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全国地质环境监测能力建设

一、地质环境监测机构基本情况

浙江省地质环境监测机构由浙江省地质环境监测总站、11个市级监测站和15个县级监测站组成。从业人员108人，其中，专业技术人员82人（教授级高级工程师3人，高级工程师24人，工程师33人，助理工程师22人），其他人员26人。浙江省地质环境监测总站隶属于浙江省国土资源厅，内设办公室、综合研究室、地下水动态监测室、地质灾害监测室。市、县监测站隶属于各市、县国土资源局（见表）。

浙江省地质环境监测机构及队伍现状表

续表

1986年2月，原地质矿产部批准成立浙江省环境地质总站，下设宁波、嘉兴、温州、金华、椒江环境地质站，1992年更名为浙江省地质环境监测总站，1998年前由浙江省水文地质工程地质大队代管，1998年至今作为独立事业单位，原隶属浙江省地矿厅，现为浙江省国土资源厅直属全额预算拨款的纯公益性事业单位。2001年起各市及有关县（市、区）国土资源局（分局）相继设立地质环境监测站，原省站直属分站一并划归当地国土资源局管理。

浙江省地质环境监测总站的主要职责是：组织实施地质环境监测工作规划、计划；起草地质环境监测工作要求与技术要求，拟定地质环境监测管理对策及建议；承担或组织实施地下水环境、地面沉降、重点突发性地质灾害、土壤环境、矿山地质环境、地质遗迹等地质环境要素的监测、调查研究和评价；负责省内各地质环境监测站的业务管理和技术指导；负责全省地质环境信息系统的建设和管理；承担全省地质环境监测数据的接收汇总、分析和处理，提交各类监测成果、数据和建议，为政府决策提供科学依据。

各市级监测站的职责是：根据《浙江省地质环境监测规划》和本辖区地质环境监测工作的需要，组织实施地质环境监测工作，承担或组织地下水环境、地面沉降、突发性地质灾害、矿山地质环境、地质遗迹等地质环境要素的监测、调查和评价工作。负责突发性地质灾害群测群防工作的业务管理和技术指导。承担地质环境信息系统的建设、管理，负责监测设施的建设、管理、保护和维修，负责地质环境监测数据和资料的接收汇总、分析和处理，及时提交监测数据，为政府决策提供科学依据。

二、监测网点建设情况

浙江省地质环境监测部门目前开展的监测主要业务为地下水环境、地面沉降调查与监测，突发性地质灾害调查、监测与评价，地质遗迹、矿山地质环境调查评价等。

（一）地下水监测点建设

浙江省地下水动态监测工作始于20世纪50年代，系统监测始于1974年，经过近30多年的建设，基本建成了以城市为中心、沿海平原和金衢盆地为重点的地下水动态监测网络，基本控制了杭嘉湖、宁奉、温黄、温瑞等沿海平原及金衢盆地东部地区，监测网控制面积9665km2。监测地下水类型主要为沿海平原孔隙承压水，部分城市的河谷孔隙潜水、红层孔隙裂隙水、岩溶水及基岩裂隙水。目前有各类监测点488个，其中国家级监测点36个，省级监测点95个，地区级监测点357个；按监测内容分，水位监测点246个，水量监测点310个，水质监测点101个，水温监测点15个。由于城市建设、停产封井、年久淤堵及人为损坏等原因，虽经多方努力保护，但省内各监测区的监测点及设施破坏仍很严重，全省有破损或淤堵监测井38口。其中，国家级10口，省级20口，地区级8口。地下水水位监测使用万用表改制的水位仪。红层孔隙裂隙水、岩溶水、河谷孔隙潜水及部分承压水的国家级点为5日观，其余多数为旬观，部分为半月观或月观、季观。地下水水质监测每年1次，一般在5～10月开采高峰季节集中采样、测试。地下水水温监测使用水银温度计，一般每月1次。开采量监测，在城市内一般每月1次，外围按季或年底统计。2007年首次进行地下水自动监测系统建设，目前已安装自动监测仪20台。

（二）地面沉降监测网点建设

浙江省地面沉降主要位于杭嘉湖、宁奉、温黄、温瑞等沿海平原。杭嘉湖、宁奉平原地面沉降监测始于20世纪70～80年代，温黄、温瑞平原分别于2002年、2003年开始进行地面沉降水准测量。杭嘉湖平原以水准监测为主、GPS区域监测为辅，宁波、温黄、温瑞平原以水准监测为主。监测控制面积近5900km2。全省共有地面沉降GPS一级点31座、GPS二级点112座，GPS固定站1座，水准点432座，水准监测路线长度超过1000km，地面沉降分层监测标和基岩标各2组，地面沉降自动化监测站1座。近年来除维持每年1次常规水准监测外，实时自动监测、GPS监测等取得初步进展。

