周綱鑫 李秋華
摘 ? 要:伴隨社會主義市場經(jīng)濟的繁榮發(fā)展,我國的國際地位不斷提高。同時,計算機應用技術進一步完善,并逐步拓展到測繪工程領域。工程師可以利用計算機采集、整合、處理與分析各類地表數(shù)據(jù)與空間信息。自然災害往往是不可避免的,具有一定的突發(fā)性,對公眾生命財產(chǎn)安全構成潛在威脅。為此,本文圍繞測繪工程在山洪災害防控與治理中的實踐應用展開系統(tǒng)探究。
關鍵詞:測繪工程 ?山洪災害 ?防控與治理
中圖分類號:TV8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-098X(2019)10(b)-0040-02
山洪災害是一種破壞性、威脅性極強的自然災害,具有不可預見性與不可控性。為降低山洪災害的負面影響,我國成立了科研小組與測繪小組,通過全方位動態(tài)監(jiān)測地表結構與空間環(huán)境,預測發(fā)生山洪災害的概率,制定應急預案,從而減小財產(chǎn)損失,避免人員傷亡。
1 ?山洪災害的基本概念
山洪是指山林地區(qū)溪溝水流量超過警戒線而導致的洪水。山洪災害具有水流量大、水流速度快、沖擊力強等特征,而且水流中夾雜的巨石與雜物等也會產(chǎn)生極強的撞擊力,甚至造成局部低海拔地區(qū)的洪澇災害。按照山洪源頭差異,可劃分為暴雨山洪、融雪山洪、冰川山洪幾大類。通過完善防洪抗災工作,調整生產(chǎn)生活運作模式,增強防洪意識等措施,降低山洪災害的負面影響。
2 ?國內測繪工程在山洪災害防控中的應用現(xiàn)狀
早在20世紀90年代初期,我國就派遣了一大批專業(yè)學者對山洪災害進行研究。根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境特征與氣候環(huán)境特征,按照危險程度,可將山洪災害劃分為山洪災害重防區(qū)、輕防區(qū)與低防區(qū)等,且全面探索了山洪泥石流區(qū),取得了理想成績。具體來說,防控措施包括:
其一,判斷泥石流溝與非泥石流溝,根據(jù)綜合指標判定泥石流的危險程度??陀^評價泥石流溝的危險程度,進一步明確高危區(qū)域劃分。其二,參照統(tǒng)一指標選擇任意一條溪溝進行分類,確定危險區(qū)與非危險區(qū)的臨界點。這些方法都應當以溝道勘察工作為基礎,科學合理地劃分山區(qū)泥石流,進而準確預測可能發(fā)生山洪災害的地理位置。但需要格外強調的是,這會在很大程度上加大工作難度。
當下,我國現(xiàn)有的山洪災害評估與風險度評估的相關數(shù)據(jù)資料尚不完善,需要采取多樣化的測量手段對山洪災害的發(fā)生頻率、強度等級以及各地區(qū)的承災能力實行全面探究。然而,這不僅會造成大量的人力、物力與資金浪費,還會受到各方面主客觀因素的干預,影響評估的時效性與準確性。對此,采用測繪工程對山洪災害進行評估,可有效提高監(jiān)測效率與精確性,降低山洪災害的影響。
3 ?地理信息系統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)分析
按照原理差異,地理信息系統(tǒng)疊加主要包括點與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形與多邊形疊加三種方式。通常情況下,山洪災害數(shù)據(jù)多以分層方式體現(xiàn),根據(jù)主題分層提取地理景觀。完整的數(shù)據(jù)層可以如實展現(xiàn)地區(qū)的景觀面貌。每個主題層都對應著一個數(shù)據(jù)層,而數(shù)據(jù)層就是由點、線及面空間三元素組成。地形數(shù)據(jù)需要通過數(shù)字高程模型實行深入探究。
3.1 點與多邊形疊加的作用
點與多邊形疊加的主要作用是判斷點與多邊形的位置關系。矢量結構的地理信息系統(tǒng)能夠準確判斷任意點對于多邊形線段的位置。
3.2 線與多邊形疊加的作用
線與多邊形疊加需要比較線上坐標和多邊形坐標,準確判斷線是否落在多邊形范圍內,計算線與多邊形的交點,進而將計算結果展現(xiàn)在數(shù)據(jù)層面。根據(jù)疊加的結果明確任意弧段落在多邊形內的具體位置,計算河流長度與密度。
3.3 多邊形與多邊形疊加的作用
多邊形疊加是指將至少兩個以上的多邊形進行疊加,構建出完整的多邊形土層。多邊形疊加的主要作用是將原有的多邊形分解成新生圖層,依據(jù)新生圖層的兩層或多層性能,明確新圖層的屬性信息,滿足多元化需求。
