周平根1 姚磊華2
(1中國地質環境監測院，北京，100081;
2中國地質大學工程技術學院，北京，100083）
摘要筆者以四川雅安峽口滑坡為例，在分析滑坡監測系統的數據結構和應用功能的基礎上，基於Microsoft Windows 98（或更高）或 Microsoft Windows 2000中文版平臺，應用 Microsoft Vsual FoxPro 6.0（中文版）+Microsoft Vsual Baisc 6.0（中文版）開發滑坡監測信息管理系統。系統包括：所有數據庫的錄入與信息維護，含新建、刪除某個滑坡體，修改滑坡體的基本信息，新建或刪除滑坡體的某個監測點，修改監測點的基本信息，監測數據的輸入及編輯；系統查詢，快速篩選、輸出用戶所需的數據；數據處理，用別的數據格式導入與導出用戶所需數據格式，將用戶所選數據生成簡易報表，生成用戶所需的動態曲線；數據庫維護，包括數據庫的備份與恢復，數據庫的加密與解密。
關鍵詞峽口滑坡 監測 數據庫 研制 四川雅安市
1 引言
滑坡是我國分布最為廣泛的地質災害類型。其特點是突發性強且危害巨大。有關部門對部分滑坡進行了不同程度的監測，取得了部分寶貴的監測資料；少許單位還進行了監測數據庫系統的開發研制，如長江三峽鏈子崖危巖體監測數據庫管理系統、萬縣豆芽棚滑坡監測數據庫系統等。這些成果雖解決了當時工程活動中數據管理的難題，但普遍存在各種各樣的不足。該項研究是滑坡監測的示範工程之壹，將提供壹套可普遍適用於滑坡地質災害監測數據管理的32位軟件，為滑坡體的預測預報提供基礎。
2 系統設計原則與運行環境
2.1 系統設計原則
系統設計時遵從以下基本原則：
2.1.1 簡單易用的原則
（1）設計簡單友好的用戶操作界面；（2）符合軟件的使用習慣。
2.1.2 穩定性原則
（1）編寫容錯代碼提高系統的容錯能力；
（2）提供警告、消息等提示窗口或設計向導引導用戶進行正確操作。
2.1.3 性能優化原則
由於系統數據量較大，記錄多達數十萬條乃至更多，在系統設計時盡可能地考慮了程序代碼的優化，以提高系統的檢索效率。
2.1.4 易於升級原則
盡可能地考慮用戶所需的其他功能，為本系統升級留足余地。
2.2 系統環境
2.2.1 系統開發軟件環境
（1）系統平臺：Microsoft Windows 2000中文版；
（2）開發平臺：Microsoft Vsual FoxPro 6.0（中文版）＋Microsoft Vsual Baisc 6.0（中文版）[1];（3）支持系統：Microsoft Office 2000（中文版）。
2.2.2 系統運行環境
建議系統運行環境為：Penturm 3-500/128M RAM（或更高）；Microsoft Windows 98（或更高）或 Microsoft Windows 2000中文版；系統安裝時，硬盤需空間約50M。
3 系統功能分析
3.1 監測方法分類
本系統管理的最終目標是監測數據。不同的監測方法產生不同類型的監測數據。要將這些數據加工成適合於數據庫管理的形式，首先需對監測方法進行分類。
用於滑坡監測的方法繁多，其原理各不相同，原始數據、中間數據和結果數據類型亦各有差異。本研究根據實際滑坡監測資料，可將滑坡監測的各種方法按數據庫管理要求歸類劃分[2]，大體分為以下8種（表1）。
表1 監測方法分類
3.2 系統管理目標分析
本系統基本針對雅安峽口滑坡，當針對區域地質災害監測時，它可以管理多個滑坡體。滑坡具有眾多繁雜的特征，如所處的地理位置、結構特征、環境地質條件等100余條特征。對於監測系統，這些特征的作用並非都並駕齊驅。因此在進行設計時，僅著重管理和監測系統密切相關的部分特征，如地理位置、滑坡類型、規模等。其他特征可在備註文字中根據需要或詳或略地進行說明。
監測系統的基礎是各種類型的監測點。監測點具有壹系列重要的特征，如監測點部位、監測方法、所用儀器、安裝日期等。這些特征是分析判斷滑坡體變形和穩定性的前提。壹個監測點在某壹時段內產生壹個監測數據序列。數據序列的變化反映監測點所處滑坡體部位的變形量、速率等動態特征，通過變形分析確定滑坡體的穩定性狀況。