（三）突发性地质灾害监测网点建设

突发性地质灾害监测有群测群防监测和专业监测。现有群测群防监测点4018个。其中，滑坡点2662个、崩塌点796个、泥石流点426个、地面塌陷点134个。监测方法以宏观迹象巡查和地表位移测量为主。监测频率一般汛期为5日观，非汛期不定期巡查，大、暴雨期为日观甚至时观。

专业监测正处于试运行阶段，目前在温州、金华、衢州、宁波等市布置了24个滑坡监测点，安装了地表位移自动监测仪和自动雨量仪，仪器可实时发送监测数据信息，部分仪器受自然条件和人为因素影响不稳定。拟再建16个滑坡监测点，安装地表位移自动监测仪和自动雨量仪；正在绍兴市新昌县回山镇下山村建设1处省级滑坡监测示范站，拟进行滑坡综合监测，包括地表、地下位移监测、地下水动力监测、全站仪自动监测、激光测距、GPS监测等，并建立监测站房一座。

三、监测装（设）备配备现状

浙江省地质环境监测装（设）备主要有监测车4辆，地面沉降分层监测标和基岩标各2组，地面沉降自动化监测站1座，GPS固定站1座，滑坡位移监测仪27台，地下水自动监测仪20台，双频GPS-3台套，手持GPS 15套，以及信息网络及GIS软件、图形工作站及大型输入输出设备等。

地下水自动监测仪（LEVEL,SIEMENS）

地下水自动监测系统软件界面

宁波地面沉降分层标

嘉兴地面沉降分层标及自动化监测站

嘉兴GPS固定站及NetRS GPS接收机

四、信息化建设情况

（一）突发性地质灾害气象预报预警建设

浙江省突发性地质灾害气象预报预警工作由浙江省地质环境监测总站、省气象台、省气象信息中心、省国土资源厅信息中心共同承担，由浙江省地质环境监测总站实施，从2003年开始至今已经稳定运行6年。通过与气象、水利部门的专线数据交换，采用基于人工神经网络的预报预警软件模型，建立了一套由信息传输、突发性地质灾害预警预报软件、手机短信平台、WebGIS预警结果发布系统，以及相关的会商与成果发布审批等组成的省级突发性地质灾害预报预警系统，保证了每年汛期突发性地质灾害气象预报预警工作的有序开展。

（二）地质灾害防治专题网站建设

2006年开始，通过在浙江省国土资源厅网站建立汛期地质灾害防治专题的形式，实现全省突发性地质灾害预警预报成果及相关信息的发布，为社会公众提供了突发性地质灾害可能发生区域及发生概率信息，提高了公众预防地质灾害的针对性，加大了群测群防工作的深度和广度。同时为宣传地质环境保护政策法规、树立省国土资源部门在地质灾害防治工作的形象起到了积极的作用。

浙江省地质灾害防治专题网

（三）地质灾害数据库等信息系统建设

浙江省地质环境监测总站建立了浙江省突发性地质灾害信息管理系统、小流域泥石流地质灾害信息系统和地下水动态、地面沉降监测数据库、1:20万水文地质图空间数据库、1:50万水工环地质图环境空间数据库、矿山地质环境数据库等。初步实现全省突发性地质灾害点、地质灾害易发区、小流域泥石流地质灾害及隐患点信息查询和航片、卫片及DEM数据的管理及平面、三维展示。

五、主要监测成果和服务

几十年的地下水和地面沉降监测工作，积累了长期系列资料，编制了各年度地质环境监测报告和以“五年”为阶段的地质环境监测综合报告。依据监测资料每年编制杭嘉湖平原等主要区域和杭州市、宁波市、嘉兴市地下水水情通报和预报，2001年开始每年编制浙江省地质环境公报，向社会发布。

2004年5月建立了由国土资源部、中国地质调查局具体指导与协调的长江三角洲地区地面沉降监测区域协作联席会议制度，签署了《长江三角洲地面沉降监测信息通报与发布协议》，每年发布《长江三角洲地下水和地面沉降监测信息通报》。

在区域水文地质和地下水资源开发利用调查研究的基础上，2001年浙江省国土资源厅与省水利厅联合编制了《浙江省地下水资源调查评价与开发利用规划》，2001年和2008年省地质环境监测总站分别与南京大学、北京大学合作开展了长江三角洲地区和杭嘉湖平原地下水与地面沉降模型建设，提出了地下水开采和地面沉降控制目标，制订了年度地下水开采计划并监督实施，地下水超采的局面得到明显控制，地面沉降的速率也呈趋缓状态。

2003年开展了地质灾害气象预警预报系统研制，2004年起汛期正式在省电视台气象节目预报地质灾害信息，对提高全民防灾减灾意识、最大限度地减少灾害损失起到了积极的作用。截至2008年，全省共发布地质灾害气象预报预警197次，其中3级86次、4级107次、5级4次，手机短信23160条。通过地质灾害气象预报预警系统与群防体系的紧密结合，成功避让了170起滑坡和泥石流灾害，使2373人避免了伤亡。

