公路地質(zhì)災(zāi)害中3S 技術(shù)的運(yùn)用研究

楊剛軍

（貴州省水城公路管理局，貴州 六盤水 553000）

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)模式下，垮山塌方以及地質(zhì)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅到人們的生命安全與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，信息技術(shù)的發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了3S 技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，提供了全面可靠的數(shù)據(jù)，有助于相關(guān)工作人員基于所得數(shù)據(jù)做出科學(xué)合理的評(píng)估與決策，從而減少地質(zhì)災(zāi)害及其帶來(lái)的負(fù)面影響，保障日常生產(chǎn)與生活的安全性。

1 3S 技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用前景

3S 技術(shù)主要包括了全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感( RS) 與地理信息系統(tǒng)( GIS) 三大支撐技術(shù)，在地質(zhì)災(zāi)害觀測(cè)工作中有著廣泛的應(yīng)用，共同完成空間信息的采集、存儲(chǔ)、管理以及分析等工作，GPS 以接收到的衛(wèi)星電波信號(hào)為基準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)一系列計(jì)算即可得到接收點(diǎn)的具體位置信息，即及時(shí)準(zhǔn)確地提供目標(biāo)信息；RS 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的遙感觀測(cè)，并完成信息的處理工作。提供檢測(cè)地點(diǎn)環(huán)境的幾何、物理信息與變化參數(shù)，GIS 完成了地理數(shù)據(jù)的分析、管理、查詢以及輔助決策等工作。

對(duì)于地理信息系統(tǒng)而言，遙感技提供了重要的空間等數(shù)據(jù)信息。全球定位系統(tǒng)大幅度提升了坐標(biāo)數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，因此可以及時(shí)獲取地質(zhì)災(zāi)難地點(diǎn)的位置。同時(shí)，地理信息系統(tǒng)還可以完成信息的存儲(chǔ)、管理與分析等數(shù)據(jù)處理工作，并在動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)結(jié)果以二維與三維的形式呈現(xiàn)。3S 技術(shù)相互補(bǔ)充有著極大的增益性，從而促進(jìn)了地質(zhì)災(zāi)害防治工作的有效整合。此外，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域開始引入并廣泛應(yīng)用GIS新興技術(shù)，借助信息技術(shù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分布等，可以有效降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等工作的難度，且有利于各層級(jí)數(shù)據(jù)信息的同步更新，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)下的信息資源共享，顯著提升了地質(zhì)防災(zāi)減災(zāi)工作的便捷性。

2 3S 技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

2.1 GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

GPS 技術(shù)即全球定位系統(tǒng)，具備高精度、高效率、全天候以及全自動(dòng)等優(yōu)良特點(diǎn)，因此極其適用于地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)工作。以地質(zhì)滑坡表面高程的測(cè)繪環(huán)節(jié)為例，其基本原理如下：即以點(diǎn)位大地高H 與正常高Hr 建立函數(shù)映射得到高程異常值ζ，函數(shù)公式為ζ= f (x, y) +δ，其多項(xiàng)式為f (x，y) =a0+a1x+a2y+a3x2+a4y2+a5xy+…，其中包含n 個(gè)水準(zhǔn)控制點(diǎn)及其建立的曲面高程異常模型矩陣：ζ=QA+δ，根據(jù)最小二乘法計(jì)算得到多項(xiàng)式曲面參量估值，并可以反演出區(qū)域似大地水準(zhǔn)面模型，最后再依照待測(cè)點(diǎn)平面坐標(biāo)值（x，y） 內(nèi)插計(jì)算出高程異常值?，結(jié)合GPS 大地高即可得點(diǎn)位的正常高數(shù)值。

GPS 技術(shù)相較于傳統(tǒng)模式下地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作有了很大幅度的提升與完善，包括消耗過(guò)多的人力與物力、人工處理方式在精度與效率等方面的欠缺、檢測(cè)周期長(zhǎng)以及易受外界因素干擾等，有效保障了對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)與連續(xù)的監(jiān)測(cè)與治理。