3.3 系統功能劃分
本系統包括以下基本功能：
（1）所有數據庫的錄入與信息維護：包括新建、刪除某個滑坡體，修改滑坡體的基本信息，新建或刪除滑坡體的某個監測點，修改監測點的基本信息，監測數據的輸入及編輯。
（2）系統查詢：快速篩選、輸出用戶所需的數據。
（3）數據處理：用別的數據格式導入與導出用戶所需數據格式，將用戶所選數據生成簡易報表，生成用戶所需的動態曲線。
（4）數據庫維護：包括數據庫的備份與恢復，數據庫的加密與解密。
3.4 系統模塊劃分
根據系統功能要求，編制了以下主要模塊：
（1）數據錄入維護模塊：用於輸入或修改各類數據。
（2）數據查詢模塊：用於篩選用戶需要的數據，生成數據曲線、統計變形量。
（3）數據處理模塊：打印滑坡或監測點信息，分類打印監測數據或監測儀器、人員、儀器生產廠商等輔助性信息。主要是報表和圖形的生成與輸出，數據的導入與導出。
（4）數據維護模塊：數據庫的加密與解密，用戶管理等。
各模塊功能及關系如圖1。
圖1 數據庫模塊劃分關系圖
4 系統設計
4.1 數據庫及庫表（Database＆able）
數據庫及庫表是系統的基礎，是用來存放用戶數據的容器。本系統僅建立壹個數據庫，名稱為SLINFO。數據庫包括以下庫表（表2）。
表2 系統數據庫表
續表
4.2 系統菜單
本系統采用菜單管理方式，由主菜單和子菜單系統構成。界面結構見圖2。
圖2 錄入維護菜單
4.3 系統設計
4.3.1 錄入維護界面設計
系統對15種數據庫分別設計了單記錄錄入維護窗口和多記錄維護窗口（如圖3）。在單記錄維護窗口中，設置的記錄移動條可以下移壹個記錄、上移壹個記錄、移動到第壹條記錄、移動到最後壹個記錄。另外分別設置了快速定位、增加記錄、刪除記錄、取消修改、退出等功能按鈕，對個別需要圖形輸入的數據庫增加了圖像輸入按鈕。為方便輸入每個數據庫增加了多記錄維護窗口，可以使輸入維護更加快捷方便。
4.3.2 數據查詢（Query）
對系統中的15個數據庫設計了統壹的查詢方式，可以提供任意條件的查詢統計。同時可以把查詢結果保存為文本文件和數據庫文件，並且可以在圖形向導的指引下進行簡單的圖形繪制。
4.4 圖形
根據用戶需要可以進行圖形輸出。根據需要系統可以生成圖形。圖形的處理主要在查詢結果窗口，因為壹般的圖形是特定條件下的圖形，在查詢結果窗口可以根據查詢的數據繪制簡單的圖形（如圖4）。
圖3 錄入維護窗口示例
4.5 報表（Report）
輸出用戶所需信息。包括以下幾種類型：滑坡或監測點基本信息報表，監測人員、儀器、儀器生產廠商等輔助性信息報表，各類監測數據報表，曲線、統計數據等結果主表。
4.6 其他
根據系統中的數據庫維護等項內容，主要完成對數據庫的加密和解密及數據庫的備份和恢復。防止無關人員有意或無意對數據庫進行損害，或者在數據庫遭到損害時進行數據庫的恢復。
在實際應用中，由於多方面的原因，數據表中可能存在無效的記錄，即非法記錄。包括點號為空的記錄、數據原始觀測值為空的記錄、日期為空的記錄等。當非法記達到壹定數量時，將影響系統性能。及時清除非法記錄，是維護系統正常運行的必要措施。
圖4 由鉆孔傾斜儀測得深部位移
5 結論
以雅安峽口滑坡為例研制的管理監測數據的信息系統，已經對滑坡各方面的觀測數據進行有效管理，為今後進壹步深入研究典型滑坡體——雅安峽口滑坡的發育規律以及各種監測手段的評價提供了堅實的基礎。該系統針對區域地質災害監測數據管理，它可以管理多個滑坡體。下壹步開發計劃將增加監測數據的應用系統，主要研究利用監測數據開發滑坡預測指標和模型，使滑坡監測信息系統應用得到加強。
參考文獻
[1]潘廣和，劉位申.VisualPro6.0 for Windows編程與應用[M].北京：清華大學出版社，2001
[2]周平根.滑坡監測的指標體系與技術方法.地質力學學報[J].Vol.10.2004,（1）:19～26