本文是一篇开题报告，开题报告包括综述、关键技术、可行性分析和时间安排等四个方面 。由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题写清楚。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇开题报告，供大家参考。
题目：基于地质灾害群专结合监测预警系统的研制
一、研究背景及意义
我国西南部地区由于地理条件多以山区、丘陵等为主，经常发生地震、滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。仅从2008年到2014年，西部地区就发生过几次较大的地震。其中包括2008年5月21日在四川的汶川地震、2010年4月14日的青海玉树地震、2011年3月10目的云南盈江地震、2013年4月20日的四川雅安地震以及2013年7月22日的甘肃定西地震，共计造成7万多人死亡、38万人受伤，造成的经济损失更是巨大。除此之外我国西南部地区还经常受到滑坡、崩塌和泥石流这三种典型地质灾害的威胁，仅从2008年到2012年，云南省境内彝良、保山、威信和楚雄就发生过比较严重的山体滑坡事故，造成88人遇难。而贵州省在2013年也发生过地质灾害73次，其中大部分为滑坡，造成31人死亡，8人失踪，直接经济损失多达5000多万元。
2010年四川省雅安市境内二蛮山发生严重的山体滑坡，滑坡长1.6公里，高度600多米，垮塌土石方量约120万立方米，造成20人失踪，91户房屋倒塌。地质灾害不仅在中国严重威胁人民生命和财产，而且在世界很多国家都频频发生，2014年4月2日，阿富汗东北部巴达赫尚省荷波巴利克村就发生了大规模的山体滑坡，由于道路不便使得救援不够及时，并且救援难度很大，造成500人死亡，2000人失踪。从以上事例可以看出，地质灾害已经对人类造成了深重的灾害和伤害，因此需要详细分析其产生原因和地理运动机理，以便做出相应的对策来减少和预防地质灾害带来的损失。
造成地质灾害的原因大体上分为两类，自然因素和人为因素。自然因素造成的地质灾害是指完全由于自然环境的变化等客观因素造成的地质灾害，例如地震就是典型的自然灾害，因为客观因素太多而且非常复杂，地震一直很难做到提前精准预报。人为因素造成的地质灾害是指由于某种人为动作（如施工等），从而造成一些隐患，地质经过一段时间的变化累积从而引发地质灾害，比较典型的人为因素造成的地质灾害，例如在修建高速公路时，两旁会形成一些类似小山丘的边坡，而这些边坡随着时间其地质会不断发生变化，容易出现坍塌等地质灾害，本文所介绍的专业监测也是以贵州某地区的边坡作为监测预警的示范区。与此同时，我国西南部地区由于地处青藏高原、云贵高原和四川盆地，地形地貌异常复杂，高原与盆地相互作用，地势平衡打破使得高原周边发育出大量断裂区，而断裂区随着时间会慢慢形成断裂带从而形成极具威胁性的地质灾害安全隐患，加之我国地处东亚季风区域，一旦到了盛夏季节则会暴雨不断，这些断裂区受到 雨水冲击更容易造成局部岩体滑落或断裂从而引发滑坡、崩塌和泥石流。由于大部分类型的地质灾害都具备预报难度大、发生迅速、危害巨大等特征，因此如何减少或者避免这些灾害带来的损失，无疑成为了一个关系国计民生的关键性问题。
对地质灾害进行监测手段，大体上分为两种：
1、专业监测，2、群测群防。专业监测是指监测人员队伍由专门从事地质灾害的相关人员组成，采用比较科学合理的监测手段获取地质数据，并对数据进行分析和预警，该手段由于属于专业监测，因此监测的指标通常都会进行量化并且精度较高，监测判据也相对科学合理，但是专业监测会耗费大量的人力物力和财力，而我国西南部地区地质灾害点非常多，并且灾害面分部广泛，交通不便，在许多偏远山区丘陵地带要进行大规模的监测和预警几乎不可能，因此该手段虽然效率高，但是成本大。群测群防即发动当地百姓共同监测共同防止地质灾害，是一种低成本、实用性强的监测手段。该手段由于是一些普通百姓参与数据上报工作，他们属于地质灾害非专业人士，因此监测的指标很多都不能够量化，只能是定性描述，但是由于成本低，因此适合大面积大范围的监测。群测群防手段最初提出时，曾受到质疑，认为该手段理论上可行，实际操作难度大且监测数据不可靠，但是随着近年来地质灾害频发，群测群防手段越来越受到重视。
