《云南省全時空地質災害防治信息化關鍵技術及應用》項目信息一、項目名稱：云南省全時空地質災害防治信息化關鍵技術及應用二、提名單位：云南省自然資源廳提名等級：2023年度云南省科學技術獎科技進步二等獎完成單位：云南省地質環境監測院（云南省環境地質研究院）云南省自然資源廳國土資源信息中心中國地質大學（武漢）武漢達夢數據庫股份有限公司昆明理工大學主要完成人：金寶軒黃成楊迎冬楊艷華晏祥省左小清李 芳梅紅波傅錦榮趙康祝傳兵項目簡介：云南是我國地質災害最為嚴重的省份之一，地質災害嚴重威脅著人民生命財產安全，成為公共安全治理面臨的重大課題。云南省人民政府、原云南省國土資源廳在云南省地質災害綜合防治體系（2013-2020）中將地質環境信息化納入8年地質災害防治方案，并作為全國首批建設7個試點省份之一，于2012年7月啟動，2019年12月通過省自然資源廳組織的驗收。通過推進信息標準化體系建設，整合各類地質環境信息資源，構建云南省地質環境數據中心，建設省級地質環境信息云，實現全省地質環境信息的大綜合、大協作和大集成。構建一個互連互通、資源充分共享的數字地質環境，實現云南省地質環境信息服務能力和管理水平的全面提升。《云南省全時空地質災害防治信息化關鍵技術及應用》成果依托云南省地質環境信息化項目完成，針對云南省地質災害防治信息化存在的海量多源異構數據存儲治理及綜合挖掘利用難、地災風險評價及動態預警難、多層級實時聯動及動態管理難等問題，項目在融合傳感網多源異構數據混合存儲、地質災害風險評價預警和地質災害防治全生命周期管理模式等方面取得了創新成果。具體包括：一是項目采用云計算、大數據、全文檢索、WebService、三維GIS和深度學習等技術，建立了云南省地質災害數據標準體系，為地質災害防治全流程數據規范、整合、治理、共享和服務提供支撐；實現了統一時空數據模型的多傳感器數據接入，提出了多源傳感器的數據同化模型；形成了地質災害異構傳感器數據融合及數據動態更新機制，建立了融合傳感網的多源異構地質災害數據倉庫；通過建立分布式時空索引和多索引聯合調度機制，構建了面向“本體-模型-索引”協同的地質災害大數據統一混合存儲框架體系。二是提出了基于深度隨機神經網絡的區域地質災害風險評價模型，形成了一套適合云南省復雜成災地質條件和全災種風險評價的方法與技術。三是基于云原生技術，通過建立容器服務平臺及應用微服務化，首次系統性構建了從野外調查（采集）-防治管理-展示服務-輔助決策為一體的覆蓋地質災害防控全業務范圍的信息服務平臺，與“自然資源云”有機融合，形成了省-州（市）-縣（市、區）-鄉鎮-村級群測群防員（駐縣聯鄉隊伍）橫向到邊、縱向到底的五級地質災害防治信息服務體系，實現了云南省地質災害防治從發現-防控-核銷的全生命周期動態防控管理。項目取得發明專利6項，發表論文12篇（其中SCI論文6篇，累計影響因子23.9），出版專著2部，獲軟件著作權16項，編制云南省標準規范12項（其中《地質災害綜合遙感數據庫建設技術要求》行標編制由自然資源部辦公廳納入2022年度自然資源標準制修訂工作計劃（自然資辦發〔2022〕39號），正在面向全國征求意見）。項目成果“云南省地質災害防治管理信息系統”在2021年第四屆“數字中國”展上得到CCTV新聞聯播報道，獲得了很好的評價。項目成果已成為云南省地質災害調查評價、群測群防、風險預警、應急指揮等地質災害防治業務的強大支撐，2018年以來，全省范圍開展成果推廣應用培訓231場次，累計培訓11719人，系統訪問量32萬余次。向自然資源部推送和更新數據約1TB，數據量150多萬條，實現部-省級數據的共享和互聯互通，為社會公眾提供服務；每月定期向云南省應急管理廳推送全省地質災害隱患數據以推動自然災害監測預警信息化工程，提升自然災害監測預警能力；成果為地震次生災害調查、風險評估、災害重建規劃等提供了基礎信息，便于應急救援和決策。項目提升了云南省地質災害防治管理和技術支撐的信息化和智能化水平，形成了完整的云南省五級地質災害全生命周期防控信息服務體系，支撐了地質災害行政主管部門業務管理、輔助決策和社會公眾信息服務等工作，在自然資源、應急管理、地震等多部門得到了廣泛應用，社會經濟和生態環境效益顯著。