摘要：我国地大物博，幅员辽阔，地质构造不尽相同，地理环境非常复杂，我国是一个自然灾害频发并深受其害的国家，应用遥感与地理信息系统可以对各种重大自然灾害进行有效的监测，并提供准确、及时和可靠的数据。
关键词：自然灾害研究；遥感与地理信息系统；应用
引言
近年来，我国整体经济建设发展非常迅速，各行业有了很大的提高与改善。与此同时，我国快速进入现代化发展阶段。在现代科学技术快速发展进步的形势下，将遥感技术和信息系统等高新技术科学合理的应用到自然灾害监测处理中，为相关部门提供及时有效的信息数据作为基础。这样不仅能够为自然灾害防治提供有效措施，而且还能够为国民经济建设和社会发展提供良好保障。
1地理信息系统概述
（1）地理信息系统由来，地理信息系统是一种通过获取、检索以及分析和显示数据的方式来建立的数据库管理系统。其在运行方式上有遥感与非遥感两种不同的数据信息手段，通过对确定的空间位置进行信息的采集，然后对空间实体进行处理，从而实现实体信息的数据化，为实现计算机实体数据处理提供便利与条件。其最早是加拿大人于1962年提出，并在近些年才传入我国的，由于地理信息技术可以通过卫星遥感定位系统来实现实体的数据化，从而极大的降低了人工的信息采集难度以及劳动强度，提升了数据的精准度，所以也为我国的城市现代化建设提供了必要的数据保障。（2）地理信息系统的研究内容，从地理信息系统的研究内容上来看，其主要涵盖了地理信息数据的获取、数据的存储与管理以及数据的处理分析和显示输出等多个部分。其中，地理信息系统在我国的现代化建设的应用过程中，其最为突出的研究核心就是地理信息的采集，这部分也是受限于我国幅员辽阔以及经济发展不均衡等限制条件的影响，成为首要制约我国地理信息系统建设的因素之一。
2遥感技术
遥感技术最初是在60年代左右兴起，在航空摄影的基础上，与天空、计算机以及信息等技术手段进行有效结合，对生物科学、天文学等一些理论与其进行融入，逐渐形成一种综合性比较强的技术系统，并且在各个领域中被广泛应用，取得良好的应用效果。遥感主要是指从远距离、遥控以及外层空间平台上，利用可见光、红外或者是微波等一些探测仪器，通过摄影、扫描、信息感应等一系列手段。对地面物质本身的性质以及具体活动状态进行监测和识别，是一种结合现代技术的系统。遥感技术在实际应用过程中，能够从地面一直到高空对地球、天体进行有效观测，并且能够对得出的数据进行准确有效的分析和总结，为各领域研究提供有效的信息数据支持。遥感技术的应用，主要是由遥感平台、遥感仪器以及信息接受、处理等功能相互组合而成，其自身在运作过程中，能够逐渐形成自己独有的信息网络，为人们提供丰富的情报资源、数据支持。其中遥感平台主要包括飞机、气球、人造卫星等，这些都可以作为遥感平台，收集更多的信息、数据资源。
3遥感与地理信息系统相关内容概述
遥感与地理信息系统是近年来蓬勃发展起来的一项新兴科学技术，它集成了通信、计算机网络、信息技术、地理、生物等学科的最新成就，在我国农业、地质、水文、环境、气象、海洋、测绘等领域发挥了越来越重要的作用，其在自然灾害监测与预防方面的作用尤为明显。其中最新的全球定位技术的出现直接导致了地球生命科学研究范围、方式和内容也随着产生巨大的变化，标志着地球科学研究的一场新变革。遥感与地理信息系统的优势主要表现在以下方面：1）能提供全球范围内的高清图像，从而深刻的揭示了大气圈、生物圈、岩石圈等的相互作用和关系，促进了地球系统科学研究的完善和深入。通过技术升级，实现了从可见光到微波到红外等技术的提升，从而在遥感与地理信息系统的基础上建立了数学模型，奠定了定量化分析的良好基础。2）其为我国重点环境、资源事件提供了准确、及时的监测评估报告，确保了国家对其能做出快速、准确的反映，同时，其为我国国民经济发展规划提供了宝贵、详实的生态环境与资源的大数据。3）通过对我国生物量的估测和评价，为我国重要经济领域提供基础信息服务。遥感与地理信息系统的发展趋势主要表现在以下方面：1）遥感技术应用表明，由航天、航空、地面观察台网络等组成的对地观测系统具有提供定量、定位、和定性数据能力的综合性技术系统。其提供全方位、全天候的资源与环境实时监测，从而为资源开发、环境保护、自然灾害预防和管理的持续发展提供了系统化的科学依据和信息化服务。2）遥感和地理信息系统之间存在着紧密的相互依存关系。后者需要应用遥感大数据来更新其数据库；而遥感影像识别技术的精度提升需要得到前者的支持。遥感与地理信息系统的一体化已成为现实，其中遥感图像具有的栅格数据结构向地理信息系统专用的矢量数据结构转换已取得突破性进展。
