摘要：随着国家对地质灾害的防治重视程度日益加深，地质灾害评估的研究工作也逐渐正规化，并在国家财政的支持下，慢慢朝着高标准、高水平进发。地理信息系统十分重要的空间地理数据处理系统，在矿产资源管理、环境保护、灾害防治及预测、水土资源开发管理等方面得到广泛应用，为政府科学决策、合理规划城市建设起着推进作用。本文浅析地理信息系统在地质灾害评估中的应用。
关键词：地理信息系统；地质灾害；灾害评估；应用分析
引言
地理信息系统以其高精确度、高预测性等特点，在地质灾害防治评估工作中起到重要作用。地理信息系统是目前在地质灾害评估中应用最广的计算机软件,所以我们对地理信息系统的研究更迫切。
1地理信息系统及地质灾害评估概述
1.1地理信息系统的概念及基本组成
地理信息系统（GeographicInformationSystem，GIS）有时又称“地学信息系统”或“资源与环境系统”，是一种新兴的极其重要的地理空间数据分析系统，它涵盖地球科学、计算机信息科学、空间数据科学等多个学科，是现代地学理论、计算机科学、相关遥感技术科学交叉融合的产物。GIS可以实现地理信息数据的实时采集、提取、监测、转换和编辑，采用科学方法进行数据的重构和转换，并根据实际需要进行数据的维护和更新，还能进行数据资料的整合处理、多要素分析以及实时的动态监测，这一系统可以满足多个技术部门的需求，为地质灾害评估预测起到关键性作用。它的主要任务是在相关计算机配套设施的支持下，对整个或特定部分的地球空间中的地理数据进行监测、提取、采集、运算分析、显示、转换、综合处理。目前，地理信息系统可分为三大类。（1）地理信息系统工具，它可以实现数据图形图像数据化、数据文件储存管理、查询检索、多种输出和分析运算等基本功能，实际上是一个具有多功能的软件包。（2）专题信息系统，例如水土资源管理信息系统、地表植被覆盖管理信息系统等具有特定专门目标和鲜明专业特点的地理信息系统。（3）区域信息系统，这种信息系统可以有不同的检测规模，以研究、服务特定区域为主要内容，例如我国黄河流域地理信息系统，美国国家地理信息系统等。
1.2地质灾害评估的主要内容
地质灾害评估又称地质灾害灾情评估。对已经发生的地质灾害，地质灾害评估要求相关人员进行地质灾害活动规模的调查，对受灾地区的人口、财产以及自然环境的破坏程度进行评估，具体核算灾害引起的直接和间接损失，全力协助相关部门测定灾害等级，以推动下一步救援或灾害预防。对于尚未发生但对现实有极大威胁性的地质灾害，其主要内容是科学评估地质灾害的可能发生程度。首先要进行地质灾害的危险性评价和受灾区的受损性评价，其次在上一过程的基础上，预测地质灾害的预期损失和可行的救援防治方案，为相关部门进行科学的灾害预防规划和部署提供依据。
2GIS应用于地质灾害评估的过程
应用GIS对地质灾害进行快速风险评估，在我国政府部门引起了强烈的反响，用时这种方法也成为减少人民人身财产安全损失的主要手段。它不仅在突发类地质灾害的预测防治等方面起到积极作用，而且对于人民日常生活中防灾减灾意识的提升起到重要作用。这种研究方法之所以得以广泛运用是由于强大的计算机软、硬件技术支持，其评估过程包括三个相辅相成的阶段，分别是GIS数据准备阶段、格网数字高程模型的构建阶段、地形因子的提取阶段。
2.1GIS数据准备
在进行地质灾害评估分析前必须要有全方位的数据准备，这是评估过程必不可少的基础阶段，首先要进行实测CAD数据的观察收集和整理，然后应用GIS中的数据处理软件将CAD实测数据转换为.dat文件。
2.2格网数字高程模型的构建
