基于3S技術(shù)的地質(zhì)災害治理中的應用研究

王米山+崔正剛+杜正強

摘 要：隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，3S技術(shù)在地質(zhì)災害治理領(lǐng)域得到長足的發(fā)展，成為地質(zhì)災害研究治理的一項重要措施。本文從3S技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的應用探究入手，分別闡述GIS技術(shù)、RS技術(shù)和GPS技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的具體應用，并結(jié)合當前3S技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的應用發(fā)展現(xiàn)狀，對3S技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的應用前景進行展望，力求為相關(guān)的地質(zhì)災害治理研究工作提供豐富的理論借鑒和思考。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；地質(zhì)災害；治理；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.266

伴隨現(xiàn)代工業(yè)礦山施工，以礦山塌方、地質(zhì)滑坡為代表的地質(zhì)災害為人類生存和發(fā)展造成巨大的經(jīng)濟損失，成為制約經(jīng)濟健康發(fā)展的重要因素。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，3S技術(shù)（GPS、GIS、RS）在地質(zhì)災害治理中的應用不斷深入，為地質(zhì)災害的綜合治理決策提供有效的數(shù)據(jù)，利于地質(zhì)災害的治理人員通過數(shù)據(jù)進行有效評估，從而做出科學的決策，減輕地質(zhì)災害所帶來的不利影響，促進人們的生產(chǎn)和生活。

1 3S技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的應用前景與展望

遙感技術(shù)作為地理信息系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)源，能夠為地理信息系統(tǒng)提供有效的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，全球定位系統(tǒng)則能為地理信息系統(tǒng)提供精確的坐標數(shù)據(jù)，便于地理信息系統(tǒng)及時獲取地質(zhì)災害目標源的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過地理信息系統(tǒng)對采集的信息進行存儲、管理和分析處理，實現(xiàn)對地質(zhì)災害源的空間和趨勢的動態(tài)分析，進而形成數(shù)據(jù)分析結(jié)果的二維和三維表達。3S技術(shù)通過相互間的支持和補充，在地質(zhì)災害防治應用上做到了有效的整合，使自身的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。隨著科技的進一步發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)GIS技術(shù)作為新興的技術(shù)，日益廣泛的應用于地質(zhì)災害的防治之中。通過應用技術(shù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的分布，利于緩解數(shù)據(jù)存儲的壓力，實現(xiàn)不同層級的數(shù)據(jù)信息管理更新，使不同的計算機協(xié)同作業(yè)，從而達到地質(zhì)災害的信息資源共享，為地質(zhì)防災減災提供更加有效便捷的技術(shù)手段。

2 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的應用

GPS技術(shù)即全球定位系統(tǒng)，具有高精度、全天候、高速度和全自動等優(yōu)點，廣泛應用于地質(zhì)滑坡以及崩滑位移的監(jiān)測之中。例如采用GPS對地質(zhì)滑坡體表面高程進行監(jiān)測，其高程測繪的基本原理如下：

利用點位大地高H與正常高Hr法求解高程異常值，建立相應的函數(shù)映射：

其多項式原理為，利用n個水準控制點，構(gòu)建起區(qū)域曲面高程異常模型矩陣：，其中

根據(jù)最小二乘原理，對殘差數(shù)據(jù)模型進行求解得到多項式曲面參量估值，反演出區(qū)域似大地水準面模型，最后再依照待測點平面坐標值（x，y）內(nèi)插求解高程異常值，進而結(jié)合GPS大地高，最終得到點位的正常高數(shù)值。

GPS技術(shù)有效彌補了常規(guī)地質(zhì)災害所存在的嚴重不足，打破了原有的數(shù)據(jù)采集需要人工處理、檢測周期長、投入人力物力多等缺點，使減少地質(zhì)災害的監(jiān)測和治理過多的受到外界條件的影響，對地質(zhì)災害做好動態(tài)、連續(xù)和實時檢測，有效實現(xiàn)地質(zhì)災害的自動化監(jiān)測和治理工作。