2003年颁布的地质灾害防治条例，其中第15条明确提出要加强地质灾害群测群防体系的建设，可见该手段已经被普遍认可并且也已经有不少成功案例。专业监测和群测群防构成了地质灾害监测预警体系不可缺少的部分，两种手段如果能够结合运行，取长补短，必将为我国地质灾害监测预警事业作出巨大贡献。
本文中关于专业监测预警示范区位于贵州省毕节至威宁高速公路（简称毕威高速公路）ZK93+437~ZK93+988左侧高边坡（工点地理位置：贵州省毕节市赫章县野马川镇乌木铺村），该边坡全长551m,原设计最大开挖高度为125m（每级高度为15m,坡比为1:0.3,平台宽2m），边坡绿化防护。根据设计文件进行开挖，随开挖进行，临空面增大，坡体坡面破碎，节理裂隙、溶洞、溶槽发育，边坡稳定性差，局部坡面出现拉裂变形、坍方掉块等现象。因此急需要对该边坡进行监测，设计并实现一套专业监测的地质灾害监测预警系统，保证实时了解边坡的最新动向，并及时作出应急措施。
本文中关于群测群防测预警示范区位于贵州贵阳市开阳县，人口达到43万，该地区总面积约2000平方公里，其地形地貌比较复杂，包含山地、丘陵和盆地等，由于长时间的风化、侵蚀和溶蚀，引发了许多地质灾害安全隐患，其中夏季降雨量有时到达红色预警等级，造成地表裂缝较大，地下水动态处于浸水甚至冒水状态，因此需要根据以上特点，设计并实现一套群测群防监测预警系统用于保证保障人民群众的生命和财产安全。综上所示，本项研究具有一定的创新性和实用性，对我国西南部地区的地质灾害监测预警具有一定的示范意义和参考借鉴价值。
二、研究现状
地质灾害在不同的时代背景其意义不同，在20世纪60年代前，地质灾害发生较少，造成损失较小，因此对其的研究重点集中在灾害机理分析和灾害理论预测两个方面，着重研究灾害形成原因和过程。至70年代后，由于各种类型的地质灾害频发，造成的损失急剧增加，给人类带来了深重的灾难，使得人们逐渐将地质灾害研究重点由原来的“分析灾害原因”转换为“减少损失”上。到了20世纪80年代后期，由于GIS（地理信息系统）的大量推广和应用，大大推进了地质监测预警工作，如法国利用SPOT卫星三维测量立体成图技术进行大范围的灾害监控，不仅能够将防灾面积大大扩张，而且数据实时性很好。加拿大、欧洲和日本利用干涉雷达技术和差分技术，大幅度提高了测量数据的精确度和准确性。同时，国外在地质灾害模型建立和计算机模拟仿真这
两个方面也取得了较大进展，特别是将DDRS遥感技术、GPS全球定位系统和GIS地理信息系统这三种技术结合，使得地质灾害监测预警又有了质的突破，国外的地质灾害监测预警重点也越来越偏向于将计算机网络技术引入从而实现数字模型建立并模拟出地质灾害的整个过程，关于这一点上已经取得重大突破。因此总结国外的研究，主要有四个特点：
1、合理运用现代先进科学技术手段和方法对地质灾害的发生机理、特征方面研究的相当深入。
2、重视数据的搜集和保存，对于部分地区实行较为全面的灾害性评价，最后将资料整合并搭建地质灾害数据库。
3、对典型的灾害区进行了较为先进的监测预警，例如美国地质调查局和气象局合作，在海湾地区建立滑坡监测预警系统，并较为准确的预报了滑坡的发生。
对于国内的地质灾害研究，我国地质灾害研究工作起步较晚，早期对地质灾害研究领域较窄，基本仅限于以地震灾害为主的研究。在85期间，地质灾害研究领域逐步扩宽，例如滑坡、崩塌、泥石流等。至80年代，许多专家开始从地质灾害本身的客观特性发出，从而形成了比较丰富的理论知识与大量的实践创新。
到了现在，我国基本上已经形成多样化的地质灾害监测预警系统，将一些成熟的理论和技术（如GIS技术、元胞自动机原理等）进行综合运用，并研发出了具备较大实用价值的监测预警系统。总结来看，我国关于地质灾害监测预警研究具备以下特点：
1.对实际的地质状况进行了大规模的调查和统计，掌握了我国地质灾害总体分布规律和特性，从而更加清楚的认识到了我国地质灾害形成的机理[19-22]
