地理信息系统在地质灾害评估中的应用论文_马依拉•买吾兰

地理信息系统在地质灾害评估中的应用论文_马依拉•买吾兰

新疆维吾尔自治区第二测绘院 新疆乌鲁木齐 830002

摘要:目前我国自然地质灾害发生率较高,受灾严重程度较大,目前常见的地质灾害主要包括泥石流、滑坡和崩塌等,造成地质灾害发生的主要原因除了自然因素之外,还包括人类的工程建设和矿产开发等活动。这些地质灾害的发生对人类的生活造成了较大的影响,在严重的时候会对人们的生命财产造成较大程度的威胁,针对目前地质灾害评估方法应用效果不明显的现状,在实际的地质灾害频发中,可以利用地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)对地质灾害多发地区的实际地理结构进行分析,并且进行实时监控,以此来实现对地质灾害的有效评估,减少由于地质灾害对人们所造成的影响。

关键词:地理信息系统;地质灾害;灾害评估;应用分析

引言

随着人类经济社会的不断发展,人口迅速增长及人类工程经济活动强度的增加,地质灾害的发生频率、影响范围和危害程度也在不断增长,已严重威胁人类生命财产安全。所以,开展地质灾害危险性区划研究,进行地质灾害危险性评价具有非常重要的理论与实际意义。21世纪以来,随着将地理信息系统(GIS)技术全面引入滑坡区域评价,使得GIS技术在地质灾害区划研究方面得到飞速发展。国内外利用GIS技术开展地质灾害研究日益增多,应用水平也逐步提高。近年来,许多学者运用单一的数学方法,例如模糊评判法、统计分析法、层次分析法、信息量法等方法与GIS软件为技术平台相结合构建单一模型对特定区域内的地质灾害危险性进行了分析和评价,取得了较好的应用效果,但在灾害影响因子的量化等方面仍然存在诸如人为因素干扰等缺陷。因此,对于地质灾害危险性研究,多方法多模型相互耦合是一个值得探讨的方向。

1GIS技术的定义和主要功能

1.1定义

GIS技术主要指的是地理信息系统,是在计算机信息技术的支持下,采用系统工程技术和信息技术,来对各个区域中的空间信息和地质结构信息进行收集、分析、整理和储存,并且采取相应的方式来将信息展现出来,属于一种将视觉效果和地理分析功能进行集成运用的系统技术。

1.2功能

(1)地图管理功能

GIS技术具有较大的空间内存,能够将收集而来的地图资源信息储存到数据库当中,并且根据实际情况的变化来进行及时调整,相比较传统的地图来说,具有更高的灵活性和精确性,能够进一步推动地质灾害评估工作的发展。

(2)空间分析与查询功能

GIS技术具有空间定位功能,通过数据库的建立和对信息资源的收集、整理和处理,并且将其制作处理成地理信息图像,与原始图像相比较,两者的数据保持相同,在进行空间转换的过程中,也可以采用GIS技术来对于地理信息相关的数据进行查询。

(3)地理模型预测功能

GIS技术的核心为地理信息,在对各个不同区域进行分析的基础上,能够利用当地的地理空间信息来实现地理模型预测功能,这样的功能主要指的是在对当地地理信息情况进行分析的基础上,来对某个未知结果进行预测和判断,也就是说通过对当地矿产资源、水文地理情况和资源开发利用情况进行勘察的基础上,来对不同区域中发生地质灾害的可能性进行预测。

(4)三维功能

三维功能是在二维GIS技术上发展而来的,与二维空间技术相比较来说,三维技术具有更高的精确度和整体性,虽然在整体观察上可能较为复杂,但是具有较强的可视性,能够直观地反映出相关区域中各个部分的实际情况,三维功能是建立在三维模型的基础上来实现的,比如说结合地质工程的钻孔信息、剖面图和工程地质图等信息数据,能够建立三维地质模型,并且在三维场景中建立相应的图片信息,在经过编辑处理之后,就能够对地质灾害的发生现场进行模拟。

