gis技術(shù)在地質(zhì)災害研究中的應用

1、第 3 4卷 第 1期 2 0 1 1年 2 月測 繪 與 空 間地 理信 息 G E OMAT I C S ＆ S P AT I A LI NF OR MA T t oNTE C HNol j o c YVo 1 ． 3 4， N o ． 1F e b ．， 2 01 1GI S技 術(shù)在 地 質(zhì) 災 害研 究 中的應 用 占遼 芳，廖 野翔 ，彭穎霞，李若瑤 ( 長 江大學地球科學學院 ， 湖北 荊州 4 3 4 0 2 3 )摘 要

2、 ： G I S 是一 門介于地球科 學、 空間科 學和信息科 學之 間的交叉 學科 ， 它強 大的空間信息處理和 分析 功能為 地質(zhì) 災害信 息的管理提供 了有 力的工具。在 總結(jié) G I S 技 術(shù)在地質(zhì) 災害 中應用現(xiàn)狀的基礎 上 ， 分析 了基 于 G I S地 質(zhì)災害信 息系統(tǒng)的優(yōu) 勢與不足 ， 結(jié)合 3 S技術(shù)和計算機 網(wǎng)絡 的發(fā)展 趨勢 ， 提 出了基 于網(wǎng)絡 的 多級地質(zhì) 災害管理信 息 系統(tǒng) 。關鍵 詞 ： G I S

3、 ； 地 質(zhì) 災 害 ； 應 用中圖分類號 ： P 2 0 8文獻標識碼 ： B文章編號 ： 1 6 7 2— 5 8 6 7 ( 2 0 1 1 ) o l 一 0 1 6 8— 0 3Re s e a r c ho nAp p l i c a t i o no fGI STe c h n o l o g yi nGe o l o g i c a lHa z a r dZHANL i a o—f a n g， L I AO Ye—x

4、 i a n g ， P E NG Yi n g—x i a ， L IRu o—y a o( S c h o o lo fGe o s c i e n c e ， Y a n g t z eU n i v e r s i t y ， J i n g z h o u4 3 4 0 2 3 ， C h i n a )A b s t r a c t ： G I Si sas u b j e c tc r o s s i n ge a r

5、t hs c i e n c e ， s p a c es c i e n c ea n di n f o r m a t i o ns c i e n c e ， p r o v i d i n gap o w e r f u lt o o lf o rt h em a n a g e m e n to fg e o l o g i c a lh a z a r di n f o r ma t i o nw i t hi t 

6、7;p o w e r fu ls p a t i a l p r o c e s s i n ga n da n a ly s i sc a p a b i l i t i e s ． T h i sp a p e rs u mma r i z e st h ea p p l i c a t i o no fG I St e c h n o l o g yi ng e o l o g i c a l h a za r da n d

7、a n a ly s i st h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fG I S— — b a s e dg e o l o g i c a lh a z a r di n fo r m a t i o ns y s — ·t e m， a tt h es a m et i m e ， p r o p o s e sn e t w o r k—b a s

8、e dmu h i —l e v e lg e o l o g i c a lh a z a r dm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mw i t h3 St e c h n o l o g y a n dc o mp u t e rn e t w o r kd e v e l o p me n t ．Ke ywo r d s ： GI S； g e o l o g i

9、 c a lh a z a rd； a p p l i c a t i o nO引 言 我 國是 地質(zhì)災 害 最 為嚴 重 的 國家 和 地 區(qū)之 一 ， 地 質(zhì) 災害種類多、 分布廣、 危害大， 嚴重制約著許 多地質(zhì)災害 多發(fā)地 區(qū)的 國民經(jīng)濟 發(fā)展 ， 威 脅 著 人 民生 命 財產(chǎn) 安全 。地理信 息系統(tǒng) ( G e o g r a p h i cI n f o r ma t i o nS y s t e m， 簡稱 G I S

10、) 是 在計算 機軟硬 件 支 持 上 ， 以采 集 、 存 儲 、 管 理 、 檢 索 、 分 析 和描述空間物體的定位及與之相關的屬性數(shù)據(jù) ， 并 回答 用戶 問題 等為 主要任務 的計算 機 系統(tǒng) 。其 強 大 的空 間分析功 能 ， 能 快速 、 精 確 、 綜 合 地 對復 雜 的地 理 要 素進 行 空 間定 位和 動態(tài)分 析 ， 挖 掘 出隱含 的信息 ， 并 以各種 直觀 的形式顯示 出來 ， 從 而 提 高決 策 者對

