基于GIS技術的地質災害風險調查研究

王珊珊

摘 要：地質災害會影響經(jīng)濟發(fā)展、社會和諧穩(wěn)定，對廣大人民群眾的生命和財產安全造成一定危害。對此，有關部門十分重視地質災害的監(jiān)測和治理。GIS技術是一種對地面各種景物進行探測和識別的綜合技術，可以有效提高地質災害監(jiān)測的精準度，幫助地災防治人員第一時間落實防治措施。為了發(fā)揮GIS技術在地質災害調查監(jiān)測中的價值，本文以地質災害調查監(jiān)測為基礎，著重分析GIS技術在其中的具體應用。

關鍵詞：地質災害;調查監(jiān)測;GIS技術

引言

地質災害是指全球地殼自然地質演化過程中，由于地球內動力、外動力或者人為地質動力作用下導致的自然地質和人類的自然災害突發(fā)事件。在地質地震災害中，衛(wèi)星和GIS技術具有觀測及時性高、非接觸性強、宏觀觀測性強等特點，可以對地震災害進行有效調查和數(shù)據(jù)分析，在我國地質地震頻發(fā)地區(qū)占有重要的主導地位。

1.GIS技術在地質災害中的應用

1.1 應用現(xiàn)狀

GIS技術在地質災害中的應用可以追溯到 20 世紀 70 年代末，最初是由美國、日本以及俄羅斯將其應用在地質災害調查監(jiān)測中，并取得了一定成就。例如 ：日本應用GIS技術編制全國地質災害分布圖，歐洲將GIS技術應用于山體滑坡與泥石流等災害調查監(jiān)測，并提出系統(tǒng)性的GIS技術應用方法，例如 ：根據(jù)不同分辨率識別山體滑坡與泥石流等地質災害，同時提出GIS技術與其他技術相結合的方法。我國GIS技術在地質災害中的應用起步較晚，但進展較快，已有相關研究者將GIS技術與 GPS 技術相結合，形成一種綜合性的地理信息監(jiān)測技術，能夠對地質災害進行調查監(jiān)測。

1.2 應用價值

地質災害一般被認為是地質體在原始量變下緩慢趨向蠕動的質變過程結果。地質災害具有較小的土壤蠕動蠕變速率，同時也具有一定的蠕動穩(wěn)定性，因此在地質災害監(jiān)測過程中，相關工作人員需要利用GIS技術對地質災害體的蠕動情況進行實時監(jiān)測，從而保證數(shù)據(jù)信息的及時性和準確性，為地質災害的管和監(jiān)測工作提供準確的數(shù)據(jù)信息。在災害發(fā)生前，生成預報預警、疏散人群，最大限度地避免和減少地質災害造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失。一旦有重大地質災害事件發(fā)生，必須及時組織開展應急救援工作，而遙感災害監(jiān)測數(shù)據(jù)對于地質災害的應急救援起到關鍵作用。此時，通過地質勘測GIS技術對受災地區(qū)進行整體勘察，及時有效地深入了解地質災害情況，為應急救援工作的順利開展提供重要參考依據(jù)。利用自然災害事件發(fā)生前的高中低精度的海量遙感氣象影像地理信息，與自然災害事件發(fā)生后的高中低精度遙感影像地理信息特征進行分析比較，通過遙感影像信息特征分析自然災害事件。同時，GIS技術具有范圍大、周期短、精度高的特點，可提供受災地區(qū)建筑和道路交通損壞程度、氣候變化影響等信息，為應急救援人員提供及時、高效的幫助。

2.GIS技術在地質災害中的強化方向

GIS技術的發(fā)展為地質災害調查與監(jiān)測提供強有力的技術支持，因此，在地質災害監(jiān)測與管理工作中，可以利用地理信息系統(tǒng)的地位功能與GIS技術相結合，調查地質災害區(qū)域的綜合信息，構建地質災害空間信息管理系統(tǒng)，管理地質災害調查數(shù)據(jù)，顯示和查詢地質災害空間分布特征信息，預測評價地質災害的危害程度，得出具體地質災害與因素的關系，以此提出預防地質災害的措施，用于預測未來可能發(fā)生的地質災害。此外，充分利用已有的數(shù)據(jù)成果，以遙感影像作為底圖，以此反映地貌類型、水系、構造、巖土體類型、植被、水文地質現(xiàn)象等，分析調查區(qū)地質環(huán)境背景和重要致災因素，利用GIS技術提取致災因素信息，以已有地質災害及隱患為樣本，根據(jù)不同地質災害孕災背景和形成條件，分析地質災害類型、邊界條件、變形特征、分布發(fā)育規(guī)律等，對孕災地質條件進行補充解釋，獲取致災因素綜合信息，初步圈定地表形變區(qū)和地質災害隱患，確立地質災害隱患位置、類型、活動性等，編制地質災害隱患分布圖，通過選擇合適的評價預測指標，對調查區(qū)進行地質災害分級，為地質災害的管理、防治和預警決策提供依據(jù)。