六、法制建设

1.《浙江省地质灾害防治管理办法》，浙江省人民政府令第104号，1998年8月15日。

2.浙江省人民政府办公厅《关于印发＜浙江省突发性地质灾害应急预案（试行）＞的通知》（浙政办发〔2004〕48号），2004年6月8日。

3.浙江省人民政府《关于加强地面沉降防治工作的意见》（浙政发〔2006〕30号），2006年5月25日。

4.浙江省人民政府办公厅《关于加强杭嘉湖地区地下水管理的通知》（浙政办发〔2002〕58号），2002年11月7日；浙江省人民政府办公厅转发省水利厅《关于划定杭嘉湖地区地下水禁采区限采区及明确控制目标意见的通知》，2004年1月18日；浙江省人民政府办公厅转发省水利厅《关于划定甬台温地区地下水禁采区限采区意见的通知》（浙政办函〔2005〕3号），2005年3月2日。

5.《浙江省地质灾害防治条例》已进入省人大一类立法计划，《条例》（草案）已送省政府法制办。

6.《浙江省地质环境保护规划2006-2010》、《浙江省地质灾害规划2006-2010》、《浙江省地质环境监测规划2006-2020》、《浙江省地面沉降防治规划2007-2010》均已发布并实施。

地质灾害监测仪器设备研发

全国地质环境监测能力建设

全国地质环境监测能力建设

中国地质环境监测院是中国地质调查局直属的国家级地质环境监测机构，主要承担全国地质环境监测网的建设、运行和管理，承担地质灾害的监测、预报、预警以及相关调查研究工作，开展水文地质、工程地质、环境地质信息化建设与服务。

一、单位沿革及职责任务

1974年，根据周恩来总理的指示，国务院、中央军委发布命令，由沈阳军区工程兵第307团、兰州空军工程兵第12团、第二炮兵工程兵114团改编、扩建并抽调各省地质局部分技术骨干组成“基建工程兵水文地质普查部队”，建制为3个支队、12个团，共16700多人。

从左至右：总工程师李文鹏、党委书记康战、院长兼党委副书记侯金武、副院长田廷山、党委副书记兼纪委书记徐万忠

1978年，经中央军委批准，基建工程兵成立“基建工程兵水文地质指挥部”（军级编制，院本部的前身），集中指挥水文地质普查部队，直接领导3个支队及所属15个团。业务技术归口于原地质部水文地质工程地质局。主要承担全国高原、森林覆盖区、沙漠腹地和边远地区198万km2的水文地质普查任务。

1983年，根据中央军委撤销铁道兵和基建工程兵的命令，水文地质普查部队被撤销，组建为“地质矿产部水文地质工程地质指挥部”，直属于原地质矿产部，下辖3个水文地质工程地质中心（呼和浩特中心、兰州中心和成都中心）及5个水文地质工程地质大队（904大队、906大队、908大队、909大队和915大队）。主要任务是继续完成边远地区的水文地质工程地质普查任务，承担部分跨省区、跨流域的水文地质工程地质勘查工作及干旱缺水地区的找水打井任务。

1988年11月，经原地质矿产部研究决定并报请中央机构编制委员会办公室批准，成立“中国水文地质工程地质勘查院”，同时加挂“全国地质环境监测总站”牌子，直属于原地质矿产部，管理原有的3个水文地质工程地质中心、5个水文地质工程地质大队、部水文地质工程地质技术方法研究所和部环境地质研究所。主要从事水文地质、工程地质、环境地质勘查评价工作，承担环境地质研究和技术方法研究任务。

1999年12月，国土资源部决定由中国水文地质工程地质勘查院机关、全国地质环境监测总站办公室和部环境地质研究所合并，组建“全国地质环境监测总站”，直属于国土资源部。2000年8月，更名为“中国地质环境监测院”。2003年3月，经国土资源部批准，加挂“中国地下水信息中心”和“中国国际地下水模型中心”两块牌子。

2005年1月，国土资源部印发了《关于进一步明确中国地质调查局有关职责的决定》，中国地质环境监测院由国土资源部直属的事业单位变成中国地质调查局直属的事业单位；2007年1月，中国地质调查局印发了《中国地质环境监测院“三定”方案》，明确了中国地质环境监测院九个方面的主要职责和任务：

