模塊也需要登錄后才可用。已登錄用戶可以添加、刪除、編輯和設置其屬性信息。

2.4 監測數據與三維地理信息系統集成

裂縫位移測量儀和雨量計在前端采集到的數據通過GSM網絡發回到監測中心服務器，監測中心服務器采用PostgreSQL數據庫存儲全部監測數據。當系統客戶端要查看監測信息時，則向系統服務器端請求統計圖表頁面，服務器端使用Npgsql庫遠程連接訪問監測數據庫，并查詢相應監測信息進行統計和顯示。這樣為多來源監測數據的新增、更新、刪除提供了便捷的方法和接口。

監控視頻圖像通過專用光纖傳輸至視頻中心服務器，三維地理信息系統客戶端通過向服務器端請求，調用視頻設備控件，則可查看到實時監控圖像。

2.5 系統實現

基于網絡三維地理信息系統和MAS的達州地質災害遠程監控系統對達州市1:10 000航拍影像圖、達州市地質災害易發分區圖、達州市地質災害防治分區圖進行分析與處理，實現了該地區的三維可視化。在此基礎上建立災害點監測點屬性數據庫，可以對所有地質災害隱患點進行屬性信息查詢和編輯，同時結合監測儀器和監控設備實現監測點的遠程實時監控預警。圖 3是系統運行的主界面，圖 4為監測點實時雨量、位移監測數據及監控視頻的查看界面。

3 MAS功能和短信預警

短信報警根據用戶預先設定的不同級別（按照地質災害危險程度分為橙色、紅色、$、綠色、藍色5個等級）的報警閾值，系統提供Windows服務對監測數據庫進行實時查詢和分析，一旦監測數據通過報警模型計算，達到對應的報警閾值，即通過中國移動MAS服務器發送實時危險情況到相關負責人的手機終端，實現遠程監測預警。短信自動報警運行流程圖如圖5所示。

如圖5所示，短信自動報警運行流程可以劃分6個步驟：①用戶分等級、分設備設置報警閾值及相關責任聯系人；②創建Timer對象，從配置文件讀取報警運行時間間隔并創建報警器控件（需要報警的設備、報警級別、報警閾值、報警聯系人）；③獲取監測數據庫中的最新數據，并判斷前次報警后是否還有新數據，如果有新數據則進入下一流程；否則結束此次報警進入下一次報警邏輯；④進行報警計算，計算模型包括雨量和位移，如果計算結果超過報警閾值則進入下一流程；否則進入下一報警邏輯； ⑤通過MAS短信服務器把報警短信發送至相關責任人，寫發送記錄到數據庫；⑥進入下一次報警邏輯階段，當時間間隔到達用戶設定的報警邏輯時間間隔，則進入流程③）。

達州市地質災害遠程監控預警三維地理信息系統，是基于基礎地理信息、地質災害數據庫、監測設備信息、監測數據庫等數據庫及短信平臺，并結合三維地理信息技術和地質災害專業監測技術實現的地質災害監控預警系統。

系統運行于Internet互聯網絡環境下，系統的建立和使用提高了達州市區域地質災害防治、監測、預警技術水平，在2009年夏季的汛期防治工作中起到了重要作用。本系統對我國地質災害防治信息化建設具有一定的示范價值和現實意義。