试析GIS技术在地震预测救援及震后重建中的应用

孔祥雪 王万宁 张欣然 冯 石

（辽宁省地震局，辽宁 沈阳 110034）

GIS即地理信息系统，GIS技术具有极强综合性，将地图学、地理学结合在一起，广泛运用到不同领域，具有分析、查询、显示、存储、输入地理数据功能。然而，在GIS技术应用过程中却存在系统分支少、标准不统一、集成化程度低问题，影响该技术应用成效。基于此，为助推我国地震灾害综合管理实现智慧化发展目标，探析GIS技术在地震中的应用方略显得尤为重要。

1 GIS技术在地震中的主要应用

1.1 预报及监测

地震灾害与地理位置关系紧密，灾害预报具有复杂性，影响地震灾害预报精准性，为此需积极运用GIS技术针对复杂时空数据进行搜集、管理、存储、分析，在海量数据加持下助力技术人员预判地震灾害走势，得出地震灾害空间分布规律，为技术人员预报地震灾害给予支持。引发地震因素复杂，不可放过细枝末节，基于地震波及范围广，单凭人力很难及时搜集所需数据信息并加以分析，降低灾害监测质量，这就需要用到GIS技术在存在地震灾害发生概率的区域规设监测系统，根据地理位置特点控制监测基站疏密。早期基站监测自然因子动态描述不够深入且相对分散，基于GIS技术的监测系统能集中分析、管理、显示台站动态，能提高地震监测数据信息剖析精度，助力技术人员更好地开展监测工作。

1.2 救援及评估

地震对地表物体破坏性极强，通过对以往地震现象进行分析可知，灾后生还人员救援难度较大，为抓住受害者救援黄金时期需运用GIS技术，在此基础上需根据救灾需求并运用应急备灾数据库、背景数据库等资源支持职能部门展开搜救工作。在极震区选择恰当位置建立缓冲区，针对缓冲区地理因子进行统计，得出抢险救灾信息、社会经济信息等分析结果，有利于辅助职能部门工作人员制定更优搜救决策。除在救援现场予以应用外，GIS技术作为地理环境数据综合分析处理科学技术手段能帮助区域城市规划给予支持，根据受灾情况评估亦可估算保险行业需支付保费。网络分析主要围绕生命线工程管道连通性予以分析，还可针对受灾区域道路网络划分、资源调拨、最佳路径规设等方面做出评估。建立在GIS技术基础上的救援及评估系统是多源灾害信息集成平台，针对水文信息、气象信息、遥感信息、地震信息、自然地理信息、社会经济背景等信息予以统筹，可创建若干数据库，为伤亡人员统计、地震灾害分布、需安置人员分布、医疗消防设施布设、重点基础设施调配提供评估依据[1]。

1.3 灾后重建

灾后重建是庞大工程，关乎受灾同胞生活幸福指数乃至社会和谐稳定，为此需从以下几个方面出发利用GIS技术做好灾后重建工作：第一，安全。地震灾害与堰塞湖、崩塌、滑坡、断层等地质灾害等潜在危险关系紧密，为此在灾后重建时需通过GIS系统数据分析规避危险性较大区域，通过合理选址奠定安全重建基础。第二，安置。为尽快让地震区域生活生产步入正轨，将人们从沉痛的灾害中解脱出来，需尽快解决安置问题，在安置过程中涉及诸多因素，需经济、自然等资源多做调整，为此用到GIS技术数据分析处理功能，为尽快解决人员安置问题给予支持。第三，发展。灾后重建需科学规划，受历史原因影响当前规划图纸多为CAD图，降低地形分析直观性、高效性，GIS技术作为空间分析得力工具，可为区域性规划发展提供宝贵建议，提高灾后重建有效性[2]。

2 GIS技术在地震中的应用难题

2.1 系统分支少

引发地震灾害原因复杂，为提高灾害防控有效性，需将所有可能影响区域地壳活动的因素纳入GIS系统内，旨在为数据分析提供有力支持。然而，受仪器设备、管理机制、人力物力等条件影响，GIS系统数据捕捉存在一定难度，还存在年代不同、格式不一、质量不高、有待考证等问题，并无法分设GIS系统，GIS技术应用模块僵化，未能挖掘该技术地震灾害应用潜能。

2.2 标准不统一

GIS技术及数据标准不统一造成的首要问题是有关数据无法共享，传统野外调查及人工采集数据空间定位精度有限，无法在GIS技术及系统内发挥作用，使技术性分析结果存在误差，还降低地震灾害预防及监测数据转换质量。

2.3 集成化程度低

当前GIS技术在地震中的应用处于起步阶段，与城市规划、资源利用、损失评估等方面的融合度有限，系统结构有待开发，未能实现遥感信息、全球定位、实时通信等系统的高度集成，难以满足地震灾害预报及监测管控综合性、集成化发展需求[3]。

3 GIS技术在地震中的应用展望

3.1 健全GIS系统，细化系统分支

在高新科技腾飞背景下GIS系统内信息技术种类日益丰富，如大数据技术、云存储技术、物联网技术、空间数据管理等技术，客观上为GIS系统细化分支给予支持。WebGIS及万维网地理信息系统，将GIS技术与Web技术关联在一起，属于特殊GIS系统，为该技术通过互联网分析、处理、存储、显示及应用各类空间信息提供便利条件，还可处理图像、视频、文本等数据，能解决现有GIS系统封闭、独立、成本高、共享性差、维护难问题，同时可提高系统内数据流利用率。

3.2 规设统一标准，共享数据信息

第一，加强GIS技术研究，搜集该技术在地震中的应用有关资料，总结技术经验，从预报及监测、灾后重建、遇难者搜救等角度出发规设具有统一性、科学性、高效性的技术标准，为分处于不同模块内的数据相互转换、协同运用、系统分析给予支持；第二，从地震专业领域角度着眼规设GIS技术规范及标准，为解决数据转化难题奠定基础，同时该标准及规范需具有权威性，敦促GIS技术研发主体践行相关标准，从源头出发保障技术规范统一；第三，在遥感技术、GPS技术、桌面制图技术、CAD等技术共同应用基础上制定统一标准，根据地震中GIS技术应用需求开发配套技术软件，旨在优化调配技术资源，多渠道充实地震相关数据信息；第四，加快地震预报及监测、灾后重建、现场救援等数据库建设速度，一方面以全国为导向建设具有总览性的数据库，实现数据共享目标，消除数据孤岛，另一方面以各省市为基础兴建数据库，赋予数据针对性，消除本地区元数据标准差异，支持当地制定具有应用价值的区域性地震灾害管控对策[4]。

4 结语

综上所述，GIS技术在地震中的应用具有提高灾后重建效率，加强地震灾害预报及监测，优化整合地震救援资源等积极意义。这就需要GIS技术在地震预报及监测、救援及评估、灾后重建过程中予以应用，在积累GIS技术应用经验前提下健全该系统并规设若干分支，开发更多模块，规设统一标准，共享数据信息，加强技术集成，将人工智能、5G技术、无人机技术、虚拟现实等技术与GIS技术融合在一起，继而挖掘该技术在地震中的应用潜力，旨在助推我国地震预报及救援工作朝着信息化方向发展。