4自然灾害研究中遥感与地理信息系统的具体应用探究
4.1遥感技术在防灾领域中的应用
现代遥感技术在其自身不断快速发展的过程中，被广泛的应用到各个行业中，并且能够取得良好的应用效果。在防灾过程中，也可以将遥感技术应用其中，主要应用可以体现在以下三个方面：①要提取引起灾害的异常自然现象，通过对灾害引起原因的分析，可以对灾害发生的情况有所了解。②对灾害发生的具体情况以及受灾情况进行深入了解和分析。③对灾害危险程度进行评价，保证灾害后续工作有效落实。比如在针对水灾进行处理时，一旦水灾发生，通过对卫星或者是雷达接收到影像能够对每一个工作阶段都具有非常有用的影响。在洪水灾害发生之前，可以不断提供有关洪水灾害发生的背景以及与其相关的大量信息，这样有利于对洪水灾害发生的原因、地区、时段以及危险程度进行判断。这样不仅能够及时采取与实际情况相符和的防灾措施，而且还能够尽可能减少由于灾害带来的经济损失和人身安全威胁。在灾害发生过程中，可以不断对灾害的进程以及态势进行动态化监测，及时将信息传输到各级抗灾指挥机关。这样不仅能够为抗灾指挥机关提供有效的信息数据支持，而且还能够为其自身的决策提供良好的辅助性作用。在成灾之后，可以大范围内对灾情的具体情况进行搜索和分析，这样有利于及时开展有针对性的救援措施。将卫星收集信息作为基础针对洪水危险性进行判断和预测分析，能够最大限度的保证预测预报的可能性有所提升。
4.2地理信息系统的具体应用
1）地理信息系统属于空间信息系统，又可称之为GIS技术。其主要在计算机软件和硬件的支持和作用下，对相关空间数据进行分析和处理，并以相关地理坐标或空间为基础，对其进行数据输入、分析处理、存储和查询的技术系统。2）地理信息系统的数据对自然灾害研究起到了非常重要的作用，是灾害研究的重要组成部分。不管是单次灾害或不同种类灾害的研究，其数据主要可分为历史、现代和实时等不同环境下数据。不同类型的自然灾害能够产生各自的大数据类型体系，利用GIS技术可高效、方便的对这些灾害与地理空间分布相关的数据进行分析和处理，从而能确保数据的真实性和可靠性。3）数据库在GIS技术使用过程中发挥了极其重要的作用，其能够实现对灾害相关数据进行高效存储和管理，结合软件技术能将搜集到的数据进行智能整合和分析处理，从而能提供快速的不同维度、不同对象、不同层级的综合数据查询服务。数据库管理系统在确保实现数据共享、安全可靠的前提下，减少必要的冗余，是提高系统运行效率的关键。一个完整的GIS系统能为灾害研究提供各种灾害类型、不同时间段、不同的数据展现方式，同时根据相关数据模型提供有针对性的灾害预防和救灾管理措施，以尽可能为决策者提供最全面、最丰富的参考依据。4）GIS有利于对自然灾害进行动态监测和分析，是自然灾害研究地理信息系统的重要应用场景。其将自然灾害现场最新数据接收、分析和处理都有机的融入动态监测中，从而能得出准确有效的自然灾害数据。
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4.3对自然灾害信息进行模拟与分析
地理信息系统能够对自然灾害信息进行深层次地模拟和分析，通过与其他相关信息技术相结合，实现对自然灾害信息的加工、再生等从而获得对某一环境问题的相关策略信息和解决方案，是自然灾害检测最重要的一部分，是自然灾害数据、信息等关键环节。
4.4利用遥感信息作为基础建立自然灾害监测评估系统
自然灾害发生频率越来越高，对人们的日常生活以及自然环境、社会经济都造成严重影响和威胁。针对这一现状，利用遥感信息作为基础建立自然灾害监测评估系统，对自然灾害目标的确定、防御措施的优化等各个环节进行深入分析，在保证能够针对自然灾害提出有针对性的预防措施的基础上，能够为灾害提供有效的数据支持。在GIS的影响下，其自身不仅能够对灾害信息进行采集、收集、储存以及管理等，并且能够根据数据建立不同类型的数据库，为灾害措施的决策提供有效的数据支持。与此同时，其自身还能够对数据进行综合分析、模拟以及预测预报等，为灾害的解决提供实时有效的科学依据。遥感技术在研究和建立不同灾害分析模型过程中，可以相对应的建立灾害对策数据库，这样能够保证信息源被及时有效的更新，能够保证信息的准确性和有效性。系统在实际应用过程中，能够实现综合利用国内外对地观测卫星、通讯卫星以及全球定位系统等，将航天、航空以及地面平台等各个环节进行串联。与此同时，将遥感技术、地理信息系统、卫星通讯等多种科学技术进行有效结合，实现多功能为一体的自然灾害监测系统。这样不仅能够实现对自然灾害科学合理的监测，而且还能够实现多层次、立体交叉作业技术系统的应用。
