GIS 技术在地质灾害预测中的应用

李星星

(中电科卫星导航运营服务有限公司，河北 石家庄050000)

导致地质灾害发生的原因多来自于自然因素及人为因素，一些人类的工程建设和矿产开发活动都是导致地质灾害发生的重要原因。一旦地质灾害发生，必然会对人们的生命财产安全带来较大的威胁。由于一直以来人类对地质灾害的预测方面效果不明显。近年来随着科学技术的发展，将GIS 技术在地质灾害预测中进行应用取得了一定的成效，可以实现对地质灾害的有效预测，这对于降低地质灾害对人们所造成的危害具有极为重要的意义。

1 GIS 技术概述

1.1 GIS 技术概念

GIS 技术也可称为地理信息系统，其是依托于计算机技术，并运用系统工程技术和信息技术，通过收集、分析、整理和储存各个区域中的空间信息和地质结构信息，并运用相应的方式来对具体的信息进行展现，这是一种能够将视觉效果和地理分析功能实现集成运用的技术手段，而且功能多样，在多个领域都有着广泛的应用。

1.2 GIS 技术功能

1.2.1 地图管理功能

GIS 空间内存较大，其通过将收集到的地图资源信息在数据库中进行存储，并结合实际情况变化来对其加以调整，与传统地图相比更具灵活性和精确性，这也使其对地质灾害预测工作的发展具有积极的推动作用。

1.2.2 空间分析与查询功能

GIS 技术在空间定位方面具有较强的优势，具体通过建立数据库，并针对信息资源进行收集、整理和分析，将其处理成地理信息图像。在具体实现空间转换过程中，还能够运用GIS 技术来查询相关的地理信息数据。

1.2.3 地理模型预测功能

地理信息作为GIS 技术的核心所在，其针对于各个地域进行分析，并利用当地的地理空间信息来完成地理模型预测。即通过分析地理信息，并以此为基础来预测和判断某个未知结果。将其在实际中进行应用，即可以通过具体勘察当地的矿产资源、水文情况及资源开发利用情况等来对该区域发生地质灾害的可能性进行预测。

1.2.4 三维功能

三维功能是基于二维基础上发展而来，其更具精确度和整体性，能够针对相关区域各部分的实际情况更直观的反映出来。三维功能的实现需要通过建立三维模型，并在三维场景中建立相应的图片信息，并经过处理后，实现对现场的模拟。

1.2.5 自动监测功能

GIS 自动监测功能的实现离不开各种检测仪器的支持。当地质灾害发生时，通过各种检测仪器采集相关检测区域的灾害点信息，并向后台数据库中进行传输，并对采集到的这些信息进行分析，可以实现有对该区域地质灾害的有效监测。

2 GIS 技术在地质灾害预测中的应用

2.1 GIS 多源数据库的建立

利用GIS 技术进行地质灾害预测过程中，其不仅工程量十分巨大，而且需要大量的信息数据支持。通过针对不同来源的信息进行整合和组织分析，从而了解地质灾害发生前的现象及预兆，以此来实现对地质灾害的预测。因此需要利用GIS 技术来建立多源信息数据库，并定期对数据库内的数据进行更新，这样可以进一步提升地质灾害预测的准确性。在具体数据库建立过程中，由于数据库工作体系的完整性直接关系到信息资源的输送。因此对于异地异质数据需要经过格式化转变后再输入数据库，并经过数据库分析数据的准确性后再进行处理。对于准确性较高的数据则可以直接入库，准确度低的信息则要经过具体的测量计算，在保证其准确性后才能入库。航测和遥感数据在入库前需要对影像进行矫正、增强及转化为正射影像等预处理。由于原始数据来源较为多样，对于这种异质异源的数据要建立统一的数据库进行分层管理分析。