1.承担全国地质环境监测网的建设、运行与管理；

2.承担地质灾害的调查评价、监测和综合研究，开展全国地质灾害预警预报，提供地质灾害应急响应技术支持和服务；

3.开展全国地下水监测，承担地下水资源与环境、矿山环境、地热等调查评价和综合研究；

4.开展水文地质、工程地质、环境地质信息化建设与服务，承担全国地质环境监测数据的接收、汇总、分析、处理和综合研究；

5.开展相关地质科学技术研究和国际交流与合作；

6.开展地质环境调查评价与监测的新技术、新方法的推广应用；

7.开展科技开发、技术服务和经营工作；

8.受局委托，对省级地质环境监测工作进行业务指导；

9.承担国土资源部和中国地质调查局交办的其他工作。

二、内设机构及人员情况

（一）内设机构

中国地质环境监测院共有内设机构21个，其中综合管理部门6个，技术业务部门12个，其他部门3个。综合管理部门有办公室、财务资产处、地质调查与科技外事处、技术装备处、人事教育处、党委办公室（纪检监察审计室）；技术业务部门有综合研究室、地质灾害调查监测室、地质灾害预警预报室、地下水调查监测室、矿山环境与国土整治室、环境地质调查评价室、信息网络室、期刊编辑室、科技情报资料室、三峡地质灾害监测室、地质灾害防治室、地质环境咨询评估室；其他部门有离退休管理处、后勤服务中心（物业管理部、门诊部）、西峰寺培训中心。

（二）人员情况

截至2008年底，中国地质环境监测院共有在职职工179人。具有中专以上学历的有164人，其中，博士26人，硕士39人，大学本科69人。具有各类专业技术职务任职资格的有168人，其中，教授级高级工程师40人，高级工程师46人。有4名专家享受国务院政府特殊津贴待遇。

中国地质环境监测院机构设置

三、主要成果和服务

30多年来，中国地质环境监测院共承担完成了近千项水工环地质工作领域的调查（勘查）监测任务和50多项国家和部级科技攻关项目，取得了一大批重要成果，其中有200多项成果获得国家、原地质矿产部和国土资源部科技成果奖，为经济社会可持续发展和政府决策发挥了重要作用。

在“七五”至“九五”期间，组织完成了国土近1/3陆地面积的区域水文地质普查，牵头完成了“我国重点地区与重要城市的地下水资源保证程度与环境地质论证”，承担完成了数十个大型地下水集中供水水源地勘查和多项国家重大工程的选址论证与地质灾害危险性评估，研究编制了我国第一代《中国环境地质图系》和“分省地质灾害图集”，承担了“长江链子崖危岩体和黄腊石滑坡的综合勘查与治理”，开创了我国重大地质灾害防治的先河。

1999年国土资源大调查实施以来，组织开展了“全国1:50万环境地质调查与综合研究”、“全国矿山地质环境调查与评估”、“县（市）地质灾害调查与区划”、“华北地面沉降调查监测与综合研究”、新一轮“全国地下水资源评价”等重大项目；组织实施了国家级地质环境监测与预报项目，率先启动了全国地质灾害气象预警预报，开展了国家级地下水监测示范区和国家级地质灾害监测预警示范区建设；完成了以“1:20万全国水文地质图空间数据库建设”为代表的信息化项目，取得了一批有影响力的成果。1999年以来取得的成果与服务主要包括以下几个方面：

（一）地质灾害调查与监测预警

组织完成了全国1:50万以地质灾害为主的环境地质调查与综合研究，基本查清了全国陆域区域地质环境状况，为国家宏观决策提供了重要依据。

全国1:50万环境地质调查成果

组织开展了全国1640个县（市）的地质灾害调查与区划及综合研究，系统总结了我国地质灾害分布特征及区域分布规律，全面展示了我国地质灾害现状和发展趋势。协助地方政府建立了县、乡、村三级负责的地质灾害群测群防网络体系，为各级政府防灾减灾决策提供了重要的基础支撑。

开展了地质灾害气象预警技术方法研究，2003年率先启动了全国地质灾害气象预警预报工作，并在全国有山区丘陵的30个省（自治区、直辖市）及部分地级市和县（区、市）得到推广，提高了地方政府和广大人民群众的防灾减灾意识，极大地推动了我国的地质灾害防治工作，取得了明显的防灾减灾效果。

2003年4月7日国土资源部与中国气象局签署《联合开展地质灾害气象预报预警工作协议》

中央电视台发布地质灾害预报预警信息

在地质灾害详细调查的基础上，开展了四川雅安、云南哀牢山等质灾害监测预警示范区建设，在我国南方典型低山丘陵区和陕北黄土地区开展了地质灾害遥感监测示范，为地质灾害实时监测与预警提供了技术支撑和示范。

基于北斗通信卫星系统的四川雅安峡口滑坡多参数实时监测

哀牢山地质灾害监测预警示范区位移监测

地质灾害监测点标示牌

在开展三峡库区19个县（区）地质灾害调查与区划的基础上，建立了基于MapGIS的三峡库区地质灾害空间评价预警模型，构建了三峡库区地质灾害监测预警网络，为库区地质灾害防治提供了重要依据，取得了明显的防灾减灾效果。

