分析GIS技术在地质灾害信息系统中的应用

■刘翼泽

（中国地质大学（北京）北京100083）

分析GIS技术在地质灾害信息系统中的应用

■刘翼泽

（中国地质大学（北京）北京100083）

伴随着我国改革开放脚步的逐步开展、深入，水文地质领域、工程地质领域及环境地质领域均出现了翻天覆地的转变，并已处于全球范围内较为领先的水平。然而在系统地质灾害预测应用还面临着相应的不足，要求相关人员在日后工作中加大专研力度。文章通过阐述GIS技术及其主要功能特点、地质灾害信息系统的主要功能，分析地质灾害信息系统的结构，就GIS技术在地质灾害信息系统中的应用展开讨论与建议，旨在为相关人员基于GIS技术及其主要功能特点、地质灾害信息系统的主要功能及地质灾害信息系统的结构的GIS技术在地质灾害信息系统中的应用研究适用提供一些思路。

GIS技术地质灾害信息系统应用

0　前言

我国属于地质灾害相对严重的一个国家、地区，地质灾害有着分布面积广泛、种类繁多以及危害性大等特征，对一些地质灾害多发区国民经济发展、人们人身财产安全构成严重不良影响。

伴随社会经济的急速发展，怎么去对地质灾害展开科学可靠的预警预报，缩减地质灾害中引发的人身伤亡及经济财产损耗，改善地区公共安全防护水平，俨然转变成社会经济健康有序发展、全面建成小康社会的必然要求及各级政府部门的重要课题[1]。

随着科学技术的不断改革创新，地质灾害勘察水平的不断提升，地理信息系统（Geo-Information system，GIS）技术在地质灾害研究中的应用代替了以往地质灾害信息人工档案管理的模式，有效解决了工作效率不足、查询统计难度大以人力物力消耗高等问题。

由此可见，研究GIS技术在地质灾害信息系统中的应用有着十分重要的现实意义。

1　 GIS技术及其主要功能特点

1.1GIS技术

地理信息系统（GIS）指的是基于基于计算机软硬件，对空间物体定位及对应属性数据进行采集、存储及分析等，并回答使用者问题等为主要任务的计算机系统。

GIS技术将地图该种独特的视觉化效果和地理分析功能与常规数据库操作集成与一起。

1.2功能应用

GIS主要功能包括：数据采集与提取、数据重构与转换、数据集成、空间操作与分析等。

GIS相较于其他信息系统有着多方面的功能应用优势，这使得GIS技术在多个不同领域中分析事件、评估结果以及制定战略等中均有着良好的实用价值。

GIS技术立体呈现出事物地理定位及其周边事物的相关地理信息，还能够结合使用者需求把空间信息及周边数据状况，通过图文形象的方式传输给使用者，为使用者了解空间信息提供有利依据。

2　地质灾害信息系统的主要功能

2.1输入、存储、管理地质灾害信息数据

对ArcGIS支持的一系列图像、图形及数据等文件进行输入、存储、管理。好比ArcIBfo Coverage文件、ArcView SHIP文件等。借助SQL输入、存储以及管理各式各样基于表格形式形成的属性数据等[2]。

通过不同手段将地质灾害数据录入，通过合理数据组织模式展开数据库管理维护，展开便捷查询检索，通过不同手段提供策略需要的地理空间信息，鉴于此，GIS技术在空间数据管理方面的应用得到广泛推广。

2.2数据空间查询、分析功能

地质灾害信息系统的数据空间查询、分析功能主要表现在：可对全图范围中不同单位阶层对应区域地质灾害信息进行查询；可对不同区域范围中地质灾害信息进行查询；可根据范围、图形或者表格等方式对地质灾害信息进行查询，并能够把查询结果与数据展开有效结合。

在ArcGIS平台基础上，地质灾害信息系统能够构建起点、线、面相关要素的拓扑联系，发挥地质灾害信息系统统计分析、缓冲区分析以及地质灾害危害程度分级等功能[3]。

为了对地质灾害信息系统管理、开发提供便利，在对GIS技术进行应用以构建数据库过程中应当进行分层处理。换而言之，应当结合数据属性划分，将属性一致或者相似的数据集中在一起，生成一个数据层。如此GIS对单幅或者多幅文件及对应属性数据展开分析、指标量算。此类应用以原始图为输入，而查询、分析结果呈现方式则为原始图经空间操作获取的新图件，值得一提的是两者在空间定位上则并未发生改变。

2.3属性数据综合、融合功能

GIS技术应用期间，一些时候会把多个属性项的属性数值进行综合，获取一个具备相关领域专门价值的新属性项。此类综合并非单纯呈现综合前的属性数据值，也并非将各属性数值进行单方面集合，而是经由相关领域专业人员全面考量，采取数量反映该领域问题的综合界定及结果特点。地质灾害数据属于常见的多源空间数据，其有着多种形式、不同数量等特征。地质灾害数据不但存在定量数据，还存在定性文字描述数据。

鉴于此，在对地质灾害数据进行融合之前，一定要将量化、将定性数据定量化；后选取独立、有价值的变量，选取对应数字模型及模型单元，明确异常临界值范围。结合地质灾害数据对未知单元展开异常圈定、评定，进而通过GIS获得结果。

