Investigación y desarrollo de un sistema de información de monitoreo de deslizamientos de tierra: tomando como ejemplo el deslizamiento de tierra del desfiladero de Ya'an en Sichuan
Zhou Pinggen1 Yao Leihua2
(1Instituto de Monitoreo del Medio Ambiente Geológico de China, Beijing, 100081;
2Escuela de Ingeniería y Tecnología, Universidad de Geociencias de China, Beijing, 100083)
Resumen El autor toma como ejemplo el deslizamiento de tierra de Ya'an Xiakou en Sichuan basándose en el análisis de la estructura de datos y las funciones de aplicación del sistema de monitoreo de deslizamientos de tierra, basado en Microsoft Windows 98 (o superior). ) o plataforma Microsoft Windows 2000 versión china, aplique Microsoft Vsual FoxPro 6.0 (versión china) + Microsoft Vsual Baisc 6.0 (versión china) para desarrollar un sistema de gestión de información de monitoreo de deslizamientos de tierra. El sistema incluye: ingreso y mantenimiento de información de todas las bases de datos, incluyendo crear y eliminar un cuerpo de deslizamiento, modificar la información básica del cuerpo de deslizamiento, crear o eliminar un punto de monitoreo del cuerpo de deslizamiento, modificar la información básica del punto de monitoreo, ingresar de monitorear datos y editar consultas del sistema, filtrar y generar rápidamente los datos requeridos por el usuario, usar otros formatos de datos para importar y exportar el formato de datos requerido por el usuario, generar informes simples a partir de los datos seleccionados por el usuario; y generar curvas dinámicas requeridas por el usuario Mantenimiento de la base de datos, incluida la copia de seguridad y recuperación de la base de datos, el cifrado y descifrado de la base de datos;
Palabras clave Deslizamiento de tierra de Xiakou, monitoreo, desarrollo de base de datos, ciudad de Ya'an, Sichuan
1 Introducción
Los deslizamientos de tierra son el tipo de desastre geológico más extendido en mi país . Se caracteriza por una fuerte brusquedad y un daño enorme. Los departamentos pertinentes han monitoreado algunos deslizamientos de tierra en diversos grados y han obtenido algunos datos de monitoreo valiosos. Algunas unidades también han desarrollado sistemas de bases de datos de monitoreo, como el Sistema de Gestión de Bases de Datos de Monitoreo de Masas Rocosas Peligrosas de Three Gorges Lianziya en las Tres Gargantas del Río Yangtze y el deslizamiento de tierra de Wanxian Douzapeng; Monitoreo de sistemas de bases de datos, etc. Aunque estos logros resolvieron los problemas de la gestión de datos en las actividades de ingeniería de la época, en general tuvieron varias deficiencias. Esta investigación es uno de los proyectos de demostración para el monitoreo de deslizamientos de tierra y proporcionará un conjunto de software de 32 bits que se puede aplicar universalmente a la gestión de datos de monitoreo de peligros geológicos de deslizamientos de tierra, proporcionando una base para la predicción y el pronóstico de deslizamientos de tierra.
2 Principios de diseño del sistema y entorno operativo
2.1 Principios de diseño del sistema
Se deben seguir los siguientes principios básicos al diseñar el sistema:
2.1.1 El principio de simplicidad y facilidad de uso
(1) Diseñar una interfaz de usuario simple y amigable (2) Ajustarse a los hábitos de uso del software.
2.1.2 Principio de estabilidad
(1) Escribir código tolerante a fallas para mejorar la capacidad de tolerancia a fallas del sistema
(2) Proporcionar advertencias; , mensajes y otras ventanas emergentes o asistentes de diseño guían a los usuarios a través de las operaciones correctas.
2.1.3 Principios de optimización del rendimiento
Debido a la gran cantidad de datos del sistema, con cientos de miles o más registros, el código del programa se consideró lo más posible durante el diseño del sistema. Optimizar para mejorar la eficiencia de recuperación del sistema.
2.1.4 Principio de actualización fácil
Considere en la medida de lo posible otras funciones requeridas por los usuarios para dejar suficiente espacio para la actualización de este sistema.
2.2 Entorno del sistema
2.2.1 Entorno de software de desarrollo del sistema
(1) Plataforma del sistema: versión china de Microsoft Windows 2000;
(2) Plataforma de desarrollo: Microsoft Vsual FoxPro 6.0 (versión china) + Microsoft Vsual Baisc 6.0 (versión china) [1]; (3) Sistema de soporte: Microsoft Office 2000 (versión china).
2.2.2 Entorno operativo del sistema
El entorno operativo del sistema recomendado es: Penturm 3-500/128M RAM (o superior) Microsoft Windows 98 (o superior) o Microsoft Windows 2000; Versión china; al instalar el sistema, el disco duro requiere aproximadamente 50 M de espacio.