数字高程模型(DEM)区域地形的基础信息之一,是赖以构建区域地形型和进行各种地形研究的基础信息。数字高程模型是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。而格网数字高程模型是把DEM覆盖区划分成规则格网,每个网格大小和形状都相同,用相应矩阵元素的行列号来实现网格点的二维地理空间定位,第三维为特性值,可以是高程和属性。以MapGIS软件生成的格网DEM为例。在MapGIS工作平台下,利用该软件的强大地形分析功能模块DTM分析模块,采用基于距离幂函数反比加权网格的离散数据网格化方法,生成GRD地形数据。
2.3地形因子的提取
地形因子的提取是指研究区坡度与坡向的提取。而坡度就是指GRID中像素高程值的变化率,分别用0-90度来表示,每一定的度数间隔采用不同的颜色表示。坡向是指GRID中每个像素面的朝向,范围为0-360度,其中0度代表北,90度代表东等。
3信息系统的应用现状分析
目前，地理信息系统主要用于研究水土流失、国土和城市规划、森林动态监测、地下水资源管理、矿产资源勘测、潜力评价及开发等方面。其中在地质灾害评估中的应用可分为以下三个方面。
3.1地质灾害评价和管理
利用地理信息系统的各种功能,建立地质灾害空间信息管理系统,管理地质灾害调查资料,显示并查询地质灾害的空间分布特征信息,评价地质灾害的危害程度,分析地质灾害和影响因素之间的关系,提出减轻和防治地质灾害的措施,对将来可能发生的地质灾害进行预测。
3.2地质灾害的危险性分区评价
由于各种地质因素本身的不确定性,以及地质因素之间相互作用的复杂性,在收集大量的基础地质环境资料前提下,利用GIS对这些基础资料进行有效地处理来提高数据的可靠性,通过选取合适的评价预测指标,运用恰当的数学分析模型,对研究区进行地质灾害危险性等级的划分,从而为地质灾害的管理及防治和预警决策提供依据。
3.3GIS与专家系统的集成应用
GIS与专家系统的集成应用中，GIS的主要功能是管理时空数据和进行数据分析，专家系统的主要功能是综合专家知识和空间目标的事实推断预测地质灾害的危险程度，为相关部门的灾害防治工作提供科学依据。GIS系统与专家系统的结合使获取的时空数据更具现实性，也使专家经验得到推广，减少了野外和室内工作量，实现地质灾害的动态管理。
4地理信息系统发展前景
地理信息系统现在已经逐渐渗透到各个学科领域，因此在各个技术层面上都有进步，这对地质灾害评估发展有较大推动作用。GIS的虚拟化、智能化功能的不断进步，是复杂地质情况更加简洁形象的展示在研究人员面前，对准确进行各种地形分析图的制作、提供更加准确的地形数据有很大帮助。另外，GIS由功能单一向多功能发展，也拓宽了地质灾害评估的范围，有利于提高地质灾害评估的准确性。在一定程度上降低地质工作人员工作难度，提高工作效率，最重要的是可以减少人民人身财产损失，利国利民。
结语
地理信息系统技术已经广泛渗透到了多种学科领域,从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统,并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展,新兴的地理信息系统将运用专家系统知识,进行分析、预报和辅助决策。地理信息系统在地质灾害研究应用中方兴未艾,尤其在地质灾害评价和管理、危险度区划评价和GIS与专家系统的集成应用方面进展很快。地理信息系统在地质灾害评估方面的应用虽已取得较大进步，但基于地质灾害评估是一个复杂、多变且受多种因素制约的过程，相应的评估预测方式仍需要不断革新，做好地理信息系统在地质灾害评估中的应用研究仍任重道远。
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论文作者:钱茫茫
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/22
标签：地质灾害论文; 地理信息系统论文; 数据论文; 高程论文; 地形论文; 专家系统论文; 信息系统论文; 《防护工程》2018年第1期论文;