2.4综合分析评价、模拟预测功能

地质灾害信息系统的综合分析评价、模拟预测功能，借助一系列地质灾害预测系统分析得出灾害引发的有用组合因素、根据所在地过往地质灾害信息，气候、水文信息等，对地质灾害引发实践、危害级别进行预测，并制定防治测量[4]。

GIS技术的应用一方面能够对地质灾害中空间数据展开编码、存储及提取，一方面能够构建实际模型。能够将真实情形不同侧面的思维预测结果作用其中，获取综合分析预测结果。同时能够把特定环节、决策及趋势发展结果通过命令、分析模拟环节作用于此类数据中，模拟此类步骤的发生发展，为将要发生结果给予定量、趋势预测，进一步评价自然过程结果，与其他计划决策效果、非常规趋势可能引发的后果等进行比较，作用于提升决策科学合理性，防止、预防不良情况的出现。

图1　地质灾害信息系统结构示意图

3　地质灾害信息系统的结构

3.1构建地质灾害信息系统数据库

构建数据流势必要对GIS基础数据库内容展开应用。要制定一套较为全面、系统的工作机制准则，以保证地质灾害信息数据与GIS的充分吻合。就好比功能与接口准则、元数据准则、数据治疗准则及工程与安全准则等。数据格式转化、数据一系列处理等均要耗费大量的工作精力[5]。

地质灾害信息数据主要来源分别有：气候水文资料、遥感信息、勘测信息及航测信息等。

针对直接勘测得到的信息，在确保数据精度前提下，可进行直接入库；针对遥感、航测得到的信息，应当对它们展开预处理，好比增强影像、正射影像转化等，方可入库。

针对已存在的地质资料，则要展开全面的数据资料检测，方可入库。此类原始数据信息有着不一的存在形式、不一的文件格式及不一的数据来源等，怎么把此类数据予以合理地组织，构建出一个全面统一的数据库来展开管理。这属于地质灾害信息系统制定首要考量的问题。

ArcGIS对空间信息展开管理通过分层管理方式达成，有着统一特点的空间信息处于一个图层中，随着分层细化提升，能够有效促进信息提取、数据管理及空间分析等各项工作展开。

但另一方面，随着分层的增多，则会提升数据采集的工作量。

鉴于此，在建立地质灾害信息系统数据库过程中，应当结合图层及相关要素种类制定相对明细的全面数据库体系结构[6]。

3.2构建地质灾害信息系统专业模型

应用GIS技术设计地质灾害信息系统期间，构建专业模型同样属于一项重点及难点。自地质灾害滑坡预测角度出发，此处选取构建专业信息模型。滑坡地质灾害受各式各样因素制约。在这一专业模型中不同滑坡因素在滑坡作用期间所发挥作用程度高低通过信息量呈现。专业模型权衡的为相关地质环境中造成滑坡引发的最佳因素组合，就土体滑坡而言，滑坡是否出现受预测期间得到数据数量情况很大程度影响。GSI技术根据行业领域应用展开设计。专业模型构建属于十分关键的一环，一方面要求设计队伍有着娴熟的GIS相关理论知识，一方面地质灾害信息系统中专业模块要求具备良好的相关专业知识[7]。

4　讨论与建议

伴随社会经济的急速发展，怎么去对地质灾害展开科学可靠的预警预报，缩减地质灾害中引发的人身伤亡及经济财产损耗，改善地区公共安全防护水平，俨然转变成社会经济健康有序发展、全面建成小康社会的必然要求及各级政府部门的重要课题。GIS技术在地质灾害信息系统中的应用打破了以往地质灾害信息人工档案管理模式的种种不足，建立了更为科学合理的地质灾害管理模式。整个水工环地质勘察行业在时代发展新形势下，要与时俱进，大力进行改革创新，运用先进的科学技术不断优化地质灾害管理工作。为了实现地质灾害管理工作有效开展，相关人员务必要清楚认识GIS技术及其主要功能特点，全面分析地质灾害信息系统的主要功能及地质灾害信息系统的结构，不断专研研究、总结经验，积极促进地质灾害管理工作的可持续发展。

［1］曹修定，汪兴旺，杜正民.GIS在地质灾害监测信息系统中的应用［J］.工程地质学报，2006，27（14）：567-572.

［2］占辽芳，廖野翔，彭颖霞，李若瑶.GIS技术在地质灾害研究中的应用［J］.测绘与空间地理信息，2011，34（01）：168-170.

［3］IanMaser，Harlan J.Onstud，Diffussion and Use of Geo-graphical lnformation［M］ . Dordrecht：Kluwer AcalcmicPublishers，1992.

［4］种绍龙，刘刚.基于GIS的地质灾害可视化信息系统设计与实现［J］.矿山测量，2012，02（04）：64-67.

［5］彭颖霞，何贞铭，占辽芳，等.基于GIS的省级地质灾害数据库设计与实现［J］.测绘与空间地理信息，2011，34（06）：157-161.

［6］杜律.基于GIS技术的喀斯特地质灾害信息系统研究--以贵州省为例［J］.贵阳学院学报（自然科学版），2014，09（04）：14-17.

［7］罗时幼，罗文锋.地理信息系统在地质灾害评估中的应用分析［J］.科技资讯，2013，12（05）：09-17.

P694[文献码]B

1000-405X（2016）-2-340-2

刘翼泽（1995～），男，中国地质大学（北京）测绘工程专业，本科，研究方向为