潮州市地震台
GIS系统是地理信息系统(Geographic Information System)的简称,它是在信息化技术的支撑之下,对人类活动空间中的地理数据进行采集、存储、分析和描述一种科学技术手段。由于它在地震工程研究中具有独特的应用效果,目前已被世界各国广泛使用,全世界包括政府和企业之间,已经开发出数百种GIS软件程序,用来进行地震的预测分析、预测、应急指挥和二次灾害预测等方面。[1]
1、GIS技术在城市地震应急中的应用
1.1 灾前规划
GIS在灾前规划方面的应用,主要体现在对城市应急场所和医院选址的指导方面。由于GIS技术集合了城市建设和扩张过程的的人口密度、当地建筑物的抗震建设水平、当地区域在历史上的地震活动性的各方面的综合信息,它可以对所采集的数据进行模拟分析,统筹规划出避难场所和医院的规划设置。从而在城市整体规划中起到应有的作用,使整个城市规划建设更加科学化、更加人性化。
1.2 抗灾服务
在抗震救灾过程中,救灾指挥人员能够得到及时准确的灾难信息,是确保救灾工作顺利进行的一个重要前提条件。通过GIS系统与GPS系统的结合,运用大数据计算的方式,能够实时了解灾区的道路交通状况,实时预判抗灾指挥需要。同时结合当地的消防救灾队伍的分布状况,统筹计划、科学安排,建立科学有序的救灾体系。此外,在事先设定的城市GIS信息系统中,能够将城市受灾区域根据数据预测,划分为不等面积的网格形状,从而赋予每个网格以数据化的受灾指数,以便确定为指挥者确定相应的决策信息。
1.3 二次灾害的预测和评估
在一般地震发生的区域,二次灾害的发生都会出现,尤其是在GIS信息技术在地震应急方面应用之前,常会发生次生火灾、工矿企业有害气体泄露、危险物爆炸等其不可预测的灾害。使用GIS技术,可以及时将测试到的地震数据输入,采用科学手段来预测地震覆盖范围内可能发生的二次灾害,同时采取相依的应急措施,对存在二次灾害隐患的区域进行重点防范,减少因二次灾害的发生所带来的严重后果。[2]
2、GIS技术在城市地震应急能力应用方面存在的不足
从上个世纪末开始,国家地震局开始引入GIS技术在城市地震应急方面的研究与应用工作,从从开始阶段10个城市参与这方面的研究,至今已有三十多年的历史。目前多数城市已经建立了较为完整的GIS技术体系。尤其是在2008年"汶川地震"发生之后,这一进程随之不断加快。但是在一些不常发生地震的城市,对这方面的认识,还存在着不足之处,主要表现在几个方面:
2.1数据采集不完善,GIS系统建立不完整。
由于经费欠缺、工作人员人力不足、技术人员不足等各方面因素的影响,GIS系统的建立还处在逐步建设之中,在需要应急预测时,缺乏相应的数据支撑,无法起到准确的指导作用。此外,在城市建设过程中,人为影响因素较大,不能准确认识GIS在城市建设规划过程中的指导作用。
2.2 与相关系统的集成连接不完善
在GIS系统建立的过程中,必须加强和遥感技术、全球定位系统相结合,三者完整结合在一起,才能构成一个完整的"3S"集成系统。遥感技术和全球定位系统的合理使用,能够实时监测城市区域活动断层的活动状态,采用所测出的地壳资料,结合GIS系统的历史数据,对地震活动进行预测。利用全球定位系统的实时定位功能,能够在抗震救灾过程中准确安排救灾车辆和救灾人员的活动,最大限度的减少地震灾害带来的损失。由于我国在这方面开展工作比较晚,技术相对落后,在整体系统的建设方面,还存在诸多的不足之处。要加强GIS技术在城市地震应急方面的作用,必须加快这一系统的完善工作。
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2.3 技术人员的缺失
这方面的因素也是历史原因造成的,虽然我国是一个地震灾害发生频繁的国家,但是在这方面的科技投入一直比较落后,其中主要的原因就是专业技术人员比较欠缺。目前在高等院校中,和地震工作相关的专业主要有地球物理学、地质工程、自然资源与资源环境、测绘类专业、地球化学等,但是专门的地震学专业一直比较落后,其他的相关专业也都是属于工学、医学和法学等学科,相应的计算机软件等辅助专业也比较欠缺。此外,在实际抗震救灾过程中,负责总指挥的人员,一般都是当地政府的领导人员,由于专业条件的限制,指挥人员也缺少相应的知识背书,有时候会给指挥工作带来不利影响。
3、加强GIS技术在城市地震应急工作的应用力度
3.1 切实重视GIS技术在城市地震应急工作的作用
一方面要加大在GIS技术体系建立过程中投资力度,包括资金投入和人力资源的投入,充分利用现有工作人员的能力,准确搜集相关的地理数据,尽快完善城市地震应急所需要的初始数据。另一方面要加强领导的重视程度,在城市整体规划过程中,提前引入地震工作人员和GIS技术的预测和审核作用,合理规划地震应急场所和医院的位置、规模等,同时对于城市道路建设和消防队的专业救灾的位置规划也应当采纳相应的意见和建议。在这一方面,部分城市已经形成的较为规范的应用数据,建立起有效的GIS技术系统。而有些城市对应的工作则比较落后。对于这部分城市,GIS技术也应当积极介入,通过对现有城区状况进行准确调查,及时发现原有城区规划建设中所存在的问题,合理分析,为城区改造工作和二次规划提供具有建设性的指导意见。
3.2 真正加强与相关系统的集成连接
目前,我国"3S"集成系统的建立,还处于初步建设阶段,在这一阶段,就开始加强全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)与地理信息系统(GIS)的融合,无论从经济效益还是社会效益上来说,都是最合适的时机[3]。三系统在融合过程中,对于计算机技术的要求相对比较高,它要求所运用的系统必须在相关的行业标准指导下,建立一个能够互操作性、技术具有公开性、可扩展性和可移植性的开放式的新型系统。只有这样,才能最大限度的发挥这一系统能够起到的作用。
3.3 加大技术人员的培养力度
系统的建立和运行,是加强GIS系统运行和预测的前提条件,在计算机进行预测的过程中,必须加强技术人员的介入程度。要解决这一问题,不仅仅需要政府和高校院校、科研院所要加大投入力度,更要引起全社会人员的重视。只有人人都具备基本的理论指导,在发生地震灾害的同时,才能最大限度的减少灾害所带来的损失,同时,加强各级政府领导在这方面的基础知识学习,对于灾后的防范工作和救灾工作,也能带来诸多有益之处。
4、结束语
目前,在有关部门的大力推动之下,GIS系统已经开始了系统的研究和应用,并建立了相应的工作体系。在部分城市中,已经显示出了其重要的作用,但是整体上来说,这一项工作还处于初步的发展阶段,各方面的工作还不够完善。要想使科学技术在抗震救灾工作中发挥更大的效用,还需要各方面的工作人员不断学习,为建设更加美好的城市生活,付出更多的努力。
参考文献
[1]王伟,张杰,万杰,于书媛.基于GIS的城市地震应急避难场所布局研究[J].电脑编程技巧与维护,2015(10):35-37.
[2]郭红梅,黄丁发,陈维锋,顾建华,胡议员.基于GIS的城市地震现场搜救指挥辅助决策系统[J].国际地震动态,2008(02):19-25.
[3]黄世敏,倪永军,冯志强,符圣聪,江静贝.地理信息系统在国内城市防震减灾中的应用研究综述[J].四川建筑科学研究,2007(S1):1-7.
论文作者:蔡岳
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
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