2.2 GIS 地理信息系統(tǒng)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

GIS 技術(shù)即地理信息系統(tǒng)，是在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的指導(dǎo)下，有效結(jié)合先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，包括空間分析、數(shù)據(jù)庫(kù)以及可視化地圖等，主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)管理部分，此外，災(zāi)害易發(fā)程度的分區(qū)工作也涉及GIS 技術(shù)，主要是基于已有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行空間分析，從而明確致災(zāi)因子以及分區(qū)賦值，并通過(guò)疊加圖層突出其綜合屬性，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害及其易發(fā)程度與危險(xiǎn)性做出有效的評(píng)估、分析與等級(jí)劃分，有效提升了該工作環(huán)節(jié)與決策工作的科學(xué)性與合理性。此外，GIS 技術(shù)有利于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工作的順利進(jìn)行，通過(guò)模擬、預(yù)報(bào)、建立數(shù)據(jù)庫(kù)以及空間定位等一系列分析工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的復(fù)合處理與仿真模擬，從而大幅度提升了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作的質(zhì)量與水平，有著較高的實(shí)用性。

2.3 RS 遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

RS 技術(shù)即遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理工作中占據(jù)了重要的位置，隨著遙感圖像以及波普分辨率等相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，RS 技術(shù)發(fā)揮著越來(lái)越重要的指導(dǎo)意義，對(duì)于RS 技術(shù)而言，其直觀性與宏觀性在很大程度上提高了資料獲取等工作的效率，并實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)檢測(cè)。其次，借助RS 技術(shù)可以克服地面條件的限制，雖然資金成本等有所增加，但獲取的數(shù)據(jù)信息量增加，綜合而言有利于經(jīng)濟(jì)效益的提升。同時(shí)，借助RS 技術(shù)還可以在地質(zhì)災(zāi)害基點(diǎn)展開隱患排查工作，通過(guò)建立系統(tǒng)化的檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)向工作人員提供全面可靠的圖像資料，以便做出有效的治理對(duì)策。此外，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，雷達(dá)遙感技術(shù)在測(cè)量精度、時(shí)效性以及動(dòng)態(tài)信息等方面表現(xiàn)出明顯的進(jìn)步性，因此可以有效保障地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與治理工作的順利進(jìn)行。

3 3S 技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)中的應(yīng)用效果

一是有效節(jié)約了工作成本，3S 技術(shù)促進(jìn)了地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)方式的轉(zhuǎn)變，擺脫了地形圖與地面調(diào)查的傳統(tǒng)模式，避免了不必要的干擾條件，大幅度減少現(xiàn)場(chǎng)的工作量；二是地質(zhì)工作的準(zhǔn)確性與精度有了大幅度提升，通過(guò)解譯等手段對(duì)地質(zhì)信息進(jìn)行宏觀把控，相對(duì)傳統(tǒng)調(diào)查方式有了明顯的進(jìn)步性；三是可以準(zhǔn)確把握不良地質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)建立三維動(dòng)態(tài)地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，可以保障數(shù)據(jù)庫(kù)的精度與廣度，有利于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作的順利進(jìn)行，給予現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作明確的工作目的，從而可以立足于實(shí)際需求有針對(duì)性的開展工作，使地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果得到直觀、全面與清晰的呈現(xiàn)。

4 3S 技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)中不足之處與完善措施

3S 技術(shù)以其先進(jìn)性與進(jìn)步性地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，但就目前而言，其中仍然存在諸多不合理之處，急需得到改進(jìn)與完善，主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)資料涉及范圍較窄、數(shù)據(jù)預(yù)處理的精度不足以及翻譯人員的專業(yè)素質(zhì)與經(jīng)驗(yàn)欠缺等方面。基于上述情況，在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查評(píng)價(jià)工作時(shí)，需要以提供充足的基礎(chǔ)資料為必要前提，對(duì)于采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的分析、記錄與處理，保障數(shù)據(jù)預(yù)處理的準(zhǔn)確度與精度，此外，需要重視對(duì)翻譯人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，使其在此過(guò)程中提升自身綜合素質(zhì)、豐富專業(yè)知識(shí)以及總結(jié)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，確保翻譯部分工作的可靠性，以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害工作做出全面有效的評(píng)價(jià)，保障3S 技術(shù)作用的有效發(fā)揮。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)3S 技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用探究至關(guān)重要，有效減少了地質(zhì)災(zāi)害及其帶來(lái)的一系列安全與經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，避免對(duì)社會(huì)正常生產(chǎn)與生活造成影響。同時(shí)，3S 技術(shù)可以為地質(zhì)災(zāi)害的管理與監(jiān)測(cè)工作提供可靠的數(shù)據(jù)信息，有利于動(dòng)態(tài)觀測(cè)及其形式下的決策與防治工作，有利于地質(zhì)災(zāi)害防治研究工作健康發(fā)展。