3 Análisis de la función del sistema
3.1 Clasificación de los métodos de monitoreo
El objetivo final de la gestión de este sistema es monitorear los datos. Diferentes métodos de seguimiento producen diferentes tipos de datos de seguimiento.
Para procesar estos datos en una forma adecuada para la gestión de bases de datos, primero es necesario clasificar los métodos de seguimiento.
Existen muchos métodos utilizados para el monitoreo de deslizamientos de tierra, sus principios son diferentes y los tipos de datos originales, datos intermedios y datos de resultados también son diferentes. Con base en los datos reales de monitoreo de deslizamientos de tierra, este estudio puede clasificar varios métodos de monitoreo de deslizamientos de tierra de acuerdo con los requisitos de gestión de la base de datos [2], y se puede dividir aproximadamente en los siguientes ocho tipos (Tabla 1).
Tabla 1 Clasificación de los métodos de seguimiento
3.2 Análisis de los objetivos de gestión del sistema
Este sistema está dirigido básicamente al deslizamiento de tierra de Ya'an Gorge cuando se realiza un seguimiento geológico regional. desastres, puede gestionar múltiples cuerpos de deslizamientos de tierra. Los deslizamientos de tierra tienen muchas características complejas, como ubicación geográfica, características estructurales, condiciones geológicas ambientales y más de 100 características. Para los sistemas de monitoreo, no todas estas características funcionan en conjunto. Por ello, a la hora de diseñar sólo se centran en algunas características estrechamente relacionadas con el sistema de gestión y seguimiento, como son la ubicación geográfica, el tipo de deslizamiento, la escala, etc. Otras características se pueden describir con más o menos detalle en el texto de comentarios según sea necesario.
La base del sistema de seguimiento son varios tipos de puntos de seguimiento. Los puntos de monitoreo tienen una serie de características importantes, como la ubicación de los puntos de monitoreo, métodos de monitoreo, instrumentos utilizados, fechas de instalación, etc. Estas características son el requisito previo para analizar y juzgar la deformación y estabilidad de los deslizamientos de tierra. Un punto de monitoreo genera una secuencia de datos de monitoreo dentro de un cierto período de tiempo. Los cambios en la secuencia de datos reflejan las características dinámicas como la cantidad de deformación y la velocidad del deslizamiento de tierra donde se encuentra el punto de monitoreo, y la estabilidad del deslizamiento de tierra se determina mediante el análisis de deformación.
3.3 División de funciones del sistema
Este sistema incluye las siguientes funciones básicas:
(1) Ingreso y mantenimiento de información de todas las bases de datos: incluida la creación y eliminación de una Cuerpo del deslizamiento, modificar la información básica del cuerpo del deslizamiento, crear o eliminar un punto de monitoreo del cuerpo del deslizamiento, modificar la información básica del punto de monitoreo, ingresar y editar datos de monitoreo.
(2) Consulta del sistema: filtra y genera rápidamente los datos requeridos por los usuarios.
(3) Procesamiento de datos: utilice otros formatos de datos para importar y exportar el formato de datos requerido por el usuario, generar informes simples a partir de los datos seleccionados por el usuario y generar la curva dinámica requerida por el usuario.
(4) Mantenimiento de bases de datos: incluye copia de seguridad y recuperación de bases de datos, cifrado y descifrado de bases de datos.
3.4 División de módulos del sistema
Según los requisitos funcionales del sistema, se han compilado los siguientes módulos principales:
(1) Módulo de mantenimiento de entrada de datos: utilizado para introducir o modificar los datos de cada clase.
(2) Módulo de consulta de datos: se utiliza para filtrar los datos requeridos por los usuarios, generar curvas de datos y deformaciones estadísticas.
(3) Módulo de procesamiento de datos: imprime información de deslizamientos de tierra o puntos de monitoreo, clasifica e imprime datos de monitoreo o información auxiliar como instrumentos de monitoreo, personal, fabricantes de instrumentos, etc. Principalmente la generación y salida de informes y gráficos, y la importación y exportación de datos.
(4) Módulo de mantenimiento de datos: cifrado y descifrado de bases de datos, gestión de usuarios, etc.
Las funciones y relaciones de cada módulo se muestran en la Figura 1.
Figura 1 Diagrama de relación de división del módulo de base de datos
4 Diseño del sistema
4.1 Base de datos y tabla de base de datos (Database&able)
Base de datos y tabla de base de datos Es la base del sistema y el contenedor utilizado para almacenar los datos del usuario. Este sistema sólo crea una base de datos denominada SLINFO. La base de datos incluye las siguientes tablas de base de datos (Tabla 2).