2.提出了“群测群防”为主的监测预警系统，以县级或者乡级为单位，让人民参与地质灾害监测预警工作，大大节省物力财力。
3.对于监测预警技术更加精确化，从原来的定性研究逐渐转换为定量、非线性研究，确保监测预警工作的可靠性。但是我国的地质灾害监测预警还是存在一些不足和问题，主要有以下几点：
1、数据采集节点稳定性较差。为了实现无人值守监测，一般会将监测仪器放置在野外，但是野外供电不便，且仪器在高温、高湿等恶劣环境下容易故障或者损坏，从而造成数据采集工作稳定性较差。
2、监测数据传输安全性有待提高。数据传输有多种方式，常用方式是通过Internet网络将数据发送到监测中心的服务器，但是服务器暴露在公网中会引发安全性问题。
3、监测数据传输稳定性性有待提高。数据传输方式如果需要用到Internet,那么数据采集节点必须通过移动网络才能接入到Internet,因此采集节点附近必须要有移动网络覆盖，但是偏远山区网络覆盖较差，位于网络盲区的采集节点，数据传输稳定性较差。
4、对于监测数据进行预警分析科学性和合理性有待提高。虽然目前已经出现了许多监测预警平台，但是平台的数据处理算法、预警模式、后台管理等方面都还不够完善。
三、研究内容
针对我国西南部山区地质灾害频发、治理难度大、灾害点比较多、灾害面比较广泛等一系列的问题，本文以贵州省赫章县某边坡作为专业监测示范区，以贵州省开阳县地区作为群测群防监测示范区，根据相关项目和示范区监测预警方案设计的需要，提出以下几个值得研究的问题：
（1） 研究群专结合地质灾害监测预警系统结构。
地质灾害监测预警系统结构与是整个地质灾害监测预警体现的总体框架，框架设计的是否合理直接决定地质灾害监测预警的效果是否良好。而本论文设计监测预警系统将专业监测和群测群防两种手段进行适当结合，相互弥补彼此的不足以便更好的发挥监测预警作用，通过Web服务器作为数据的接收端，将专业监测仪器采集的数据和群测群防监测上传的数据都进行分别的处理，从而将专业监测子系统和群测群防子系统结合在一起。两个系统在工作流程上互不干涉，但是监测预警结果却可以相互印证，这是本文设计的系统结构的一个特点。
（2） 研制基于Java Web的专业监测地质灾害预警平台。
专业监测预警平台的实现方法大体有两种，第一是直接将平台开发成类似Windows桌面应用程序，但是该方法存在的一个最大缺点就是无法很友好的实现远程操作平台，因此本文设计的专业监测预警平台采用Web服务方式，平台直接接入Internet,任何联网的浏览器均可直接远程访问平台进行操作。同时该平台还必须具备自动判断数据变化量并实时向不同人员发出不同等级的预警信息，平台也必须具备后台管理功能，能够动态的添加监测指标、工作区和监测点等，以便随时适应野外变动的地质变化。除了以上功能外，平台还必须具备友好的数据展示结构，使得操作者能够实时观看最新地质数据并对数据进行相关处理（如生产曲线图、导出Excel等）。由于仪器放置于野外，不方便对其工作流程进行人为现场更改，因此平台还需要具备一定的远程控制功能，使得平台能够向指定仪器发送指令，并在一定程度上控制仪器的工作。
（3） 研制基于Android系统的群测群防终端软件。
群测群防监测预警系统中，地质数据的采集者是地质灾害的非专业人士，通常由一些当地的普通百姓担任，因此让百姓采用Android终端软件录入非量化的地质数据，再将数据上传至服务器即可。通过以上分析，这就要求终端软件必须具备友好简便的操作界面，也需要具备向导来引导操作者对地质数据进行录入与上传。终端与服务器交互，必然涉及许多参数的配置，因此终端还需要增加一个配置模块，并用数据库保存配置信息。终端录入的信息有许多种类，因此需要将多种类型的数据进行合理的封装，即需要一个数据封装模块。最后终端需要获取监测区域的地理位置，因此需要定位模块获取地理位置信息。
（4） 设计良好的网络通信协议和数据传输机制。
