分析GIS技術在地質災害信息系統中的應用

■劉翼澤

（中國地質大學（北京）北京100083）

分析GIS技術在地質災害信息系統中的應用

■劉翼澤

（中國地質大學（北京）北京100083）

伴隨著我國改革開放腳步的逐步開展、深入，水文地質領域、工程地質領域及環境地質領域均出現了翻天覆地的轉變，并已處于全球范圍內較為領先的水平。然而在系統地質災害預測應用還面臨著相應的不足，要求相關人員在日后工作中加大專研力度。文章通過闡述GIS技術及其主要功能特點、地質災害信息系統的主要功能，分析地質災害信息系統的結構，就GIS技術在地質災害信息系統中的應用展開討論與建議，旨在為相關人員基于GIS技術及其主要功能特點、地質災害信息系統的主要功能及地質災害信息系統的結構的GIS技術在地質災害信息系統中的應用研究適用提供一些思路。

GIS技術地質災害信息系統應用

0　前言

我國屬于地質災害相對嚴重的一個國家、地區，地質災害有著分布面積廣泛、種類繁多以及危害性大等特征，對一些地質災害多發區國民經濟發展、人們人身財產安全構成嚴重不良影響。

伴隨社會經濟的急速發展，怎么去對地質災害展開科學可靠的預警預報，縮減地質災害中引發的人身傷亡及經濟財產損耗，改善地區公共安全防護水平，儼然轉變成社會經濟健康有序發展、全面建成小康社會的必然要求及各級政府部門的重要課題[1]。

隨著科學技術的不斷改革創新，地質災害勘察水平的不斷提升，地理信息系統（Geo-Information system，GIS）技術在地質災害研究中的應用代替了以往地質災害信息人工檔案管理的模式，有效解決了工作效率不足、查詢統計難度大以人力物力消耗高等問題。

由此可見，研究GIS技術在地質災害信息系統中的應用有著十分重要的現實意義。

1　 GIS技術及其主要功能特點

1.1GIS技術

地理信息系統（GIS）指的是基于基于計算機軟硬件，對空間物體定位及對應屬性數據進行采集、存儲及分析等，并回答使用者問題等為主要任務的計算機系統。

GIS技術將地圖該種獨特的視覺化效果和地理分析功能與常規數據庫操作集成與一起。

1.2功能應用

GIS主要功能包括：數據采集與提取、數據重構與轉換、數據集成、空間操作與分析等。

GIS相較于其他信息系統有著多方面的功能應用優勢，這使得GIS技術在多個不同領域中分析事件、評估結果以及制定戰略等中均有著良好的實用價值。

GIS技術立體呈現出事物地理定位及其周邊事物的相關地理信息，還能夠結合使用者需求把空間信息及周邊數據狀況，通過圖文形象的方式傳輸給使用者，為使用者了解空間信息提供有利依據。

2　地質災害信息系統的主要功能

2.1輸入、存儲、管理地質災害信息數據

對ArcGIS支持的一系列圖像、圖形及數據等文件進行輸入、存儲、管理。好比ArcIBfo Coverage文件、ArcView SHIP文件等。借助SQL輸入、存儲以及管理各式各樣基于表格形式形成的屬性數據等[2]。

通過不同手段將地質災害數據錄入，通過合理數據組織模式展開數據庫管理維護，展開便捷查詢檢索，通過不同手段提供策略需要的地理空間信息，鑒于此，GIS技術在空間數據管理方面的應用得到廣泛推廣。

2.2數據空間查詢、分析功能

地質災害信息系統的數據空間查詢、分析功能主要表現在：可對全圖范圍中不同單位階層對應區域地質災害信息進行查詢；可對不同區域范圍中地質災害信息進行查詢；可根據范圍、圖形或者表格等方式對地質災害信息進行查詢，并能夠把查詢結果與數據展開有效結合。

在ArcGIS平臺基礎上，地質災害信息系統能夠構建起點、線、面相關要素的拓撲聯系，發揮地質災害信息系統統計分析、緩沖區分析以及地質災害危害程度分級等功能[3]。

為了對地質災害信息系統管理、開發提供便利，在對GIS技術進行應用以構建數據庫過程中應當進行分層處理。換而言之，應當結合數據屬性劃分，將屬性一致或者相似的數據集中在一起，生成一個數據層。如此GIS對單幅或者多幅文件及對應屬性數據展開分析、指標量算。此類應用以原始圖為輸入，而查詢、分析結果呈現方式則為原始圖經空間操作獲取的新圖件，值得一提的是兩者在空間定位上則并未發生改變。

2.3屬性數據綜合、融合功能

GIS技術應用期間，一些時候會把多個屬性項的屬性數值進行綜合，獲取一個具備相關領域專門價值的新屬性項。此類綜合并非單純呈現綜合前的屬性數據值，也并非將各屬性數值進行單方面集合，而是經由相關領域專業人員全面考量，采取數量反映該領域問題的綜合界定及結果特點。地質災害數據屬于常見的多源空間數據，其有著多種形式、不同數量等特征。地質災害數據不但存在定量數據，還存在定性文字描述數據。

鑒于此，在對地質災害數據進行融合之前，一定要將量化、將定性數據定量化；后選取獨立、有價值的變量，選取對應數字模型及模型單元，明確異常臨界值范圍。結合地質災害數據對未知單元展開異常圈定、評定，進而通過GIS獲得結果。

