GIS在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

1、GIS在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)中的應(yīng)用思路研究摘要：本文基于筆者在災(zāi)害地理和gis應(yīng)用方面的研究，以gis在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)中的應(yīng)用為研究對(duì)象，論文首先分析了地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的意義，進(jìn)而探討了gis技術(shù)的發(fā)展過(guò)程和趨勢(shì),在此基礎(chǔ)上，筆者分析了地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)中的應(yīng)用思路，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。關(guān)鍵詞:gis地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)應(yīng)用中圖分類(lèi)號(hào)：p5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0009-02災(zāi)害是人類(lèi)社會(huì)共同的敵人。地質(zhì)災(zāi)害是自然災(zāi)害的一種，是在地質(zhì)作用下，地質(zhì)自然環(huán)境惡化，造成人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)損毀或人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的資源、環(huán)境發(fā)生嚴(yán)重破壞的現(xiàn)象或過(guò)程。常見(jiàn)的地質(zhì)

2、災(zāi)害形式主要有6種，它們分別是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫和地面沉降。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是通過(guò)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)程度以及對(duì)地質(zhì)災(zāi)害各種活動(dòng)條件的綜合分析，評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的危險(xiǎn)程度，確定地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的密度、強(qiáng)度(規(guī)模)、發(fā)生概率(發(fā)展速率)以及可能造成的危害區(qū)的位置、范圍。其評(píng)價(jià)的核心是地質(zhì)災(zāi)害的活動(dòng)強(qiáng)度，一般情況，致災(zāi)作用的活動(dòng)程度決定了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能性的大小、危險(xiǎn)性的大小。從定性分析看，地質(zhì)災(zāi)害的活動(dòng)強(qiáng)度越高，危險(xiǎn)性越大,災(zāi)害的損失越嚴(yán)重。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是在大量收集、分析處理地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型，計(jì)算各評(píng)價(jià)單元的危險(xiǎn)性，然后劃分出相應(yīng)的危險(xiǎn)性級(jí)別，進(jìn)而進(jìn)行地質(zhì)

3、災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃，為國(guó)家進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。我國(guó)是世界上地質(zhì)災(zāi)害危害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。地質(zhì)災(zāi)害已嚴(yán)重制約著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，威脅著人民的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，成為影響我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。近年來(lái)我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，已成為人們普遍關(guān)心的主要問(wèn)題之一。因此，進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)工作能為國(guó)家進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和減輕意義重大，直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的穩(wěn)定。地質(zhì)災(zāi)害的形成是一個(gè)極其復(fù)雜的問(wèn)題、受很多因素影響，而這些因素本身具有不確定性、模糊性以及與各地質(zhì)因素相互作用的復(fù)雜性等特點(diǎn)。而且,地質(zhì)災(zāi)害是一種活躍的動(dòng)態(tài)環(huán)境變化過(guò)程，它的預(yù)測(cè)與防治是一

4、項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，所涉及的數(shù)據(jù)信息是巨大的。通過(guò)人工管理檔案的方式采用大量的地質(zhì)災(zāi)害信息，這不但費(fèi)時(shí)、費(fèi)力而且效益不好；同樣,采用傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)的方法進(jìn)行信息收集、傳輸、處理和決策，缺乏空間特性和空間分析能力，這些傳統(tǒng)的、分散式的數(shù)據(jù)信息管理己無(wú)法反映當(dāng)前日益嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀，不能很好的反映出地質(zhì)災(zāi)害的空間分布特性，這就給地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的研究帶來(lái)一定困難。目前，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的方法有很多，可分為定性和定量方法。定性的方法主要是根據(jù)主觀經(jīng)驗(yàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行定性描述，存在很大的主觀性；而定量的方法則是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性進(jìn)行估計(jì)，在很大程度上消除了定性方法的主觀性。gis技術(shù)強(qiáng)

5、大的空間信息管理和分析能力為地質(zhì)災(zāi)害的研究提供了強(qiáng)有力的工具、解決方案和獨(dú)特的研究方法，已被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)研究之中正逐步成為本領(lǐng)域研究的發(fā)展方向之一。gis技術(shù)不僅能有效地管理影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的各種內(nèi)在因素，又能有效地管理各種外部動(dòng)力因素，使地質(zhì)災(zāi)害研究工作進(jìn)入一個(gè)新的信息化、數(shù)字化、定量化的階段。而層次分析法是一種解決多因素復(fù)雜系統(tǒng)，能避免由人的主觀性所導(dǎo)致的權(quán)重預(yù)測(cè)與實(shí)際情況相矛盾的現(xiàn)象，是目前求取地質(zhì)災(zāi)害影響因子權(quán)重的較好方法，對(duì)描述因子的影響力有很好的效果；但該方法卻無(wú)法有效的反映評(píng)價(jià)結(jié)果的空間分布格局，存在一定的不足；而gis技術(shù)具有較強(qiáng)的空間分析能力，恰好可以解決上述不足。

