單帥
摘 要:隨著地理信息系統(tǒng)(GIS)的不斷完善,GIS技術(shù)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。為了科學(xué)預(yù)測(cè)及應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,GIS技術(shù)憑借強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能、空間數(shù)據(jù)分析功能及輔助決策功能,一躍成為這方面的關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)發(fā)利用前景廣闊。本文從介紹地質(zhì)災(zāi)害和地理信息系統(tǒng)(GIS)入手,介紹了地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域的應(yīng)用,通過(guò)建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)以期能提高地質(zhì)災(zāi)害防治預(yù)測(cè)預(yù)警能力,降低災(zāi)害損失。
關(guān)鍵詞:(GIS);地質(zhì)災(zāi)害防治;地質(zhì)災(zāi)害
引言
人類(lèi)活動(dòng)、地質(zhì)環(huán)境以及自然地理?xiàng)l件是影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的重要因素,地質(zhì)災(zāi)害的類(lèi)型、發(fā)育特征以及危害程度呈現(xiàn)出較為明顯的區(qū)域性特征。崩塌、滑坡、泥石流等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害一旦發(fā)生,不僅會(huì)造成巨額的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失,而且會(huì)導(dǎo)致大量的人員傷亡,嚴(yán)重威脅著居民的生命財(cái)產(chǎn),對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和穩(wěn)定將產(chǎn)生重大影響。因此,如何應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害威脅以及造成的損失已是當(dāng)務(wù)之急。
1 地理信息系統(tǒng)的內(nèi)涵與特點(diǎn)
地理信息系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、數(shù)學(xué)、測(cè)繪、遙感以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等多門(mén)學(xué)科技術(shù)組成的綜合性交叉學(xué)科,它是一種基于計(jì)算機(jī)的支持表達(dá)、模擬現(xiàn)實(shí)空間世界和進(jìn)行空間信息分析處理的“工具”,還是一門(mén)關(guān)于空間信息處理分析的“科學(xué)技術(shù)”,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)。地理信息系統(tǒng)(GIS)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:其一,可大幅度擴(kuò)展工作區(qū)間。其二,強(qiáng)化工作成效。其三,優(yōu)化評(píng)價(jià)工作品質(zhì)。GIS以地理模型方法為手段,在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的幫助下,快速,準(zhǔn)確,全面地進(jìn)行地理定位和過(guò)程的動(dòng)態(tài)分析,完成地理數(shù)據(jù)的管理,分析和決策,極大地提升了評(píng)價(jià)工作質(zhì)量。
2 GIS在地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域中的應(yīng)用
GIS在地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用早期主要用于數(shù)據(jù)處理與繪圖方面,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,地理信息系統(tǒng)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、模擬方面的應(yīng)用以及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警方面得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,取得了很好的成果。
2.1 GIS與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估
實(shí)地調(diào)查是地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的方法,這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低下,針對(duì)交通不便或者地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)地區(qū),地面調(diào)查工作難度較大,危險(xiǎn)性高,難以準(zhǔn)確判斷;利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)和遙感技術(shù),對(duì)受災(zāi)地區(qū)的遙感影像進(jìn)行解譯,可以及時(shí)、準(zhǔn)確、快速地獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),為科學(xué)決策提供及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)。
2.2 GIS與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)估
野外取得的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料存儲(chǔ)到地質(zhì)災(zāi)害管理系統(tǒng)中,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,選取合適的地質(zhì)災(zāi)害影響因素,將地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)指標(biāo)列入地理信息系統(tǒng)中,通過(guò)空間分析,結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的臨界值,通過(guò)收集地質(zhì)災(zāi)害資料及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)成果,模擬地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展、形成的過(guò)程,建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型,據(jù)此來(lái)劃分地質(zhì)災(zāi)害范圍,并對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危害程度進(jìn)行評(píng)價(jià),構(gòu)建數(shù)學(xué)模型求取調(diào)查因素的影響因子,通過(guò)模擬、反演等手段提前預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況。
2.3 GIS與地質(zhì)災(zāi)害防治
當(dāng)發(fā)生災(zāi)難時(shí),GIS可以利用其強(qiáng)大的信息收集和處理能力來(lái)協(xié)助負(fù)責(zé)指揮輸出的人員和材料的長(zhǎng)期緊急情況。應(yīng)急管理系統(tǒng)可對(duì)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和科學(xué)預(yù)測(cè),制定優(yōu)化的資源調(diào)配計(jì)劃和事故處置計(jì)劃,包括未來(lái)災(zāi)害后果,預(yù)防措施和發(fā)展趨勢(shì)等信息。
3 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估方法
GIS已經(jīng)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度評(píng)價(jià)、地質(zhì)環(huán)境安全評(píng)價(jià)和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等地質(zhì)災(zāi)害防治工作當(dāng)中。
3.1 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度評(píng)價(jià)
地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度評(píng)價(jià)方法主要有“概率比率法”、“層次分析法”、“信息量模型”、“確定性系數(shù)分析法”等,每種方法均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度評(píng)價(jià)結(jié)果一般分為四級(jí),即不易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)和高易發(fā)區(qū)。[1]-[4]
3.2 地質(zhì)環(huán)境安全評(píng)價(jià)
地質(zhì)環(huán)境安全評(píng)價(jià)是各種地質(zhì)環(huán)境安全問(wèn)題疊加作用后的安全性,其評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)是綜合決策,是依據(jù)地質(zhì)環(huán)境安全問(wèn)題對(duì)人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)、城鎮(zhèn)和工程建設(shè)的危害程度和可防御性進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià)。
地質(zhì)環(huán)境安全評(píng)價(jià)方法常用的主要有圖形疊置法、多指標(biāo)柵格疊加法和層次綜合分析法。地質(zhì)環(huán)境安全程度一般劃分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、IV 級(jí)、Ⅴ級(jí)五個(gè)等級(jí)。
3.3 地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警
地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)包括地質(zhì)災(zāi)害的災(zāi)情模擬評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治問(wèn)題及地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和空間定位及空間分析工作。將GIS技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害防治系統(tǒng)中,能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害形成預(yù)測(cè)報(bào)警系統(tǒng),幫助人們充分做好事先準(zhǔn)備,即使發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,也可以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)的地理結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)分析,采取必要的補(bǔ)救措施,減少因地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人們所造成的不良影響。
4 結(jié)語(yǔ)
地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域的研究在GIS技術(shù)的幫助下已經(jīng)有了較明顯的發(fā)展,充分證實(shí)了GIS技術(shù)是促進(jìn)該領(lǐng)域發(fā)展的重要助力,具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。GIS技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治、監(jiān)測(cè)預(yù)警等方面做出了前所未有的貢獻(xiàn),響應(yīng)了祖國(guó)重大戰(zhàn)略布局??傊?,在未來(lái)GIS技術(shù)一定會(huì)在地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域形成一整套實(shí)時(shí)的管理系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)可視化的建模研究,成為地質(zhì)災(zāi)害防治研究不可或缺的重要工具,使地質(zhì)災(zāi)害防治的發(fā)展更加迅速,同時(shí)帶動(dòng)多領(lǐng)域的聯(lián)動(dòng)發(fā)展。
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