三峡库区地质灾害监测预警网络

每年汛前、汛期和汛后，委托各省级地质环境监测总站（院、中心）对全国重大地质灾害隐患点进行日常巡查巡测，为政府部门有针对性的部署地质灾害防治工作提供参考依据。及时采集地质灾害动态数据，定期对地质灾害灾情进行分析总结，撰写季度报告、半年报告、年度报告和重大地质灾害快报，通过网络发布全国地质灾害通报，及时反映地质灾害状况。

组织开展了华北平原地面沉降调查与监测，建立了以地下水动态监测孔、孔隙水压力孔、基岩标、分层标、GPS基准站和GPS观测墩为主体的监测网络，初步实现了对华北平原地区地面沉降的有效监测。

年度地质灾害灾情分析图件

完成了西气东输管道工程等数十项国家重大工程的地质灾害危险性评估、地质灾害防治工程勘查与设计等工作，评估油气管线总长度约4.2万km。开展了重大油气管线工程重点地段地质灾害监测预警研究，为国家重大油气管线工程防灾减灾提供了强有力的技术支撑。

（二）地下水调查与监测

协助国土资源部地质环境司，与中国地质科学院水文地质环境地质研究所共同组织完成了新一轮全国地下水资源评价，查明了全国地下水资源环境状况，为国家水资源宏观规划、管理和合理开发利用，以及生态环境建设提供了重要依据。

在中国－荷兰合作项目“中国地下水信息中心能力建设”项目的支持下，开展了北京平原区、新疆乌鲁木齐河流域、山东济南岩溶泉域三个国家级地下水监测示范区的建设，取得了良好效果。在水位和水质监测网优化设计、监测设施保护、监测数据自动采集与传输、监测信息管理与实时发布等方面形成了一套适合我国国情的技术方法，为我国相似地区地下水动态监测提供了示范，为推进全国地下水监测、信息管理与发布的现代化奠定了技术基础。

开展了华北平原地下水动态调查评价，正在组织开展北方主要平原（盆地）地下水动态调查评价工作。

研究区边界条件概化图

华北平原地下水数值模型剖分图（第一层）

浅层含水层渗透系数分区图

深层含水层释水率分区图

常年委托各省级地质环境监测总站（院、中心）完成国家级地下水监测点的长期（常规）监测任务，保持了监测数据的连续性。根据国家级地下水监测数据，并结合各省（自治区、直辖市）地下水监测资料，每年对全国地下水状况进行分析，按年度逐年编制了我国主要城市和地区地下水水情通报，比较全面地反映了我国地下水水位、水质的总体变化情况，为国家实施地下水的宏观管理提供了技术支撑。

地下水监测示范区监测孔保护装置

地下水监测示范区自动化监测与传输设备

全国地质环境监测能力建设

年度地下水动态分析成果

（三）矿山地质环境调查与监测

组织完成了全国以省（自治区、直辖市）为单元的矿山地质环境调查与评估，共调查矿山117291个，面积581.9万hm2，基本摸清了我国矿山地质环境的现状，查明了我国主要的矿山地质环境问题及其危害，为我国矿山地质环境保护和恢复治理提供了基础资料和重要依据。

矿山地质环境野外调查

完成了吉林省辽源市矿山地质环境调查，启动了全国矿山地质环境动态评估与监测示范，为逐步实现对矿山地质环境静态管理向动态监控转变奠定了基础。

矿山地质环境调查与评估成果

（四）地质环境信息化建设

组织完成了全国1:20万区域水文地质图数字化1017个图幅，建成全国性区域水文地质图空间数据库。该数据库的建成是我国水文地质事业和地质调查信息化建设中具有里程碑意义的重要成果，将在我国国土开发、生态环境建设与保护，以及社会主义新农村建设中发挥重要作用。

建立了全国地下水监测数据库，开发了完善的地下水动态监测管理信息系统和网络发布系统，通过互联网向社会公开发布地下水监测信息，基本实现了地下水监测数据资源的社会共享，取得了良好的社会效益。

建立了全国地质灾害监测预报数据库，开发了地质灾害监测预报数据库管理与网络发布系统，初步实现了日常数据的录入、编辑、查询、统计分析与发布。

建立了全国1:50万区域环境地质调查数据库、全国矿山地质环境调查数据库、县（市）地质灾害调查数据库、1:5万重点城市和经济区水工环地质空间数据库等专业数据库和信息系统。开发了地质灾害气象预警预报系统、区域地质环境评价系统、地质灾害和地下水资源调查野外数据采集系统、地下水资源调查数据处理与综合分析系统、地下水监测信息采集与处理服务系统、地质灾害远程会商系统、地质灾害群测群防信息系统等应用系统。其中地下水资源调查数据处理与综合分析系统研究成果取得了三项国家专利。