11、 復雜 空 問 問題 的決 策 能力 。G I S技術(shù)在地 質(zhì)災 害 研究 中的應 用 改 變 了傳 統(tǒng) 的地 質(zhì)災 害信 息人 工檔 案管 理 的方式 ， 查 詢統(tǒng) 計難 、 工 作效 率 低 、 財力 消耗大等 問題也得 到 了很好 的改 善 。G I S可 以方 便地對各 種地 質(zhì) 災 害數(shù) 據(jù) 資 料進 行 存 儲 與 管理 ， 并 利用 其可視化軟件開發(fā)工具高效方便 的編程功能和各種地理 信息 系統(tǒng) 工 具 軟 件 完 備 的

12、空 間 數(shù) 據(jù) 可 視 化 分 析 處 理 功 能 ， 結(jié)合 I n t e r n e t 技 術(shù) ， 加 強 各救 災 部 門之 間 以 及部 門之 外 的信 息 交流 ， 方 便 了信息 收集 與傳 輸 ， 簡化 行政 手 續(xù)與 相關 的行政 人 員 ， 可 大 大提 高 每 一個 救 災 部 門 的工 作 效 率 。因此 ， 如 何利 用 G 1 S 進 行地 質(zhì)災 害 信息 管理 、 在 G I S平 臺與地 質(zhì)災 害之 間架

13、設 一 座 “ 橋 梁 ”， 一 直是 地 質(zhì) 災 害研究 的熱點 問題 ， 對 于 防災 減 災工 作 具 有 十分 重 要 的 意 義。1GI S在地質(zhì)災害研究 中的應用現(xiàn)狀 G I S 在 地 質(zhì) 災 害 中 的 應 用 最 早 始 于 2 0世 紀 8 O年 代 ， 開始主要用于數(shù)據(jù)處理與繪 圖方面。隨著計算機 技術(shù) 的發(fā)展 ， G I S 技術(shù) 幾乎 滲透 到地質(zhì) 災害研究 的各 個方 面 ， 歸 納起來 主要 有 地質(zhì) 災害

14、 信息 管理 、 地 質(zhì)災 害危 險性 評價 、 地 質(zhì)災 害危 險性 區(qū) 劃 、 地質(zhì)災 害 預警 預報 以及 地質(zhì) 災害應 急指揮 等五個 方面 。1 ． 1G I S地質(zhì)災害信息管理中的應用 地質(zhì) 災害研 究是 涉及 地 質(zhì) 、 地 貌 、 氣 象 、 水 文 、 人 類 活 動等諸多領域的一個龐大而又復雜的多元信息綜合分析 過程 。隨著 研究 的深 入 ， 地 質(zhì) 災 害 信 息處 理 和空 間 綜 合 收 稿 日期 ： 2 0

15、 1 0～ 0 3— 2 5作 者簡介 ： 占遼芳 ( 1 9 8 7一 ) ， 女 ， 湖北 黃岡人 ， 中國地 質(zhì)大 學地理 信息 系統(tǒng)專業(yè) 在讀碩 士研 究生 ， 主 要研 究方 向為 地 圖制 圖學與 地理 信息 工程 。1 7 0測 繪 與 空 間地 理 信 息 2 0 1 1 聾3 ) 系統(tǒng)建設周 期過 長 按 照傳統(tǒng) 的開發(fā)模 式 ， 一個 系統(tǒng)從 規(guī)劃 到 啟 動 ， 到 系統(tǒng)建設 和完成 ， 往往需 要 2 — 3

16、年 以上的時 間 ， 在這 個過程 中 ， 軟件 、 硬件 技術(shù) 發(fā) 生 了很 大 變 化 ， 如 果 系統(tǒng) 設 計 缺 少 一 點 前瞻性 ， 往 往 系 統(tǒng) 剛建 起 來 就 過 時 了。系 統(tǒng) 建設 是 無形 的 ， 時 間長 了， 難 以得 到單位 領導 和 同事 的認 同與支 持 。從 經(jīng)濟 的角度 講 ， 這也不 利于發(fā)揮 G I S 的效益 。3 基于 網(wǎng)絡的 多級地質(zhì) 災害 管理信 息 系統(tǒng) 的 提 出 針對 這些不足