3 GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的應用

GIS技術(shù)即地理信息系統(tǒng)，是集多門學科于一體的信息化處理系統(tǒng)。GIS技術(shù)的核心是計算機科學，通過與數(shù)據(jù)庫、可視化地圖以及空間分析等技術(shù)相結(jié)合，廣泛應用于地質(zhì)災害的數(shù)據(jù)管理之中。GIS技術(shù)通過對地質(zhì)災害的數(shù)據(jù)管理、災害的發(fā)生程度、預報預警以及災害風險分析等工作，實現(xiàn)災害的有效防治。具體而言，在災害易發(fā)程度分區(qū)上，GIS技術(shù)主要通過數(shù)據(jù)庫進行空間分析，確定致災因子并做好分區(qū)賦值，通過圖層疊加使圖層的屬性呈現(xiàn)綜合化，有效分析災害易發(fā)地區(qū)和易發(fā)程度，實現(xiàn)區(qū)域地質(zhì)災害的危險性評估與分析，從而劃分出危險等級，用于地質(zhì)災害治理的決策。在地質(zhì)災害的預警方面，GIS技術(shù)通過對地質(zhì)災情的模擬、預報、數(shù)據(jù)庫建立以及空間定位分析等工作，實現(xiàn)了專題信息的復合與處理，對地質(zhì)災害做出了仿真模擬，強化了地質(zhì)災害的預測預報工作，具有非常高的實用價值。

4 RS遙感技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的應用

RS技術(shù)即遙感技術(shù)，可以貫穿整個地質(zhì)災害治理的全過程。通過遙感圖像、空間、實踐以及波譜的分辨率日益提高，RS技術(shù)已成為動態(tài)監(jiān)測地質(zhì)災害的有效手段。從特點來看，RS技術(shù)的直觀性和宏觀性都比較強，獲取資料的周期相對較短，速度較快且能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)檢測。同時RS技術(shù)所獲取的信息量較大，受限的地面條件較少，成本較低，但經(jīng)濟效益較高。通過遙感技術(shù)對地質(zhì)災害的有效檢測和治理，能夠依據(jù)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)災害基點做好有效的隱患調(diào)查工作，通過檢測網(wǎng)絡(luò)的建立，為相關(guān)的地質(zhì)災害治理工作提供基本的圖像資料，方便治理人員及時做出治理決策。隨著我國衛(wèi)星遙感以及光譜分辨率的提高，新型的雷達遙感技術(shù)以更加精準的測量尺度廣泛應用于地表和地形的監(jiān)測之中，能夠及時有效的反映地質(zhì)災害區(qū)的動態(tài)信息，便于地質(zhì)災害的監(jiān)測和治理。

5 結(jié)語

綜上所述，加強3S技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的應用探究具有非常重要的現(xiàn)實意義。通過GIS技術(shù)、RS技術(shù)以及GPS技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的應用，充分發(fā)揮了3S技術(shù)優(yōu)勢，減少因地質(zhì)災害所引發(fā)的經(jīng)濟損失和生命安全問題，為生產(chǎn)和生活提供了更大的便利。同時，加強3S技術(shù)在地質(zhì)災害治理中的應用研究，也為地質(zhì)災害的管理和監(jiān)測提供了豐富和科學的信息數(shù)據(jù)，便于有效及時觀測動態(tài)數(shù)據(jù)，并做好相應的治理決策和防治措施，有效提升了對地質(zhì)災害的預防和治理研究工作水平。

參考文獻：

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[2]黃露，謝忠，羅顯剛.3S技術(shù)在突發(fā)地質(zhì)災害應急管理中的應用[J].測繪科學，2016（11）.

作者簡介：王米山（1987-），男，本科，助理工程師，主要從事地質(zhì)測繪、工程測量等相關(guān)的研究與管理工作。endprint