6、1 gis技術(shù)的發(fā)展過(guò)程和趨勢(shì)1.1 地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)(gis)是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的新興技術(shù)，圍繞著這項(xiàng)技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用形成了一門(mén)交叉性、邊緣性的學(xué)科，是管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，它可以對(duì)空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實(shí)體及相互關(guān)系。通過(guò)對(duì)多因素的綜合分析，它可以迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息，并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果。此外地理信息系統(tǒng)又是一門(mén)以應(yīng)用為目的的信息產(chǎn)業(yè)，它的應(yīng)用可深入到各行各業(yè)。目前世界上常用的gis軟件已達(dá)400多種。它們大小不一，風(fēng)格各異。國(guó)外較著名的有arc/info,

7、genamap,mge等;國(guó)內(nèi)較著名的有mapgis,geostar和citystar等。雖然gis起步晚，但它發(fā)展快，目前已成功地應(yīng)用到一百多個(gè)領(lǐng)域。1.2 地理信息系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀盡管現(xiàn)存的地理信息系統(tǒng)軟件很多，但對(duì)于它的研究應(yīng)用，歸納概括起來(lái)有兩種情況：一是利用gis系統(tǒng)來(lái)處理用戶的數(shù)據(jù)；二是在gis的基礎(chǔ)上，利用它的開(kāi)發(fā)函數(shù)庫(kù)二次開(kāi)發(fā)出用戶的專(zhuān)用的地理信息系統(tǒng)軟件。目前已成功地應(yīng)用到了包括資源管理、自動(dòng)制圖、設(shè)施管理、城市和區(qū)域的規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運(yùn)輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類(lèi)別的一百多個(gè)領(lǐng)域。在美國(guó)及發(fā)達(dá)國(guó)家，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用遍及環(huán)境保護(hù)、資源保護(hù)、災(zāi)害預(yù)測(cè)、

8、投資評(píng)價(jià)、城市規(guī)劃建設(shè)、政府管理等眾多領(lǐng)域。近年來(lái)，隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，加速了地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的進(jìn)程，在城市規(guī)劃管理、交通運(yùn)輸、測(cè)繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、制圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面。(1)地理信息系統(tǒng)在地理空間數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用；(2)gis在綜合分析評(píng)價(jià)與模擬預(yù)測(cè)中的應(yīng)用；(3)gis的空間查詢(xún)和空間分析功能的應(yīng)用;(4)gis的輸出功能在地圖制圖中的應(yīng)用；(5)運(yùn)用gis系統(tǒng)，建立起專(zhuān)題信息系統(tǒng)和區(qū)域信息系統(tǒng)；(6)地理信息系統(tǒng)與遙感圖像處理系統(tǒng)的結(jié)合的應(yīng)用。2地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用近來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，以及gis

9、技術(shù)在地球科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的蓬勃發(fā)展,gis強(qiáng)大的空間信息管理和分析能力已被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)研究之中，為地質(zhì)災(zāi)害的研究開(kāi)辟了一個(gè)嶄新的途徑對(duì)評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害后果、減輕地質(zhì)災(zāi)害的影響可起到積極的作用。地質(zhì)災(zāi)害研究是涉及地質(zhì)、地貌、氣象、人文、人類(lèi)活動(dòng)等諸多領(lǐng)域的一個(gè)龐大和復(fù)雜的多元信息綜合分析過(guò)程。目前，國(guó)內(nèi)外利用地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)方面。2.1 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和管理利用地理信息系統(tǒng)的各種功能，建立地質(zhì)災(zāi)害空間信息管理系統(tǒng)，管理地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料，顯示并查詢(xún)地質(zhì)災(zāi)害的空間分布特征信息，評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害的危害程度，分析地質(zhì)災(zāi)害和影響因素之間的關(guān)系，提出減輕和防治地質(zhì)災(zāi)害的措施，對(duì)