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(5)自动监测功能

自动监测功能主要是依靠各种检测仪器来进行实现的,在地质灾害发生的过程中,检测仪器会发生不同的变化,并且对相关检测区域的数据信息进行采集,并且传输到后台数据库中,经过对数据信息的分析,能够对当地区域进行有效监测。

2GIS应用于地质灾害评估的过程

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地理格网数字高程模型的构建

数字高程模型是对多种地貌因子进行实体化系统描述的工具,其中地貌因子的组成包括坡度、坡向以及各种角度的坡向变化之间的现行和非线性组合的空间分布,它是进行区域地形地貌研究和构建区域地形的基础和主要形式。这种立体模型用有序数阵来表示地面高程,将模型覆盖区规则划分为网格,每一网格大小形状皆相同。其第二维用行列号实现地理空间定位,第三位可以表示高程或属性,是一个特性值。最终在MapGIS平台下可以生成GTR地形数据。

2.3地形因子的提取

主要体现在对研究区坡度与坡向的提取。其中坡度是高程值的变化率,用0-90°来表示,不同的度数间隔采用相应的颜色表示。坡向是指GRID中每个像素面的朝向,范围为0-360°,其中0°代表北,90°代表东。

3GIS技术在地质灾害评估中的应用

3.1建立多源信息数据库

对于地质灾害评估工作来说,GIS技术的应用是一个复杂的过程,其中的每一个部分都需要大量相关的数据信息来进行分析和调研,这些数据信息的来源各不相同,主要包括地形图、地质资料和地质结构信息等,对于地质灾害来说,其具有不可预测性,但是利用GIS系统中的数据库,能够在对数据信息进行分析的基础上,对地质灾害发生的次数、地点和级别进行预测,并且对地质灾害发生而产生的现象及预兆进行了解,以此来达到地质灾害预测的目的[2]。由于目前人类各种工程建设活动不断增多,所以说需要对地质灾害数据库进行及时更新,以此来提高地质灾害预测的准确性。

3.2风险容许标准的制定

风险容许标准主要包括可接受风险、不可接受风险、可容许风险标准等,结合各种类型风险标准的不同,承灾体所遭受的风险水平高低为:最高为不可接受风险,可容许风险次之,最低为可接受风险。其中在可接受风险范围内是不需要采取任何风险减缓措施的,而可容许风险范围内风险是否需要采取减缓措施,可通过对“投入与效益”比例进行衡量来决定。

3.3对地质灾害多发区进行实时监控

通过GIS技术,能够对地质灾害发生的信息进行收集和分析,在此基础上,能够对我国地质灾害多发区的分布情况和发生频率进行了解,在对地质灾害发生的信息和资料进行收集的基础上,能够结合当地的实际情况,建立相应的图表图像,并且与GIS多源数据库进行联动,实现对地质灾害发生区的有效监控,监控的主要过程体现在这样几个方面:首先是对影响当地发生地质灾害的因素进行分析和了解,结合当地的实际情况,对这些因素进行控制;另外是在所建立的三维空间模型上对该地区自然灾害的发生情况进行综合评价,以此来对地质灾害预测的准确性进行判断,并且根据最终结果来采取相关防治措施。

结语

地质灾害正朝着数字化、信息化的趋势发展,合理运用多种地质灾害风险评价方法,明确工程的地质环境条件、性质和特点,有序进行针对性的危险评价,以为后期抗灾救灾方案的制定提供可靠依据,这对工程建设具有重大的指导意义。

参考文献:

[1]陈晓利,祁生文,叶洪.基于GIS的地震滑坡危险性的模糊综合评判研究[J].北京大学学报(自然科学版),2007,2(2):1-6.

[2]石菊松,张永双,董诚,等.基于GIS技术的巴东新城区滑坡灾害危险性区划[J].地球学报,2005,26(3):275-282.

论文作者:马依拉•买吾兰

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/14

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