1:20万区域水文地质图空间数据库及管理系统

地质灾害监测预报数据库管理与网络发布系统界面

野外数据采集设备

地质灾害远程会商实况

建立了中国地质环境信息网，发布地质环境监测预报信息，取得了良好效果。目前，日均浏览量超过2000人次。

（五）战略规划研究及决策支持与服务

近年来，先后承担完成了“我国地质灾害的预测预警与科学防治对策研究”、“中国可持续发展西北地下水资源与生态环境战略研究”、“中国可续发展水工环地质工作战略研究”、“中国地下水保护战略研究”、“全国地质灾害防治规划研究”、“水工环地质调查部署战略研究”等战略规划研究课题；积极撰写有关我国地下水环境状况和对策建议的材料，参与了《国务院关于加强地质工作的决定》的起草、专题研究和论证材料的编写工作，承担了《全国地质勘查规划》、《国土资源“十一五”规划纲要》、《国土资源部中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》、《国土资源大调查“十一五”规划》等水工环地质领域的专题研究和编写工作，起草了《全国地质灾害防治规划》和《矿山环境保护与综合治理方案编制规范》等规划和规程规范；参与了国土资源部组织的“地质灾害防治知识万村培训行动”；组织编制了《新农村建设中的地质安全保障》、《地质灾害群测群防指南》、《地质灾害群测群防成功实例汇编》、《地质灾害防治科普知识》等；从2001年开始，每年代国土资源部编制中国地质环境公报，并在人民日报和中国地质信息网上发布。上述工作在为国家、国土资源部和中国地质调查局在水工环地质调查评价、地质环境监测和地质灾害防治领域的宏观决策提供了及时的技术支持。

（六）地质环境调查领域拓展

在浙江杭嘉湖平原和华北平原开展了水土地质环境监测示范。开展了全国重点地区地质遗迹区划及重要古生物化石产地调查。

全国地质环境监测能力建设

一、内容概述

从近10年在地质灾害监测仪器领域取得的成果中选择了以下几种作为代表。

1.地质灾害多参数采集传输仪

地质灾害多参数采集传输仪是针对国内地质灾害监测行业的现状，参考了国内外广泛应用于地质灾害监测领域的多种工作模式的优缺点，以此为基础研制完成的，可以连接的传感器有拉杆式位移传感器、拉绳式位移传感器、磁致伸缩位移传感器、地声传感器、雨量传感器、含水率传感器、水位传感器、泥位传感器、倾斜传感器等。通过对这些传感器的组合搭配，可分别应用于监测滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降等领域；采集的数据通过中国移动的GPRS网络以TCP/IP模式传输到后端的数据监控中心服务器显示存储，如果现场没有GPRS信号，可以通过北斗卫星以短报文模式进行数据传输，系统框图见图1，实物见图2。

图1 地质灾害多参数采集传输仪框图

主要技术指标：

1）采样方式：定时采集，可远程设置采集时间；

2）模拟输入通道：4路；

3）A/D分辨率：等效16位；

4）数字输入输出通道：雨量开关量输入及报警开关输出；

5）工作温度：-30～50℃；

6）传输模式：中国移动GPRS或北斗卫星短报文；

7）供电电压：直流12V，交直流两用供电。

图2 地质灾害多参数采集传输仪主机及配套传感器

2.滑坡预警伸缩仪和裂缝报警器

这两种仪器主要是监测裂缝变化，在达到预设的报警阈值时发出避险警报，可以替代人工的巡视巡查，应用于滑坡、崩塌的地面或房屋裂缝的监测。滑坡预警伸缩仪的工作原理见图3，裂缝报警器的工作原理见图4，实物见图5。

图3 滑坡预警伸缩仪原理框图

主要技术指标：

1）监测范围：滑坡预警伸缩仪为0～1000mm，裂缝报警器为0～100mm；

2）监测精度：都是1mm；

3）A/D分辨率：等效于16位；

4）报警声压：滑坡预警伸缩仪为105dB，裂缝报警器为100dB；

5）供电电压：滑坡预警伸缩仪为12V碱性电池，裂缝报警器为3V碱性电池。

滑坡预警伸缩仪在利用报警器报警的基础上，又增加了利用无线开关量模块进行远程报警的功能，在居民点布设的主机可以接收多个滑坡预警伸缩仪发来的报警信号，实物见图6。

图4 裂缝报警器原理框图

图5 滑坡预警伸缩仪和裂缝报警器

3.分布式电导率地质灾害监测装置

分布式电导率地质灾害监测装置主要应用于海水入侵监测，通过对海水入侵观测井内不同深度井液的电导率数值的采集，利用水的电导率与含盐量呈线性关系，根据电导率数值与电极所在的井深，确定咸淡水的分界情况，方便、快捷、准确地完成对海水入侵这类地质灾害状况的监控。