专业监测和群测群防都需要用到网络通信，对于群测群防监测系统，由于终端与服务器的交互是多对一的交互，当多台终端同时向服务器上传数据时，服务器如何处理带来的并发性问题，这是决定终端数据上传稳定性的一个关键，本文将采用HTTP协议实现终端与Web服务器的数据交互问题。由于Web服务器本身就可以同时处理多个客户端的请求，因此就能够很好的解决并发性问题。由于此时接收端是Web服务器，因此需要建立一个Web服务并部署到服务器软件中去，这里建立的Web服务可以由一个Servlet来完成。关于专业监测系统，实现仪器与Web服务的数据交互是关键，将采用GSM网络方式传输地质数据，数据并不直接传输到Web服务器上，而是首先发送的监测中心的接收机箱，Web服务通过串口读取接收机箱提取地质数据。
（5） 设计适合专业监测和群测群防监测预警示范区的监测预警方案。对于专业监测，收集赫章K93边坡的相关地理信息以及边坡特征等资料，将位移、雨量和角度三种监测仪器分别安置在边坡合理部位进行监测，并将监测预警平台搜集到的数据进行整理，分别选取具有代表性时间段的监测数据进行成图展示，然后对边坡发送地质灾害的可能性进行分析和评价。关于群测群防监测，需要让普通百姓担任群测群防监测人员，这里结合相关项目将建立99个群测群防监测点，同时为了保证网络传输的效率，终端与服务器采用贵州省国土资源厅信息中心内网VPDN,最后选取相关代表性的监测数据进行展示和说明。
四、结构安排
本论文通过6个章节进行叙述：
第一章，绪论。该部分首先例举一些重大地质灾害的实例，阐述地质灾害监测预警的重要意义，以我国西南部地区为例分析了地理特征和成灾原因，比较了地质灾害监测预警两种手段（专业监测和群测群防）的优劣，并详细分析了两个示范区的地理位置和实际监测预警需求。其次阐述了国内外研究历史和现状。最后阐述了本论文的研究内容、研究方法和预期的研究成果。
第二章，群专结合监测预警系统总体。该部分阐述监测预警系统整个方案的设计思路、选用的实现方法和具体技术路线。系统分为专业监测子系统和群测群防监测子系统两个部分。分别从数据采集、数据传输和数据处理三个角度阐述了该系统的实现过程。
第三章，专业监测预警系统。该部分从方案设计和系统实现两个方面阐述了专业监测预警系统。在方案设计中，首先给出了系统的总体结构图，并对实现该结构图的一个重要部分，即预警平台的具体实现方法做了对比分析，然后对搭建Web服务的几种技术的优劣做了比较，并拟定了数据传输的具体方案。在系统实现中，首先对基于JSP的开发模式做了设计，并说明了搭建开发环境的过程。系统包含9个模块，分别是串口读写模块、PDU数据解码模块、PDU数据编码模块、北斗数据解码模块、北斗数据编码模块、前台展示模块、后台管理模块、预警处理模块和数据库结构设计。其中重点阐述了前台展示模块、后台管理模块、预警处理模块和数据库模块。
第四章，群测群防监测系统。该部分也是从方案设计和系统实现两个方面阐述了群测群防监测系统。关于方案设计，也首先给出了系统的总体结构图，然后分析了数据传输的方案并拟定了数据传输用到的技术，然后阐述了群测群防接收平台的搭建过程，最后也选定了终端软件的运行系统。关于系统实现，首先搭建了Android应用程序的开发环境和基于Tomcat的Web应用程序的开发环境，然后在对Android系统架构进行仔细分析的基础上设计了终端软件的结构。终端软件包含了信息录入模块、HTTP数据封装模块、定位模块、软件操作向导模块和数据库设计模块。
第五章，网络通信设计。该部分主要从群测群防接收平台、群测群防通信协议设计和专业监测通信协议设计三个方面阐述。对于第一个方面将从Servlet技术介绍开头，并分别从平台结构、doget方法和dopost方法三个角度讲述接收平台的实现过程。对于第二个方面讲详细讲述终端与服务器和数据库的通信方法以及其实现技术。对于第三个方面则是讲述专业监测中涉及到的关于网络通信方面的设计和实现。
第六章，监测预警示范应用。结合相关示范区的地理特征，根据项目的具体要求，分别对专业监测和群测群防设置了相关的监测点，并实施了相关方案让两个监测预警子系统顺利运行，最后将监测结果中具有代表意义的数据进行相关展示与说明，并作出相关分析好评估，验证本文设计的系统的合理性和实用性。
五、提纲