10、將來(lái)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)。2.2 地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性區(qū)劃評(píng)價(jià)由于各種地質(zhì)因素本身的不確定性，以及地質(zhì)因素之間相互作用的復(fù)雜性，在收集大量的基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境資料前提下，利用gis對(duì)這些基礎(chǔ)資料進(jìn)行有效地處理來(lái)提高數(shù)據(jù)的可靠性，通過(guò)選取合適的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)指標(biāo)，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)分析模型，進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)的劃分，從而為地質(zhì)災(zāi)害的管理及防治和預(yù)警決策提供依據(jù)。2.3 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)在地質(zhì)災(zāi)害防治區(qū)劃中應(yīng)用gis技術(shù)，是利用其強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理與空間分析模型方面的功能，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查所獲取的信息進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度計(jì)算機(jī)自動(dòng)化分區(qū)。首先確定致災(zāi)因子，對(duì)致災(zāi)因子進(jìn)行易發(fā)程度分區(qū)賦值。再求出致災(zāi)

11、因子的敏感系數(shù)，將各致災(zāi)因子圖層進(jìn)行基于gis空間分析的圖層疊加。最后將疊加后的圖層屬性進(jìn)行加權(quán)綜合，得出易發(fā)程度，進(jìn)行易發(fā)程度計(jì)算機(jī)自動(dòng)化分區(qū)。gis空間分析法所得出的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)圖，反映了地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度的現(xiàn)勢(shì)規(guī)律，而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的空間預(yù)測(cè)。2.4 對(duì)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性分析對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性分析，國(guó)內(nèi)外研究的較少，理論上也比較不成熱，目前較廣泛應(yīng)用的模型有：信息量模型、多元統(tǒng)計(jì)分析模型、模糊綜合評(píng)判模型、基于人下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法等的模型，其中：將gis技術(shù)與其它模型結(jié)合起來(lái)是進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分析的較為有效的方法。2.5 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警技術(shù)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)包括地質(zhì)災(zāi)害的災(zāi)

12、情模擬評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治問(wèn)題及地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、空間定位及空間分析下進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情模擬預(yù)報(bào)分析，以能夠存儲(chǔ)、處理、分析、計(jì)算和成圖而著稱(chēng)的地理信息系統(tǒng)具有得人獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)在進(jìn)行多因子定量模擬分析和對(duì)因子間相互定量關(guān)系研究方面，地理信息系統(tǒng)的多源地學(xué)專(zhuān)題信息復(fù)合疊加處理功能等顯示出了明顯的優(yōu)勢(shì)和極高的效率。對(duì)受控于多種因素影響和作用的地質(zhì)災(zāi)害的定量仿真模擬和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)具有十分重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)用價(jià)值，在地質(zhì)災(zāi)害防治中會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，把我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害防治研究工作提高到一個(gè)新的水平?？傊?gis為人類(lèi)由客觀世界到信息世界的認(rèn)識(shí)、抽象過(guò)程以及由信息世界返回客觀世界的利用改造過(guò)程的發(fā)展和

13、轉(zhuǎn)化，創(chuàng)造了空前良好的條件和環(huán)境。目前，地理信息系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)廣泛滲透到了多種學(xué)科領(lǐng)域，在地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用方興未艾，尤其在地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和管理、地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)度區(qū)劃評(píng)價(jià)和gis與專(zhuān)家系統(tǒng)的集成應(yīng)用方面進(jìn)展很快,在人類(lèi)生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著重要的作用，未來(lái)的幾十年中將保持高速發(fā)展的勢(shì)頭，成為高科技領(lǐng)域的核心技術(shù)。參考文獻(xiàn)1 徐為，胡瑞林，吳菲，等.淺談我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估j.中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2010(4).2 杜軍，楊青華.基于gis與ahp耦合的汶川震后次生地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估j.中國(guó)水土保持，2009(11).3 王樹(shù)豐，張茂省，唐亞明，等.延安寶塔山景區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估j.工程地質(zhì)

14、學(xué)報(bào)，2009(5).出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠(chéng)危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報(bào)之于陛下也。誠(chéng)宜開(kāi)張圣聽(tīng)，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮思純，是以先帝簡(jiǎn)拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無(wú)大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。將軍向?qū)?，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱(chēng)之日能”，是以眾議舉寵為督：愚以為營(yíng)中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以?xún)A頹也。先帝在時(shí),每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書(shū)、長(zhǎng)史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也U。臣本布衣，躬耕于南陽(yáng)，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來(lái)二十有一年矣。