4 ?測繪工程在山洪災害防治中的實踐應用
4.1 預測山洪災害
要想準確判斷山洪災害,首要前提是全面了解該區(qū)域的地理位置特征、地質結構特征、氣候環(huán)境特征、生態(tài)環(huán)境特征與土地資源開發(fā)利用情況。由此,既有數(shù)據(jù)分析能力,又有空間處理能力的地理信息系統(tǒng)顯得至關重要,尤其是在預測山洪災害方面。
地理信息系統(tǒng)在預測山洪災害方面具有如下幾方面特征:空間數(shù)據(jù)系統(tǒng),可以全面監(jiān)測山洪災害的相關數(shù)據(jù),以及數(shù)據(jù)的內部作用力特征。且地理信息系統(tǒng)也有助于構建洪水預警系統(tǒng)與警報系統(tǒng)。以某省對地理信息系統(tǒng)在預測山洪災害方面的實踐應用為例,相關人員結合區(qū)域的地理環(huán)境特征,分別委派相關的測繪單位進行勘測,并采用統(tǒng)一的比重投影轉換勘測結果,為災害分區(qū)與防控工作奠定了基礎。
4.2 利用地理信息系統(tǒng)劃分山洪災害防治區(qū)域
客觀來說,造成山洪災害的三類因素包括地理環(huán)境特征、降雨量與人類活動。要想有效預防和治理山洪災害,就需從如下幾方面著手。
其一,綜合分析該區(qū)域的地理環(huán)境特征、降雨情況以及經(jīng)濟建設水平。通過全面探究這三類要素的分布特征與客觀發(fā)展規(guī)律,將山洪災害劃分為重災區(qū)、輕災區(qū)與一般防治區(qū),然后采取有針對性、有策略性的防控措施。
其二,根據(jù)地理位置特征與災害程度將整個區(qū)域劃分為兩個一級防治區(qū)。由于山洪災害多發(fā)于山林地區(qū)的溪溝,因此,本文以小流域為單位展開系統(tǒng)探究。按照國家統(tǒng)一的限定級別對山林地區(qū)的自然河流進行劃分,其中,小流域的面積在10~20km2之間。然后對地形地貌數(shù)據(jù)信息進行投影切換,明確小流域的長度與面積等。之后,按照國家水利信息的相關標準對各小流域予以命名和編號。
根據(jù)小流域的劃分,實行基礎勘察,采集整合相關數(shù)據(jù)資料,形成完整的文檔。其中包括小流域及周邊區(qū)域的氣象信息、地下水文信息、泥石流災害信息與經(jīng)濟開發(fā)建設信息等。根據(jù)實際情況,開展地形分區(qū)、降雨分區(qū)與經(jīng)濟分區(qū),且疊加地形分區(qū)圖和經(jīng)濟分區(qū)圖,并在此基礎上,明確重點防治區(qū)和一般防治區(qū)。根據(jù)降雨分區(qū),調整災害點的高密度區(qū),最終明確該區(qū)域的一般防治區(qū)與重點防治區(qū)。
4.3 利用地理信息系統(tǒng)劃分山洪災害易發(fā)程度
在正式分析前,工作人員應當采集、整合、處理與分析山洪災害中的損失數(shù)據(jù),針對溪溝洪澇、泥石流及山體滑坡等造成的損失,利用地理坐標進行投影換算,在信息處理平臺上,設計相應的洪澇災害點分布圖、泥石流災害點分布圖和山體滑坡災害點分布圖。并在此基礎上,對這三類災害點分布圖予以疊加,統(tǒng)計各圖層中各小流域的洪水災害頻率、洪水覆蓋面積、泥石流覆蓋面積、山體滑坡個數(shù)及山體滑坡總面積等。然后根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),客觀分析災害損失的結果,同時結合實際情況,判斷災害發(fā)生概率與頻率。此外,參照實際數(shù)據(jù),劃分各個指標,生成完整的災害易發(fā)程度分區(qū)圖層。例如,將洪澇災害的易發(fā)程度劃分為高發(fā)區(qū)、低發(fā)區(qū)與一般區(qū)等。根據(jù)災害的易發(fā)程度,工作人員可采取對應的防控措施,最大限度地降低山洪災害所產(chǎn)生的負面影響。
5 ?結語
結合上述內容可以看出,地理信息系統(tǒng)在山洪災害的地理空間信息測繪與處理方面發(fā)揮著至關重要的作用。為此,各相關部門必須將地理信息系統(tǒng)拓展應用到洪水災害防控與治理工作中,高效且準確的獲取防控山洪災害的數(shù)據(jù)信息,從而為災害防治工作奠定堅實的基礎,維護人民的生命安全。
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