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.3 研究内容与方法
1.4 论文结构安排
第2章 群专结合监测预警系统总体设计
2.1 系统总体结构
2.2 数据采集节点
2.3 数据传输机制
2.4 监测预警平台
2.5 数据库
2.6 预警管理
第3章 专业监测预警系统设计
3.1 系统方案设计
3.1.1 专业监测系统总体结构图
3.1.2 监测预警平台实现方案的分析
3.1.3 搭建 Web 服务的几种技术对比
3.1.4 数据传输方案选择
3.2 专业监测预警平台的实现
3.2.1 JSP 网站开发模式设计
3.2.2 搭建预警平台开发环境
3.2.3 串口读写模块
3.2.4 PDU 数据解码模块
3.2.5 PDU 数据编码模块
3.2.6 北斗数据解码与编码模块
3.2.7 前台展示模块
3.2.8 后台管理模块
3.2.9 预警处理模块
3.2.10 数据库结构设计模块
第4章 群测群防监测系统设计
4.1 系统方案设计
4.1.1 系统总体结构图
4.1.2 数据传输方案选择
4.1.3 群测群防接收平台搭建
4.1.4 终端系统选择
4.2 群测群防通讯终端软件的实现
4.2.1 搭建 Android 应用软件开发环境
4.2.2 基于 Tomcat 的 Web 应用软件开发环境搭建
4.2.3 Android 系统分析
4.2.4 终端软件结构设计
4.2.5 信息录入模块
4.2.6 HTTP 通信封装模块
4.2.7 定位模块
4.2.8 软件操作向导模块
4.2.9 数据库设计模块
第5章 网络通信设计
5.1 群测群防 Web 接收平台的实现
5.1.1 Servlet 技术介绍
5.1.2 Servlet 数据接收模块设计方案
5.1.3 接收平台结构
5.1.4 doget 方法的实现
5.1.5 dopost 方法的实现
5.2 群测群防通信协议设计
5.2.1 终端与 Web 服务器交互协议设计
5.2.2 终端与内网数据库的 P2P 通信协议设计
5.3 专业监测通信协议设计
5.3.1 专业监测网络通信分析
5.3.2 通信协议设计
第6章 群专结合监测预警示范应用
6.1 专业监测示范区示范应用
6.1.1 示范区概况
6.1.2 专业监测预警平台打包
6.1.3 专业监测预警平台配置
6.1.4 地表裂缝监测示范点
6.1.5 地表倾斜度监测示范点
6.1.6 降雨量监测示范点
6.2 群测群防监测示范区示范应用
6.2.1 示范区概况
6.2.2 群测群防监测终端配置与操作
6.2.3 群测群防监测平台应用实例
结论
致谢
参考文献
六、进度安排
20XX年11月01日-11月07日 论文选题、
20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料，填写《任务书》
20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料，撰写开题报告
20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告
20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿，上交指导老师
20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订
20XX年03月21日-04月10日 论文答辩
七、参考文献
[1]黄润秋。论中国西南地区水电开发工程地质问题及其研究对策[J].地质灾害与环境保护，2002,13（1）：01-05.
[2]黄润秋。中国西部地区典型岩质滑坡机理研究[J].第四纪研究，2003,23（6）：640-647.
[3]黄 润 秋 .中 国 西 部 岩 石 高 边 坡 应 力 场 特 征 及 其 卸 荷 破 裂 机 理[J].工 程 地 质 学报，2004,4（12）：7-12.
[4]黄润秋。论中国西南地区水电开发工程地质问题及其研究对策[J].地质灾害与环境保护，2002,13（1）：1-5.