分布式电导率地质灾害监测装置由主机、电缆、分布式测量电极组成。在一个观测井内布设30个测量电极，电极间距1m，每一个电极通过继电器连接在主机的数字输出引脚上。主机在定时时间到后控制30个继电器按顺序分时通断30个电极，通过AD采集的数据存入主机的存储器，在后续处理中以曲线形式表达监测效果，系统框图见图7，工作示意见图8，实物见图9。

图6 具有无线报警功能的滑坡预警伸缩仪

图7 分布式电导率地质灾害监测装置框图

图8 分布式电导率地质灾害监测装置工作示意图

图9 分布式电导率地质灾害监测装置

主要技术指标：

1）电导率监测范围：500μs/cm～0.3s/m；

2）测量精度：1%；

3）供电电源：直流12V，交直流两用供电；

4）工作环境温度：-5～＋40℃；

5）电极最大控制范围：24m。

4.泥石流监测分析预警装置

图10 泥石流监测分析预警装置框图

图11 泥石流监测分析预警装置

开展泥石流预警研究，获取准确可靠的数据是关键。泥石流监测分析预警装置是根据泥石流特征的主要参数设计的，泥石流地声信号具有较低的频率，而且其信号卓越频率较其他频率成分（环境噪音）高出许多，为我们检测识别信号提供了有利条件。泥石流地声信号的强度（幅值）与泥石流规模成正比，可以通过泥石流地声数据的采集分析来确定规模，根据规模程度进行预警。通过对泥石流地声的强度、频率范围和延续时间三要素的采集分析能初步摸清泥石流地声的活动特征、分布规律、发展趋势，提供有效的预防和预警技术方案，促进泥石流防灾能力的提高，为地质灾害监测预警提供技术方法支持。系统框图见图10，实物见图11。

主要技术指标：

1）A/D分辨率：等效12位；

2）采样间隔：10～50μs；

3）频带：1～500 Hz；

4）程控放大器增益：5～1000倍程控可调；

5）通道数：3路传感器信号，采用MSD-BUS协议；

6）工作环境温度：0～＋40℃；

7）供电电源：直流8～28V，交直流两用供电。

5.分布式地质灾害监测采集传输仪

目前研制并应用的地质灾害监测仪器主要是通过线缆连接前端的传感器，主要缺点是架线比较困难、连接的传感器数量有限，不适合地形复杂、要求监测点多的监测环境。分布式地质灾害监测采集传输仪在物理层和MAC层采用了IEEE802.15.4协议，在网络层采用了ZigBee协议，进行了降低功耗和简化路由算法的工作，有效地增加了传感器数量，相对于有线方式具有很大的优越性。仪器系统框图见图12，实物见图13。

图12 分布式地质灾害监测采集传输仪框图

主要技术指标：

1）A/D分辨率：等效16位；

2）组网规模：1个主机和10个采集器；

3）无线协议：780MHz，符合ZigBee规范的网状网拓扑结构；

图13 分布式地质灾害监测采集传输仪

4）采集器供电：3.6V电池；

5）主机供电：直流12V，交直流两用供电；

6）工作环境温度：-20～＋40℃。

6.地质灾害群测群防预警信息管理系统

地质灾害群测群防预警信息管理系统包括单机版、B/S版、宣传网站、C/S（三维）版。单机版系统是基于VB＋MapObject组件的开发模式研发的，地图格式为shp格式，主要用于群测群防基本信息的录入和管理，软件见图14。

图14 地质灾害群测群防预警信息管理系统单机版软件

B/S版系统是基于网络开发的，应用了超图公司SuperMap is.net平台的二次开发功能，通过网络实现了监测数据实时查询、群测群防体系管理、根据权限进行数据录入、群测群防两卡一表录入查询等管理功能，极大地方便了地方管理人员对于灾害点和群测群防点的管理，软件见图15。

地质灾害群测群防监测信息网是为了群测群防监测技术研发与示范项目的成果展示和仪器宣传而开发的网站。网站通过新闻、项目概况、仪器介绍、科普等栏目对项目的主要成果和地质灾害监测的重要性进行宣传。计划在未来实现对地质灾害监测类工作的统一宣传工作，软件见图16。

图15 地质灾害群测群防预警信息管理系统B/S 版软件

图16 地质灾害群测群防预警信息管理系统网站软件

C/S版（三维）是在之前的B/S版本的工作基础上研发的，系统基于iTelluro三维地理信息组件，在三维环境下实现了地质灾害、预警预案、群测群防、监测信息的一体化管理，基于插件式二次开发接口，可快速实现防治决策、综合管理等定制业务，软件见图17。