4.5遥感与地理信息系统的有机融合
随着我国自然灾害发生频次越来越高，其造成的经济损失和对人民生命的威胁也越来越大，针对这一现状，有必要利用以遥感技术为基础建立起的自然灾害实时监测评估系统，对自然灾害目标的确定、预防和救灾进行深入分析，从而为灾害提供有效的数据支持。在GIS的协同配合下，能够对灾害数据进行综合分析、模拟以及预测等，为灾害的解决提供实时、可靠的科学依据。遥感技术在研究和创建不同灾害分析模型过程中，可对相应的灾害数据库进行实时、有效的更新，从而确保信息的及时性和准确性。随着自然灾害遥感实时监测系统的建立和运行，其能够综合利用国内外观测卫星、全球定位系统和通信卫星等，将航天、航空和地面观测站等相关环节进行有效连接和融合，实现一体化的多功能自然灾害在线监测管理平台。其不仅能实现对自然灾害科学监测，而且还能实现多层次、全方位、立体交叉作业技术系统的应用。
4.6自然灾害信息采集
在环境检测研究中首先需要解决的是自然灾害的采集，有效的数据是信息的载体，收集不同类型环境系统间、环境系统各要素特征、关系相关数据等对生态环境检测具有重要的意义。利用遥感信息和地面监测信息站点进行结合，对自然灾害进行连续动态的监测，再利用3s技术（遥感RS、全球定位系统GPS以及地理信息系统GIS）对自然灾害进行监测、评估、预报、收集等并建立信息管理系统数据库，为自然灾害信息管理、处理等奠定了坚实的基础。
4.7自然灾害数据管理
随着科技的不断发展自然灾害研究范围越来越广，地理信息系统采集的自然灾害数据也越来越多，越加复杂。因此需要对自然灾害检测数据进行科学合理的管理，从而确保自然灾害信息模拟、传播等的顺利开展。首先合理应用科学的组织、数据能够有效减少试点采样难度，降低时间序列的分析难度，提高对自然灾害数据的组织、应用效率，有助于自然灾害数据查询、发布等的网络化和系统化，其次合理利用地理信息系统技术能够对各种容量之、数据等进行预设和预处理，对数据误差等进行校正从而提高自然灾害数据的准确性，防止将错误的信息录入数据库中，有效提高了数据的质量。
5地理信息系统的发展方向
随着社会的不断发展，地理信息系统的建立已经逐渐成为城市发展的标志，同时也是完善基本农田规划的必然趋势，其发展的方向应该从以下两个方面逐步开展：（1）提高队伍建设水平，提高队伍的建设水平是完善地理信息系统的重要保障，其主要内容包括执行团队以及推广团队两个重要组成部分。作为执行团队而言，由于地理信息系统的建立过程相对比较复杂，需要进行大量实地勘测与考察，同时还要根据地方的具体需要进行实时数据更新，所以需要大量的人力与物力，在拓宽招聘渠道，完善人才培训制度的前提下，单位也可以根据自身情况加强在职人员的再教育工作，从而实现队伍的整体化建设。而作为推广团队，再强化从业人员的专业素养，了解地理信息系统的重要性与必要性的前提下，也要多渠道推广，实现地理信息的全面化与普及化，这样才能够降低信息采集成本，提升服务水平。（2）加快技术研发，科学技术是第一生产力，也是提升地理信息系统建设水平的关键要素。随着社会的不断发展，人们逐渐认识到地理信息系统的建立对于城市乃至国家的现代化建设的重要意义。通过科学技术的研发不但能够实现更加精准的数据采集工作，同时还可以极大的降低人力的工作劳动强度，从而降低行业的准入门槛，为实现地理信息系统建立的规模化提供便利条件。也希望相关从业人员能够提升队伍的建设水平，强化技术研发团队建设，完善单位内部制度建设，增加推广手段，真正实现地理信息系统在我国的应用广度与深度，从而为我国的现代化奠定坚实可靠的基础。
结语
综上所述，进一步提升自然灾害研究中遥感与地理信息系统的应用水平有必要性，其在自然灾害预防、控制和人民生命安全保障等方面也确实发挥了越来越重要的作用。因此，我们可以充分的借鉴国内外自然灾害研究中遥感与地理信息系统应用的成熟经验和长处，同时吸取相关的经验教训，共同促进其应用水平和范围，从而为推动遥感和地理信息系统健康、可持续发展贡献自己的力量。
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论文作者:曲海涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：遥感论文; 自然灾害论文; 地理信息系统论文; 数据论文; 灾害论文; 技术论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第12期论文;