四、候選人對項目技術創造性貢獻情況1、金寶軒，項目負責人，總體指導協調，參與了項目相關技術文檔編寫和審定工作，制定項目總體技術路線和總體架構，指導解決項目建設中的核心關鍵技術，發表論文2篇（SCI1篇、EI1篇）。2、黃成，項目主要完成人，負責地質環境信息化建設的具體實施，總方案主編之一。提出建立覆蓋隱患管理、群測群防、搬遷避讓、工程治理、監測預警、隱患核銷等地災全流程業務管理的模式，應用于全省地災信息化；提出融合深度學習方法的地質災害易發性評價思路，提高易發性評價的可信度。發表論文2篇，主編專著1部，獲發明專利2項,軟著10個。3、楊迎冬，項目主要完成人，主持和具體負責云南省地質災害信息化建設工作，制定技術線路，主編總方案和各年度方案。參與成果的總結，發表論文1篇，主編專著1部，獲發明專利2項,獲軟著9個，負責系統的推廣和應用培訓。4、楊艷華，項目負責人，作為技術支撐單位的總工程師帶領團隊提出地質環境信息化建設項目，提出構建完整的地質環境應用支撐方面的基礎數據資源庫，覆蓋地理、地質、地質環境各專題等數據資源，全面有效支撐地質環境管理信息化建設，使項目建成省、市（地）、縣三級地質環境信息系統（節點），運用大數據挖掘分析技術，為地質災害應急決策提供基礎技術數據支撐和實時更新的數據運用。5、晏祥省，項目主要完成人，依托全生命周期動態管理理念，對云南省地質災害的過去、現在、未來實時動態管理。負責系統功能設計和優化，實現系統間有效集成。以地質災害隱患點或風險區為中心，從地質災害發生發展的時間及空間、采取的各種防治措施、投入的資金、取得的成效等多個緯度來構建云南省地質災害時空信息服務體系。參與成果的總結，主編專著1部，獲得軟著個9個。6、左小清，項目主要完成人，主要完成地質災害多源異構大數據混合存儲框架設計、基于容器服務平臺及應用微服務化的云南省五級地質災害防控全生命周期信息服務體系構建。為地質災害全生命周期管理（采集、監測、群測群防、治理等）提供一種時空大數據支撐體系。培養7名碩士研究生，發表論文4篇。7、李芳，項目主要完成人，以云南省紅河州和怒江州為研究對象，分別從區域地質災害孕災環境、誘發因素以及災害作用對象的承災能力以及屬性數據聯機展示等層面展開探究，最終建立了一套基于大數據技術的地質災害屬性數據聯機展示方案。發表論文3篇，參與出版專著1部。8、梅紅波，項目主要完成人，提出了一種新的基于深度學習的區域地質災害易發性風險評價模型——深度隨機神經網絡。通過構建一種隨機機制，在易發性建模過程中隨機丟棄網絡層和神經元，突破傳統深度學習易發性評價模型的深度限制，并對訓練數據大小的變化保持魯棒性，有效增強了模型的泛化性能和評價精度。發表論文5篇，參與出版專著2部。9、傅錦榮，項目主要完成人，參與建立了云南省地質災害防治信息化標準規范10個；開展了云南省地質災害防治業務數據體系架構總體設計，完成了地質災害防治數據治理，建立了地質災害防治綜合數據庫和專題數據庫等；開展云南省地質災害防治管理信息系統總體集成設計；獲得發明專利4項；獲得軟著7項。10、趙康，項目主要完成人，對地質矢量大數據存儲模型、典型空間分析并行化等方面進行研究。梳理地質環境專題數據特征和應用需求，研究海量矢量和柵格數據存儲模型，構建面向地質環境多源數據的混合存儲框架，支撐了地質環境云對海量空間數據高性能存儲和高性能分析計算的需求。發表論文1篇。11、祝傳兵，項目主要完成人，參與項目管理和質量審查，開展項目審核，發表論文1篇。五、獲得自主知識產權情況（1）發表論文序號論文名稱期刊名發表時間（年.月）期刊卷期及頁碼主要作者（前3名）被引頻次ImprovingNoSQLSpatial-QueryProcessingwithServer-SideIn-MemoryR*-TreeIndexesforSpatialVectorDataSustainability20232023，15,2442.Sun,L.;Jin,B.兩步解碼式空間矢量數據并行轉換算法浙江大學學報(工學版)202054(09):1768-1776+1804.