2.4綜合分析評價、模擬預測功能

地質災害信息系統的綜合分析評價、模擬預測功能，借助一系列地質災害預測系統分析得出災害引發的有用組合因素、根據所在地過往地質災害信息，氣候、水文信息等，對地質災害引發實踐、危害級別進行預測，并制定防治測量[4]。

GIS技術的應用一方面能夠對地質災害中空間數據展開編碼、存儲及提取，一方面能夠構建實際模型。能夠將真實情形不同側面的思維預測結果作用其中，獲取綜合分析預測結果。同時能夠把特定環節、決策及趨勢發展結果通過命令、分析模擬環節作用于此類數據中，模擬此類步驟的發生發展，為將要發生結果給予定量、趨勢預測，進一步評價自然過程結果，與其他計劃決策效果、非常規趨勢可能引發的后果等進行比較，作用于提升決策科學合理性，防止、預防不良情況的出現。

圖1　地質災害信息系統結構示意圖

3　地質災害信息系統的結構

3.1構建地質災害信息系統數據庫

構建數據流勢必要對GIS基礎數據庫內容展開應用。要制定一套較為全面、系統的工作機制準則，以保證地質災害信息數據與GIS的充分吻合。就好比功能與接口準則、元數據準則、數據治療準則及工程與安全準則等。數據格式轉化、數據一系列處理等均要耗費大量的工作精力[5]。

地質災害信息數據主要來源分別有：氣候水文資料、遙感信息、勘測信息及航測信息等。

針對直接勘測得到的信息，在確保數據精度前提下，可進行直接入庫；針對遙感、航測得到的信息，應當對它們展開預處理，好比增強影像、正射影像轉化等，方可入庫。

針對已存在的地質資料，則要展開全面的數據資料檢測，方可入庫。此類原始數據信息有著不一的存在形式、不一的文件格式及不一的數據來源等，怎么把此類數據予以合理地組織，構建出一個全面統一的數據庫來展開管理。這屬于地質災害信息系統制定首要考量的問題。

ArcGIS對空間信息展開管理通過分層管理方式達成，有著統一特點的空間信息處于一個圖層中，隨著分層細化提升，能夠有效促進信息提取、數據管理及空間分析等各項工作展開。

但另一方面，隨著分層的增多，則會提升數據采集的工作量。

鑒于此，在建立地質災害信息系統數據庫過程中，應當結合圖層及相關要素種類制定相對明細的全面數據庫體系結構[6]。

3.2構建地質災害信息系統專業模型

應用GIS技術設計地質災害信息系統期間，構建專業模型同樣屬于一項重點及難點。自地質災害滑坡預測角度出發，此處選取構建專業信息模型。滑坡地質災害受各式各樣因素制約。在這一專業模型中不同滑坡因素在滑坡作用期間所發揮作用程度高低通過信息量呈現。專業模型權衡的為相關地質環境中造成滑坡引發的最佳因素組合，就土體滑坡而言，滑坡是否出現受預測期間得到數據數量情況很大程度影響。GSI技術根據行業領域應用展開設計。專業模型構建屬于十分關鍵的一環，一方面要求設計隊伍有著嫻熟的GIS相關理論知識，一方面地質災害信息系統中專業模塊要求具備良好的相關專業知識[7]。

4　討論與建議

伴隨社會經濟的急速發展，怎么去對地質災害展開科學可靠的預警預報，縮減地質災害中引發的人身傷亡及經濟財產損耗，改善地區公共安全防護水平，儼然轉變成社會經濟健康有序發展、全面建成小康社會的必然要求及各級政府部門的重要課題。GIS技術在地質災害信息系統中的應用打破了以往地質災害信息人工檔案管理模式的種種不足，建立了更為科學合理的地質災害管理模式。整個水工環地質勘察行業在時代發展新形勢下，要與時俱進，大力進行改革創新，運用先進的科學技術不斷優化地質災害管理工作。為了實現地質災害管理工作有效開展，相關人員務必要清楚認識GIS技術及其主要功能特點，全面分析地質災害信息系統的主要功能及地質災害信息系統的結構，不斷專研研究、總結經驗，積極促進地質災害管理工作的可持續發展。

［1］曹修定，汪興旺，杜正民.GIS在地質災害監測信息系統中的應用［J］.工程地質學報，2006，27（14）：567-572.

［2］占遼芳，廖野翔，彭穎霞，李若瑤.GIS技術在地質災害研究中的應用［J］.測繪與空間地理信息，2011，34（01）：168-170.

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

［4］種紹龍，劉剛.基于GIS的地質災害可視化信息系統設計與實現［J］.礦山測量，2012，02（04）：64-67.

［5］彭穎霞，何貞銘，占遼芳，等.基于GIS的省級地質災害數據庫設計與實現［J］.測繪與空間地理信息，2011，34（06）：157-161.

［6］杜律.基于GIS技術的喀斯特地質災害信息系統研究--以貴州省為例［J］.貴陽學院學報（自然科學版），2014，09（04）：14-17.

［7］羅時幼，羅文鋒.地理信息系統在地質災害評估中的應用分析［J］.科技資訊，2013，12（05）：09-17.

P694[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-340-2

劉翼澤（1995～），男，中國地質大學（北京）測繪工程專業，本科，研究方向為