3.GIS技術在不同地質中的應用

3.1在南方地質條件中的應用

由于我國南部地區(qū)的地質條件過于復雜，各類地質自然災害事件種類較多且地質災害發(fā)生頻率高、覆蓋范圍地域廣、災害發(fā)生強度大、破壞力強等。為了盡可能地減少地質災害帶來的損失，根據(jù)科學綜合應急救援、災害預防管理策略，提前做好預報預警和應急救災救援工作。這里應用GIS技術所需要承擔的社會責任是非常重大的，例如 ：由于滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷等自然災害在全球分布范圍較廣，同時影響災害因素也相當復雜，并且不同地區(qū)呈現(xiàn)出巨大差異性。

在GIS技術的安全使用下，植被覆蓋整個山體植物和動物時，各種類型巖石的松散分布、人類活動和其他自然災害的數(shù)量可以通過多種方式獲取，根據(jù)實時圖像數(shù)據(jù)進行分析。但利用GIS技術無法實時獲取局地降水形成和局地風量的觀測結果。因此，需要結合當?shù)刈匀坏刭|地貌形態(tài)特征、自然氣候以及衛(wèi)星云圖，共同分析獲取觀測數(shù)據(jù)，及時識別可能發(fā)生和已經(jīng)發(fā)生過的滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷等自然災害的危險區(qū)域。將安全隱患區(qū)和危險區(qū)域作為地理數(shù)據(jù)分析參考基礎，再結合地理分析、衛(wèi)星圖和云圖影像分析等科學技術手段對數(shù)據(jù)進行綜合分析判斷，運用復雜的數(shù)據(jù)思維學和運算方法及時確定災害可能發(fā)生的情況。例如 ：某地區(qū)區(qū)地質災害詳細調查工作中，收集并采用了潮州市潮安區(qū) 1 ：2000 數(shù)字正射影像圖（DOM），數(shù)據(jù)采集方式及儀器為 PixelGrid 高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集時間為 2016 年 9 月 ～12 月，空間分辨率為 1 ：2000。此次地質災害詳細調查項目充分利用以遙感為主的“3S”技術和野外調查相結合的方法，在熟悉調查區(qū)地質資料、野外實地踏勘、建立遙感解譯標志的基礎上，開展了全區(qū) 1 ：5 萬地質災害和重點地段 1 ：1 萬遙感綜合調查工作。以初步解譯、野外驗證、詳細災害解譯為技術方法，準確而迅速地查明區(qū)內地質災害的類型、形態(tài)特征、分布范圍、規(guī)模大小及危害程度等，為地質災害詳細調查工作提供基礎資料。

3.2在北方地質條件中的應用

我國北方地區(qū)的荒漠化狀況較為嚴峻，荒漠化治理時可以采用GIS技術開展基礎指標收集工作，對荒漠化區(qū)域進行科學劃分，劃分等級為 ：低級、中級和高級。將GIS技術與新型雷達、多光譜儀等技術進行結合，可以提高地質條件定量分析和監(jiān)測的準確性，同時還可以確定地質分布情況與荒漠化覆蓋面積。相關部門只需要根據(jù)三種等級的分布狀況，采取針對性的治理措施即可有效緩解地區(qū)荒漠化。經(jīng)過一段時間的治理工作，輕度一級石漠化地區(qū)面積已經(jīng)明顯縮小，一般重度石漠化地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)向輕度一級石漠化的方向轉變，重度二級石漠化地區(qū)面積沒有明顯增加，由此表明治理工作取得了有效成果。通過影像雷達、多光譜影像遙感器和影像分析技術，可以及時準確獲取我國地質災害高發(fā)地區(qū)的救災基礎治理數(shù)據(jù)，有助于提高地質災害高發(fā)區(qū)域調查監(jiān)測能力，為地質災害防治工作提供基礎理論依據(jù)，可以快速、準確地組織實施工作。

結語

地質災害防治工作中的調查監(jiān)測工作仍然是一個復雜的系統(tǒng)工程，利用現(xiàn)代GIS技術對各類地質災害情況進行實時監(jiān)測，已經(jīng)成為我國現(xiàn)代監(jiān)測技術發(fā)展的必然趨勢。GIS技術可以有效識別和監(jiān)測各類地質災害情況，減小地質災害威脅影響。因此，相關人員需要充分利用GIS技術積極做好調查監(jiān)測，利用技術優(yōu)勢維護廣大人民群眾的生命和財產安全。

參考文獻

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