图17 地质灾害群测群防预警信息管理系统C/S 版软件

二、应用范围及应用实例

1.示范区应用情况

图18 水富县火车站安装的地质灾害多参数采集传输仪

图19 大关县职业中学安装的分布式地质灾害监测采集传输仪

以上研制的仪器均已在云南昭通市示范区内得到应用，在水富县布置了3套地质灾害多参数采集传输仪，用于监测雨量、位移、含水率参数（图18）；在水富县、盐津县、大关县安装了滑坡预警伸缩仪150个、裂缝报警器300个、泥石流监测分析预警装置3套；在大关县职业中学安装分布式地质灾害监测采集传输仪一套（图19）；分布式电导率地质灾害监测装置在河北南戴河及山东昌邑的海水入侵观测孔进行了监测（图20）；地质灾害群测群防预警信息管理系统在云南省昭通市进行了示范应用，对云南省昭通市主要县区的地形图及影像图进行了编辑处理，已录入灾害点882个、专业监测点8个。

图20 河北南戴河安装的分布式电导率地质灾害监测装置

2.推广情况及效果

1）在2008年的汶川震后重建工作中，为汶川灾区生产滑坡预警伸缩仪5000套、裂缝报警器85000套（图21）；在青海玉树震后重建工作中，安装了滑坡预警伸缩仪40套；在四川安县、云南昭通市成功预警预报4次（图22）。

图21 为汶川灾区生产组装了9万套裂缝报警器、滑坡预警伸缩仪及配套设备

图22 报警材料

2）地质灾害多参数采集传输仪，在四川康定地区安装了7台（图23），四川中江县冯店垮梁子滑坡安装了2 台（图24），舟曲灾后恢复重建防治规划区地质灾害监测预警（二期）安装了73台（图25），重要地质灾害隐患监测示范（辽宁）16台（图26），目前均工作正常。

3）泥石流监测分析预警装置在北京怀柔幽谷深潭及门头沟矿区安装了6套（图27），在四川康定地区安装了9套（图28），目前均工作正常。

3.应用前景

地质灾害的破坏力巨大，对人类的生命财产及人类赖以生存和发展的资源与环境造成危害和破坏。这些仪器的推广不仅能使开发单位产生良好的经济效益，更重要的是通过应用，对地质灾害进行及时预警，可最大程度地减轻人民群众生命财产的损失和对环境的破坏，这个价值是无法用经济指标估量的。按照这种运行模式可以使有限的资金发挥最大的社会经济效益。

图23 四川康定现场

图24 四川冯店垮梁子现场

图25 甘肃舟曲现场

图26 辽宁现场

图27 北京怀柔现场

图28 四川康定现场

三、推广转化方式

1.申请专利保护知识产权

泥石流监测分析预警装置已经获得发明专利，见图29；地质灾害多参数采集传输仪、滑坡预警伸缩仪和裂缝报警器已经获得实用新型专利，见图30至图32；地质灾害群测群防预警信息管理系统已经获得计算机软件著作权，见图33；分布式电导率地质灾害监测装置和分布式地质灾害监测采集传输仪的发明专利已经通过了初审。

图29 泥石流监测分析预警装置发明专利证书

图30 地质灾害多参数采集传输仪实用新型专利证书

2.培训、宣传与交流

在汶川震后重建工作中，进行了大量的现场培训指导工作（图34）；群测群防项目所研发的9项技术设备和软件在2008年科技部发布的《南方地区雨雪冰冻灾后重建实用技术手册》和国家减灾委及科技部抗震救灾专家组编《地震次生灾害应急实用技术手册》中列为代表国土资源部的9个地质灾害防治实用技术；2009年3月，全国地质环境工作会议上做了宣传报告对群测群防监测预警仪器展览；2009年5月，云南地质灾害防治工作会议上做了宣传报告并对仪器安装维护应用进行了培训；2009年7月，全国地质灾害汛期防治会议上发放了群测群防仪器宣传材料；2009年7月，协办昭通市地质灾害群测群防交流培训会，编写了群测群防知识宣传手册和群测群防监测预警系列仪器的使用说明书、录制了群测群防知识宣传视频节目；2009年9月，河北省地质灾害防治会议上做了宣传报告，对仪器安装使用维护进行了培训；2009年10月，全国地质灾害应急防治会议（长沙）上做了专题报告及仪器展示；2009年11月，国土资源部开展了黄石地质灾害应急演练，这些仪器参加了演练；2009年12月，东南亚国际滑坡会议上做了多媒体报告、仪器展示、并发表论文“低成本监测报警系统在中国的应用”。

图31 滑坡预警伸缩仪实用新型专利证书

图32 裂缝报警器实用新型专利证书

图33 地质灾害群测群防预警信息管理系统计算机软件著作权证书

图34 灾区安装培训指导

技术依托单位：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心

联系人：张青曹修定

通讯地址：河北保定七一中路1305号

邮政编码：071051

联系电话：0312-5908718

电子邮件：zhqn123@163.com

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