GIS技术在地质灾害防治中的应用
2019-09-10单帅
单帅
摘 要:随着地理信息系统(GIS)的不断完善,GIS技术得到了越来越多的应用。为了科学预测及应对地质灾害的发生,GIS技术凭借强大的数据库管理功能、空间数据分析功能及辅助决策功能,一跃成为这方面的关键技术,开发利用前景广阔。本文从介绍地质灾害和地理信息系统(GIS)入手,介绍了地理信息系统在地质灾害领域的应用,通过建立地质灾害预测预警系统以期能提高地质灾害防治预测预警能力,降低灾害损失。
关键词:(GIS);地质灾害防治;地质灾害
引言
人类活动、地质环境以及自然地理条件是影响地质灾害发育的重要因素,地质灾害的类型、发育特征以及危害程度呈现出较为明显的区域性特征。崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害一旦发生,不仅会造成巨额的经济财产损失,而且会导致大量的人员伤亡,严重威胁着居民的生命财产,对社会经济的发展和稳定将产生重大影响。因此,如何应对地质灾害威胁以及造成的损失已是当务之急。
1 地理信息系统的内涵与特点
地理信息系统是由计算机科学、地理学、数学、测绘、遥感以及计算机图形学等多门学科技术组成的综合性交叉学科,它是一种基于计算机的支持表达、模拟现实空间世界和进行空间信息分析处理的“工具”,还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术”,已经被广泛地应用于各行各业。地理信息系统(GIS)的优点主要表现在三个方面:其一,可大幅度扩展工作区间。其二,强化工作成效。其三,优化评价工作品质。GIS以地理模型方法为手段,在计算机系统的帮助下,快速,准确,全面地进行地理定位和过程的动态分析,完成地理数据的管理,分析和决策,极大地提升了评价工作质量。
2 GIS在地质灾害防治领域中的应用
GIS在地质灾害防治中的应用早期主要用于数据处理与绘图方面,随着计算机技术的快速发展,地理信息系统技术在地质灾害评估、模拟方面的应用以及地质灾害监测预警方面得到了长足的发展,取得了很好的成果。
2.1 GIS與地质灾害监测评估
实地调查是地质灾害监测的方法,这种方式费时费力、效率低下,针对交通不便或者地质灾害频发地区,地面调查工作难度较大,危险性高,难以准确判断;利用地理信息系统技术和遥感技术,对受灾地区的遥感影像进行解译,可以及时、准确、快速地获得监测数据,为科学决策提供及时可靠的数据。
2.2 GIS与地质灾害预测评估
野外取得的地质灾害调查资料存储到地质灾害管理系统中,对地质灾害调查资料进行数据分析,选取合适的地质灾害影响因素,将地质灾害预测指标列入地理信息系统中,通过空间分析,结合地质灾害发生的临界值,通过收集地质灾害资料及地质灾害监测成果,模拟地质灾害发生、发展、形成的过程,建立地质灾害预测数学模型,据此来划分地质灾害范围,并对地质灾害危害程度进行评价,构建数学模型求取调查因素的影响因子,通过模拟、反演等手段提前预测地质灾害发生情况。
2.3 GIS与地质灾害防治
当发生灾难时,GIS可以利用其强大的信息收集和处理能力来协助负责指挥输出的人员和材料的长期紧急情况。应急管理系统可对突发性地质灾害进行风险评估和科学预测,制定优化的资源调配计划和事故处置计划,包括未来灾害后果,预防措施和发展趋势等信息。
3 地质灾害评估方法
GIS已经应用于地质灾害易发程度评价、地质环境安全评价和地质灾害预警等地质灾害防治工作当中。
3.1 地质灾害易发程度评价
地质灾害易发程度评价方法主要有“概率比率法”、“层次分析法”、“信息量模型”、“确定性系数分析法”等,每种方法均有各自的优缺点。地质灾害易发程度评价结果一般分为四级,即不易发区、低易发区、中易发区和高易发区。[1]-[4]
3.2 地质环境安全评价
地质环境安全评价是各种地质环境安全问题叠加作用后的安全性,其评价的基础是综合决策,是依据地质环境安全问题对人类生命财产、城镇和工程建设的危害程度和可防御性进行的综合评价。
地质环境安全评价方法常用的主要有图形叠置法、多指标栅格叠加法和层次综合分析法。地质环境安全程度一般划分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、IV 级、Ⅴ级五个等级。
3.3 地质灾害监测预警
地质灾害监测预警系统包括地质灾害的灾情模拟评价、预测预报和防治问题及地理空间数据库的建立和空间定位及空间分析工作。将GIS技术应用于地质灾害防治系统中,能够对地质灾害形成预测报警系统,帮助人们充分做好事先准备,即使发生地质灾害,也可以对地质灾害多发地区的地理结构进行科学分析,采取必要的补救措施,减少因地质灾害对人们所造成的不良影响。
4 结语
地质灾害防治领域的研究在GIS技术的帮助下已经有了较明显的发展,充分证实了GIS技术是促进该领域发展的重要助力,具有深远的现实意义。GIS技术在地质灾害防治、监测预警等方面做出了前所未有的贡献,响应了祖国重大战略布局。总之,在未来GIS技术一定会在地质灾害防治领域形成一整套实时的管理系统,并实现可视化的建模研究,成为地质灾害防治研究不可或缺的重要工具,使地质灾害防治的发展更加迅速,同时带动多领域的联动发展。
参考文献
[1]韦祖鹏,眭华生,贺建涛,闫鼎熠.层次分析法在通海县地质灾害易发性分区中的应用[J].中国水土保持,2019(05):28-31.
[2]胡芹龙,王运生.基于GIS的川西地貌过渡带滑坡灾害易发性评价[J].成都理工大学学报(自然科学版),2018,45(06):746-753.
[3]孙佳伟,刘海南,傅少君.彬县水利建设的地质灾害易发性与危险性分区评价[J].中国农村水利水电,2018(11):103-107+113.
[4]杨笑男,李连营,叶竞雄,周长瑞.GIS技术在地质灾害危险性预测评价中的应用[J].工程勘察,2016,44(05):65-71.