17、， 筆者 認為 ， 基 于 G I S 地 質(zhì)災 害 系統(tǒng) 的建立 應該站 在 比市 、 縣更 高的角度 進行考 慮。結(jié)合 G I S 技 術(shù) 、 數(shù)據(jù) 庫技術(shù) 和網(wǎng)絡 技術(shù) ， 采 用 B ／ S 與 C ／ S 相混 合 的多 層結(jié) 構(gòu)系統(tǒng)模 式 ， 開 發(fā)一 個 多級 聯(lián) 動 的 地質(zhì) 災 害 管 理 信 息 系統(tǒng) ， 實 現(xiàn)地質(zhì) 災 害信息 在更 廣泛 的空 間共享 ， 對各 種 地質(zhì)災害資料進行同一管理、 綜合統(tǒng)計與分析， 信

18、息交流 通暢快捷 ， 既節(jié)省 資源 ， 又 可提 高辦 公 效率 。隨著 軟 件技 術(shù)的發(fā)展 ， 組 件式 G I S已成為業(yè)界 標準 。地 質(zhì)災害研 究人 員可 以將 災害 的專 業(yè)知識 封裝成組 件 ， 嵌入到 基于 G I S的地 質(zhì)災害 系統(tǒng) 中 ， 從事 系統(tǒng)開發(fā) 的 G I S 技術(shù) 人員不 用再關 心地質(zhì)災 害專 業(yè)方 面 的問 題 ， 只 需建 立 災 害 應 用模 型 調(diào) 用相應 的地 質(zhì)災 害模塊 ， 既保證 了系統(tǒng)

19、 的實 用性 ， 又縮 短 了開發(fā)周期， 易于擴充與完善。同時 ， 充分 利用 3 S ( G i g ， C P S 與 R S ) 技 術(shù) ， 將 衛(wèi) 星的氣 象數(shù)據(jù)和衛(wèi) 星遙感數(shù) 據(jù)作為 G I S 的數(shù)據(jù) 源 ， 實現(xiàn)動態(tài) 空 間數(shù)據(jù)庫 的建 立 ， 構(gòu)成 高度 自動化 、 實 時化 和 智能 化 的地 質(zhì) 災 害系統(tǒng) ， 減少 分析 的人 為 性 ， 更好 地 為相 關部 門提 供 強 有力的決策支持。少數(shù)地質(zhì)災害系統(tǒng)增加 了

20、遠程會商功 能， 給決策工作帶來了更大的便利， 具有推廣應用價值。4 結(jié)束語 隨著 G I S 在地質(zhì) 災害研 究 中應用 的深入 ， 很 多新的 問 題被提 出 。地 質(zhì)災 害 資料 的積 累 ， 導 致 基 礎 數(shù) 據(jù) 庫 日益 龐大 ， 如何 解決 這些 問題 和管 理這些 基礎 數(shù)據(jù) ， 乃至 從 中挖 掘信 息 ， 都 是 傳統(tǒng) 的方 法 和技 術(shù) 所 難 以勝任 的。實 際 的需求導致 G I S 的應用 潛力不 斷地拓 展

21、 ， 利 用 G I S 強 大 的空間分析與空間數(shù)據(jù)庫管理功能， 結(jié)合各種地質(zhì)災害專 題分 析模 型 ， 對 G I S 各個模 塊功 能的組合 應用 和對 G I S 數(shù) 據(jù)庫 的挖 掘必將使 G I S 迎來更 為廣 闊的應用 前景 ， 同時也 為地 質(zhì)災 害研究提 供更 多技術(shù)上 的支持 。參考文獻 ：[ 1 ]張春山， 吳滿路 ， 張業(yè)成． 地質(zhì)災害風險評價方法及展 望 [ J ] ． 自然災害學報， 2 0 0 3 ， 1

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23、na n dU s eo fG e o —g r a p h i c a lI n f o r m a t i o n[ M] ．D o r d r e c h t ， k l u w e rA c a l e m i cP u b l i s h e r s1 9 9 2 ．[ 5 ]吳樹仁， 董誠 ， 石菊松 ， 等． 地質(zhì)災害信息系統(tǒng)研究—— 以重慶市豐都縣為例 [ J ] ． 第 四紀研究 ， 2 0 0 3 ， 2 3 ( 6