2.2 地质灾害多发区实时监控

针对于地质灾害多发和易发地区，通过对该地区的地质灾害资料和信息进行收集，构建具体的图表图像，并通过与GIS 多源数据库相结合，从而实现对地质情况的实时监测。在实时监控过程中，可以运用GIS 技术来对被监测区域内致灾因子进行分析，并利用GIS 技术来构建该区域的地质模型，针对构建的GIS 地质模型进行综合评判，以此来对地质灾害进行预测。进一步确定是否需要避灾，一旦需要避灾还应制定具体的避灾方案。

2.3 区域地质灾害风险分析

目前在科学技术的带动下，GIS 技术加快了智能化和全面空间分析化的发展，并在实际应用中通过建立各类综合性、专业性和集成性的地学分析模型来开展工作，在空间建模方面具有较强的优势。地质灾害是地表在一定时间限度和空间范围内产生的，其产生离不开触发因子及灾害孕育环境，即与空间信息存在紧密的联系。利用GIS 技术来对各类地质灾害信息进行管理，并针对时间和空间层面上实现对环境因素和地质灾害发生关系进行分析，以此来评价可能出现的地质灾害危害及地质灾害发生的概率。基于GIS 的地质灾害风险分析，将地质灾害风险分析模型与GIS 技术相结合，更好的发挥出了GIS 的各项功能，快速便捷的解决利用其他信息技术无法解决的问题。特别是在监测预警系统的应用，通过对地质灾害监测信息进行采集、存储、管理和检索，并通过对灾害坡体破坏的临界外力进行分析，对该区域爆发的阈值进行研究，并设定阈值，进而对地质灾害进行风险性分析，也可以进行小区域超前预报，通过建立单体地质灾害模型，对单体地质灾害发生过程进行跟踪预报。因此在具体应用过程中，GIS 地质灾害风险分析通过依托具体的地质资料和灾害变化情况来对地质灾害进行风险分析，提高风险分析的准确性和客观性。

2.4 区域地质灾害危险性评价

在实际地质灾害预测过程中，需要一套完善的区域地质灾害危险性评价体系，这是预测地质灾害的重要手段，因此在实际工作中宜借助于GIS 技术来完成具体的构建工作。GIS 区域地质灾害危险性评价体系的构建是一项大规模、内容复杂的系统工程，在实际建设时一般采用经验型和理论型两种方法用于区域地质灾害危险性评价的空间分析。对于经验型则需要以数据作为驱动，需要在掌握大量地质灾害信息的基础上进行。这种类型使用较为广泛，通过对某一区域大量的地质灾害信息进行收集和分析，并以此为基础通过建立相应的数学评价模型，针对于该区域各任意大小的评价单元危险性进行计算，参照相关的标准来对不同区域地质灾害危险性等级进行划分。但在具体应用过程中，基于各种地质因素自身的不确定性及各地质因素之间相互作用的复杂性，因此空间预测问题一直受基础资料收集不全和无法有效处理利用的制约。对于采用的理论型的分析方法，是在借助于地质运动相关理念的基础上，并通过与相应预测模型相结合，以此来完成对区域地质灾害危险性的评估。在实际GIS 区域地质灾害危险性评价体系具体应用过程中，其能够将专业特点与具体问题相结合，并以此为基础来实现对空间评价预测模型的二次开发，这也使区域地质灾害危险性评价预测结构更具直观性，对于地质灾害预测工作的开展更为有利。

结束语

在科学技术快速发展的新形势下，近年来GIS 技术取得了较快的发展，并加快了向网络化、虚拟现实、多媒体和三维方向的发展步伐。在具体应用GIS 技术进行地质灾害预测过程中，通过获取到的各种数据来实现对地质灾害的实时监控和预测，当地质灾害发生时，不仅可以提前做好应对措施，而且也能够进一步降低地质灾害对人类生命财产安全造成的损失。并且随着GIS 技术的快速发展，并与其他相关技术的集成，这也必然会促进地质灾害预测分析系统质量的提升，使GIS 技术在地质灾害预测中的优势更好的发挥出来，取得更好的应用效果。