地理信息系统在地质灾害评估中的应用

张近凤　张花翠　刘亚锋

摘要：本文在简要介绍地理信息系统以及地质灾害评估的基础上，分析了地理信息系统在地质灾害中的应用，结合具体实例，采用地理模型分析方法，对区域坡度、坡向等地理因素定量化，直观反映区域地形地貌特征，为地质灾害评估提供动态空间信息和地形分析数据，为地质灾害的评估和决策部门提供科学依据。

关键词：地理信息系统；地质灾害；灾害评估

随着国家和相关部门对地质灾害的重视程度逐渐增加，地质灾害评估的目标也随之不断提高，其中包括提出了更高的要求、更高的准备度、更高的灾害预测能力和防治能力。地理信息系统是常用的地质灾害评估系统，其特殊的价值和作用也得到了较为明显的显示，因此，在地质灾害评估中采用地理信息系统对灾害进行评估和预防应引起相关部门的高度重视。

一、地理信息系统与地质灾害评估的基本概念

1、地理信息系统基本概念

地理信息系统（Geographic Information System）简称GIS，是一种新技术学科，它实现了信息、空间与地球三种科学之间的信息交叉，此外，该学科还结合了先进的计算机科学和遥感技术、现代化的信息工程技术和现代地理学的基础理论与实践方法。地理信息系统的基础是现代的数据库系统、先进的可视化地图以及进行地理信息空间分析的计算机系统，从而实现对一些特定的数据进行有效的处理，这些数据包括具有地理特征的数据、具有表征地学现象属性的数据等等。地理信息系统的功能也包含诸多方面，主要体现在采集和存储信息、对信息进行管理和检索、实现信息的查询和分析、显示和输出数据、定期进行数据的维护和更新。地理信息系统对将区域内的多种要素有机的融合在一起，对数据的动态状况进行实时的监测。

2、地质灾害评估基本概念

所谓的地质灾害评估是一种评估手段，评估对象就是对地质灾害的活动程度以及其破损的情况，此外，地质灾害评估还能对潜在地质灾害进行预测和评价。地质灾害评估的主要内容包括以下两点：第一，对地质灾害的发生区域及其周围的危险区域的受灾体遭到危害的程度的预测进行评价和分析；第二，在完成对危险体和受灾情况的预测和评估的基础上，对灾害所造成的损失进行进一步的实际预测和评估。进行地质灾害评估的基本目的就是量化的反映出地质灾害的普遍存在的特点，以及地质灾害对区域的整体破损情况，其反映出的指标是综合性和单向性的。这就为地质灾害的防治、规划、部署和实施工作提供依据。

二、地理信息系统应用在地质灾害中的主要体现

就我国目前的地理信息系统应用现状来看，其应用主要体现在规划国土和城市、测量地籍、进行农作物产量估产、监测森林实时状态、勘察水资源以及开发资源潜力等诸多领域。地理信息系统应用在地质灾害中主要体现在以下几个方面：

1、评价与管理地质灾害。

将地理信息系统的各项功能充分结合在一起并加以利用，根据地质灾害的具体情况编制相应的地质灾害空间信息管理系统，实现对地质灾害调查基础资料的有效管理，将地质灾害的空间分布信息进行确定，将其作评估地质灾害危害度评价的有效手段和凭证。除此之外，可对地质灾害与影响因素之间存在的内在关系进行分析，并根据具体的地质灾害情况提出具体的措施来减轻和防治地质灾害，预测危险区内潜在危害。

2、区分评价地质灾害危险性

在收集大量的区域基础地质环境资料之后，通过使用地理信息系统对基础资料进行有效的处理，确保提高数据更加可靠、准确。同时，通过选取合适的评价预测指标，恰当的运用数学分析模型，将研究区的地质灾害危险性作为等级划分的依据，从而为地质灾害的管理和防治提供依据。

3、实现地理信息系统与专家系统相结合

在地理信息系统与专家系统相结合的应用中，地理信息系统在其中发挥的主要作用是对时空数据进行有效的管理、对数据进行空间分析。而专家系统是对地质灾害的危险程度和破损程度进行预测和判定。将两者进行有机的结合，既可以将专家的经验进行有效的推广，又能够尽量减少相关工作人员在室外的人工作业工作量，提升了区域地质灾害实现动态管理的可能性。

三、GIS在地质灾害中的实际应用案例

1、研究区基本状况介绍

本次研究的位置是宝塔区，其作为陕西省延安市人民政府所在地，是陕北地区政治、经济、文化中心。地处黄河中游，位居黄土高原中部，区内属丘陵沟壑地形，海拔在800～1400m之间。该区属暖温带气候，气温多变，温差较大。年均降水量550mm。近年来，旱、涝、霜、雹等自然灾害齐聚于此，加之不合理的人文开挖等活动造成地质灾害频发，受灾损失惨重。通过收集该区地质灾害基础资料，采用地理数学模型分析方法，对区域内潜在的地质灾害以及工程建设可能引发或加剧地质灾害及其危险性进行分析和预测，对该区地质灾害风险评估具有重要意义。

2、研究方法

通过收集该区高程数据，制作数字高程模型（DEM）（本次研究采用mapgis软件），反映坡度、坡向等因子在内的线性和非线性组合的空间分布，使用数据化的方法测量也就是坡度和坡向。

3、研究结果

通过以上方法，可制作出该区域三维地形图、标高分析图，以及基于数字高程模型进行坡度分析和坡向分析。经分析发现，该区地形复杂，存在滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的潜在危险性较大，其中，以滑坡和崩塌灾害为主，主要分布在人口集中与工程活动强烈的延河及其支流南川、杜甫川两岸的斜坡地带。对该区工程建设和建成后可能引发或加剧的地质灾害及其危险性，相关部门可根据评价结果提出科学有效的防范措施。

四、结论

目前，地理信息管理系统在地质灾害评估中得到了广泛应用，其应用的价值在于可以在实际工作中成功的进行地形分析以及灾害的预测和评估，缩减了传统风险评估中存在的诸多不确定性因素，相比而言，更加直观、更加精准，这是地质灾害风险评估的必然趋势。

参考文献：

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