24、 ) ：68 3 —6 91 ．[ 6 ] 羅元華 ， 張梁， 張業(yè)成． 地質(zhì)災害風險評估方法 [ M] ． 北 京 ： 地質(zhì) 出 版社 ， 1 9 9 8 ．[ 7 ]張梁 ， 張建軍． 地質(zhì)災害風險區(qū)劃理論與方法[ J ] ． 地質(zhì) 災害 與環(huán) 境 保護 ， 2 0 0 0， 1 1 ( 4 ) ： 2 2 3— 2 2 8 ．[ 8 ]王秩 ， 王慧玲． 地質(zhì)災害危險性評價與區(qū)戈 Ⅱ 及 G I S應用 研究 [ J ] ． 勘察

25、科學技術(shù) ， 2 0 0 4 ( 6 ) ： 3 8 — 3 4 ．[ 9 ] 孫廣忠 ， 孫毅、 地 質(zhì)工程學原理 [ M] ． 北 京： 地質(zhì) 出版社 ， 2 0 0 4 ．[ 1 0 ]武強 ， 徐建芳 ， 董東林 ， 等． 基于 G I S的地質(zhì)災害和水 資 源研究理論與方法[ M] ． 北京： 地質(zhì)出版社 ， 2 0 0 1 ．[ 1 1 ] 張永興 ， 文海家， 歐敏． 滑坡災變智 能預測理論及其應 用[ M] ． 北京 ：

26、 科學 出版社 ， 2 0 0 5 ．[ 1 2 ]汪洋， 郭躍 ， 趙純勇 ， 等． 基于 3 S技術(shù) 的地質(zhì)災害易損 面評價研究 [ J ] ． 災害學， 2 0 0 3 ， 1 8 ( 4 ) ： 1 7— 2 3 ．[ 1 3 ]徐春迪 ， 郭俊理． 基于 G I S的陜西省地質(zhì)災害信息系統(tǒng) 設計 [ J ] ． 災害學 ， 2 0 0 5 ， 2 0 ( 2 ) ： 1 0 2— 1 0 5 ．[ 1 4 ]張延欣 ， 吳濤，

27、 王明濤 ， 等． 系統(tǒng)工程學[ M] ． 上海 ： 氣象 出版 社 ， 1 9 9 7 ．[ 編輯 ： 胡 雪 ]( 上接第 1 6 7頁 )3 結(jié)束語 “ 土地 利用數(shù) 據(jù)庫 的 廣泛 應 用 是 土 地利 用 數(shù) 據(jù) 建 庫 的延 伸 ， 也 是 其最 終 目的 ” 。利 用 全省 各 市 、 縣建 成 的 縣 ( 市) 級土地利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)， 通過數(shù)據(jù)整理工作， “ 把不 同格式 的數(shù)據(jù) 進 行 格式 轉(zhuǎn) 換 、 投 影 轉(zhuǎn) 換

28、 、 數(shù) 據(jù) 入 庫 等 ， 建 立起統(tǒng) 一 的省級 土 地利 用 數(shù) 據(jù) 庫 ， 并 實 現(xiàn)每 年 土 地 變更 調(diào)查后的土地利用數(shù)據(jù)更新” ， 實時進行數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳送 和管理 ， 為省 級 各項 土 地 管理 業(yè) 務 提供 強 有 力 的保 障和 服務 ， 成為省級 國土資 源信息化 的重要組 成部分 。參考文獻 ：[ 1 ]劉 黎 明． 土 地 資源學 [ M] ． 北 京 ： 中 國農(nóng)業(yè) 大學 出 版 社 ， 2 0 0 4 ．

29、[ 2 ] 廖文鋒， 省級土地利用數(shù)據(jù)庫的建設探討 [ C] ／ ／ 3 S 技術(shù) 研究與應用 一廣東 R S & G I S學會論文集． 廣州 ： 廣東省 地 圖 版社 ， 2 0 0 7 ．[ 3 ]李宗 華 ． 武 漢 市 1 ： 1 00 0 0土地 利 用 數(shù) 據(jù) 庫 建 設 與 應 用 [ E B ／ O L ] ． h t t p ： ／ ／ w w w ． t r a n b b s ． c o m ／ T e