孫樂樂,金寶軒21Evaluatingwaterresourcecarryingcapacityusingthedeeplearningmethod:acasestudyofYunnan,SouthwestChinaEnvironmentalScienceandPollutionResearch2022.022022,29(32):48812-48826HanZhang;ChengHuang;XudongHu;HongboMei;RuifengHu102ConstructingaLarge-ScaleUrbanLandSubsidencePredictionMethodBasedonNeuralNetworkAlgorithmfromthePerspectiveofMultipleFactorsRemotesensing2022.052022,14,1803DingyiZhou;XiaoqingZuo；33RoadDamageDetectionFromPost-DisasterHigh-ResolutionRemoteSensingImagesBasedonTLDFrameworkIEEACCESS2022.042022.10，43552-43561KANGZHAO;JJINJINGLiu;QINGANAWANG;XIANJUNWU;ANDJIHUITU14PerformanceevaluationofensemblelearningtechniquesforlandslidesusceptibilitymappingattheJinpingcounty,SouthwestChinaNaturalHazards2020.102021,105(2):1663-1689XudongHu;HongboMei;HanZhang;YuanyuanLi;MengdiLi175聯合SBAS-InSAR和PSO-BP算法的高山峽谷區地質災害危險性評價農業工程學報2022.042021，第37卷,第23期：108-116周定義；左小清；喜文飛；肖波；游洪6基于確定性系數和支持向量機的地質災害易發性評價地球信息科學2018.122018，第20卷第12期，1699-1709李遠遠，梅紅波，任曉杰，胡旭東，李夢迪347降雨誘發的地質災害氣象風險預警模型：以云南省紅河州監測示范區為例地球科學2017.092017，第42卷第9期，1637-1646李芳;梅紅波;王偉森;李正杰8LandslidesusceptibilitymodelingusingdeeprandomneuralnetworkAppliedSciences2022.122022,12,12887：1-19ChengHuang,FangLi,LeiWei,XudongHu,YingdongYang19基于SBAS-InSAR技術的深切割高山峽谷區滑坡災害早期識別中國地質災害與防治學報2022.042022，第33卷第2期，16-24ZHOUDingyi；ZUOXiaoqing,XIWenfei,etal310顧及大氣誤差和相位解纏誤差的LiCSBAS方法對高山峽谷地區地質災害的探測測繪通報2022.062022，第6期，114-120轉147周定義；左小清；喜文飛；肖波；劉馨雨011云南省省級地質環境信息化應用模式探討國土與自然資源研究2014.052014，05-0048-03，48-50葉菁，李芳12基于信息量模型的云南東川泥石流易發性評價中國地質災害與防治學報2022.102022，第33卷第5期，119-127孫濱，祝傳兵，康曉波，葉雷，劉益（2）專著序號著作題目出版社出版時間（年.月）主要作者（前7名）1地質災害數據倉庫構建及應用中國地質大學出版社2018.08李振華;梅紅波;吳湘寧;朱傳華;吳潤澤;李芳;楊建英;2云南省地質環境信息化標準體系建設中國地質大學出版社2022.02黃成；晏祥省；楊迎冬；梅紅波；傅錦榮；張寒獲授權專利序號獎項及專利名稱授予時間（年.月）主創人員授予部門（前7名）1一種地質災害專業監測數據獲取方法及系統2022.11傅錦榮;李澤波;沈旭明;張永強;李莊莊