Tabla 2 Tabla de base de datos del sistema
Tabla continua
4.2 Menú del sistema
Este sistema adopta un método de gestión de menús, que consta de menú principal y submenú Composición del sistema. La estructura de la interfaz se muestra en la Figura 2.
Figura 2 Menú de mantenimiento de entradas
4.3 Diseño del sistema
4.3.1 Diseño de la interfaz de mantenimiento de entradas
El sistema está diseñado por separado para 15 tipos de bases de datos Se crea una ventana de mantenimiento de entrada de registros única y una ventana de mantenimiento de registros múltiples (Figura 3). En la ventana de mantenimiento de un solo registro, la barra móvil de registro configurada puede bajar un registro, subir un registro, pasar al primer registro y pasar al último registro. Además, se configuran respectivamente botones de función como posicionamiento rápido, agregar registros, eliminar registros, cancelar modificaciones y salir. Se agregan botones de entrada de imágenes para bases de datos individuales que requieren entrada gráfica. Para facilitar la entrada de cada base de datos, se ha agregado una ventana de mantenimiento de registros múltiples, lo que puede hacer que el mantenimiento de la entrada sea más rápido y conveniente.
4.3.2 Consulta de datos (Consulta)
Se diseña un método de consulta unificado para las 15 bases de datos del sistema, que puede proporcionar estadísticas de consulta para cualquier condición. Al mismo tiempo, los resultados de la consulta se pueden guardar como archivos de texto y archivos de base de datos, y se pueden dibujar gráficos simples bajo la guía del asistente de gráficos.
4.4 Gráficos
La salida de gráficos se puede realizar según las necesidades del usuario. El sistema puede generar gráficos según sea necesario. El procesamiento de gráficos se realiza principalmente en la ventana de resultados de la consulta, porque los gráficos generales son gráficos bajo condiciones específicas. En la ventana de resultados de la consulta, se pueden dibujar gráficos simples basados en los datos de la consulta (Figura 4).
Figura 3: Ejemplo de ventana de mantenimiento de entrada
4.5 Informe (Report)
Emite la información requerida por el usuario. Incluyendo los siguientes tipos: informes de información básica sobre deslizamientos o puntos de monitoreo, informes de información auxiliar sobre personal de monitoreo, instrumentos, fabricantes de instrumentos, etc., informes de datos de monitoreo diversos y tablas principales de resultados como curvas y datos estadísticos.
4.6 Otros
Según el mantenimiento de la base de datos y otros contenidos del sistema, completa principalmente el cifrado y descifrado de la base de datos y la copia de seguridad y recuperación de la base de datos. Evite que personas no relacionadas dañen la base de datos de forma intencionada o no, o restaure la base de datos cuando esté dañada.
En aplicaciones prácticas, por diversas razones, puede haber registros no válidos en la tabla de datos, es decir, registros ilegales. Incluyendo registros con números de puntos vacíos, registros con valores de observación de datos originales vacíos, registros con fechas vacías, etc. Cuando los registros ilegales alcanzan un número determinado, el rendimiento del sistema se verá afectado. La eliminación oportuna de registros ilegales es una medida necesaria para mantener el funcionamiento normal del sistema.
Figura 4: Desplazamiento profundo medido por el inclinómetro del pozo
5 Conclusión
Se desarrolló un sistema de información para gestionar los datos de monitoreo tomando el deslizamiento de tierra de Ya'an Xiakou como un ejemplo Los datos de observación de todos los aspectos de los deslizamientos de tierra se han gestionado de manera efectiva, lo que proporciona una base sólida para una investigación más profunda sobre los patrones de desarrollo del deslizamiento de tierra de Ya'an Xiakou, un deslizamiento de tierra típico, y la evaluación de varios métodos de monitoreo en. el futuro. Este sistema está destinado a la gestión de datos de seguimiento de desastres geológicos regionales y puede gestionar múltiples deslizamientos de tierra. El próximo plan de desarrollo agregará un sistema de aplicación para datos de monitoreo, investigando principalmente el uso de datos de monitoreo para desarrollar indicadores y modelos de predicción de deslizamientos de tierra, a fin de fortalecer la aplicación de sistemas de información de monitoreo de deslizamientos de tierra.
Referencias
[1] Pan Guanghe, Liu Weishen. VisualPro6.0 para programación y aplicaciones de Windows[M] Beijing: Tsinghua University Press, 2001
[2] Zhou Pinggen. Sistema de indicadores y métodos técnicos para el monitoreo de deslizamientos de tierra. Journal of Geomechanics[J].Vol.10.2004, (1):19～26