地理信息系統在地質災害中的應用
前言：本站為你精心整理了地理信息系統在地質災害中的應用范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。
摘要：本文首先詳細介紹了地理信息系統和地質災害的概念和特點，并在此基礎上對比分析了傳統地質災害監測手段和地理信息系統監測方法在地質災害監測、預測、評估及防治方面的優缺點，通過本文的研究，能夠在未來地址災害監測，評估等方面提供信息技術和手段。
關鍵詞：地理信息系統；地質災害；特點；應用
0引言
地理信息系統作為一門新興綜合交叉學科，正從分散的、單一功能發展為多功能的共享信息系統，目前已經被廣泛應用到農業，氣象，林業，地礦，災害等多個領域。通過搜集具有空間信息的相關數據，綜合利用地理信息系統的分析功能，對所獲得的空間數據進行分析和處理，以便能夠為管理者進行決策提供科學的可到的數據支持。本文通過對地理信息系統和地質災害特點進行分析，研究地理信息系統如何在地質災害領域中得到充分利用。
1地理信息系統的概述及特點
地理信息系統科學是地理學與計算機科學交叉學科，它是在計算機的軟件和硬件支持下，對搜集到的具有地理空間和屬性信息的數據進行處理和分析，通過人為或人工智能的方式解決問題，是集成數據搜集，管理，處理，分析，決策為一體的一門綜合的技術科學，目前已經廣泛的應用到各個領域中。地理信息系統具有三維空間性，時間動態性和多源海量數據分析和處理的特點。其重要特征是在計算機軟硬件的支持下，能夠將多源的遙感數據，地理數據，地圖數據以及其他的社會經濟數據（空間化）進行處理和分析，對具有不同屬性信息和空間信息的數據進行分類處理，按照給定的標準，對數據進行標準化處理，實現海量數據的科學化管理；另外，構建地理空間決策模型是地理信息系統的一個重要特征之一，它可以將標準化處理后的數據按照模型的需求進行輸入，對數據進行模擬和預測，從而能夠實現資源、環境和社會等因素之間的對比和相關分析，為決策者在未來情景模式變化下的地理要素變化提供科學依據。
2地質災害的概念及特點
地質災害是指在自然或者人為因素的作用下形成的，對人類生命財產、生態環境造成破壞和損失的不良地質作用或地質現象。主要有崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷等，對人類社會的生存環境產生重要影響的災害。
（1）崩塌：
是指陡坡上的巖土體，受到內力和外力相互作用，導致其穩定性遭到破壞，突然脫離母體向下崩落的地質現象。
（2）滑坡：
是指斜坡上的土體或巖體，由于受到自然因素（地震，暴雨等）或人為因素（爆破）的影響下，沿著一定的滑動面，整體地或部分土體或巖石沿滑動面向下滑動的現象。
（3）泥石流：
是指受到各種自然因素（暴雨）或人為因素（森林砍伐等）綜合作用下，在山區或溝谷中出現的，含有大量泥沙和石塊等固體物質的洪流，是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。
（4）地面塌陷：
地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下產生陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一種動力地質現象。
（5）地裂縫：
地表巖、土體在自然或人為因素作用下，產生開裂，并在地面形成一定長度和寬度裂縫的現象。
（6）地面沉降：
在自然因素和人為因素作用下形成的地面垂直下降的現象。人為因素主要指開釆地下水、油氣資源以及局部性荷載等。地質災害通常具有必然性或不可避免性、周期性、群發性、與社會經濟的互饋性、可防御性和防治的長期性等特點。必然性：地質災害發生是在自然或人為因素以及多種地質災害形成條件和影響因素疊加作用，它的發生是各種要素漸進累積的結果。周期性：地質災害發生的規模、頻率及破壞程度隨時間發生有規律的強弱交替變化的現象。研究地質災害的周期性特點,對于認識地質災害活動規律,進行地質災害預測、預報具有十分重要的意義。群發性：一個地區或區域內大量地質災害同時并發的現象。如強烈地震常在震中及周圍地區引發大量的地裂縫以及崩塌、滑坡、地面塌陷；大面積的暴雨、洪水常引發數以千萬計的崩塌、滑坡、泥石流。群發性地質災害數量多、分布廣,不但破壞損失嚴重,而且防治尤其困難。與社會經濟的互饋性：在地質災害易發區，地質災害的發生對社會經濟發展產生嚴重的阻礙；而穩定的地質環境，則能促進社會經濟的發展。可防御性：雖然許多地質災害都具有突發性，但通過對地質災害類型及成因的綜合分析，能夠防止某些地質災害的發生或將其造成的損失降到最小。防治的長期性：地質災害的治理，需要經過幾年甚至十幾年才能達到治理效果。
地理信息系統在地質災害中的運用主要包括，對地質災害的監測，地質災害的快速評估、地質災害的模擬，地質災害的預測以及地質災害防治等方面。
（1）地質災害監測:
單純依靠傳統的地面調查的方法監測地質災害，不僅周期長、費用高、見效慢，有些地方交通不便，特別是地質災害頻發地區，地面調查工作難度較大，危險性高，且難以準確判斷[1]；利用地理信息系統技術，通過獲得到的多源遙感數據，通過人機交互方式對受災地區進行解譯同，可以準確、直觀、全面、多角度、快速的觀察和研究地質災害的發生和發展過程，以便降低災害對生命財產的損失，為科學決策提供及時可靠的數據。
（2）地質災害損失快速評估:
地質災害發生后，可能造成道路及通訊的中斷，人員及設備很難及時到達災害中心，對于地質災害程度及造成的損失不能及時掌握，直接影響救援及物資的投放[2]；利用地理信息系統海量的地理信息數據，可以解譯并對比分析地質災害發生前及發生后的遙感影像，能夠快速確定地質災害中心區域破壞程度及損失，對后續救援及治理具有重要指導意義。
（3）地址災害模擬:
依據地質災害發生的條件，將可能發生地質災害地理要素逐個加入到地理信息系統中，通過地理信息的空間疊加和判別功能，并結合地質災害發生的臨界值，對地質災害的發生和發展過程進行判斷，采用地理信息系統構建的場景，模擬地質災害發生、發展、形成的過程，模擬地質災害產生后對周邊環境的影響，全方位、多角度挖掘災害信息，為地質災害預報提供科學依據。
（4）地質災害預測:
利用傳統方法對地質災害的預測不但費時，費力，對突發性地質災害往往預測比較困難；利用地理信息系統，通過收集同一地區特別是地質災害易發區不同時段的氣象、水文、土壤、巖石等資料，利用計算機及相關軟件，建立相應的數據庫及數字模型[3]，通過模擬該地區環境地質條件特征及發展變化趨勢，能夠模擬甚至預測地質災害的發生[4]。
（5）地質災害防治:
傳統的地質災害防治方法，其重點主要放在了“治”上，通過工程及技術手段對地質災害進行綜合治理，通常需要投入大量的人力、物力和財力，有時達到的效果并不理想；利用地理信息系統，將地質災害區的地學特征及信息進行搜集、整理、輸入，通過地理信息系統的數據模擬及模型分析，對于預測可能發生地質災害的地區進行人工干預，將可能誘發地質災害的因素進行綜合處理，能夠減少甚至避免地質災害的發生[5]。
4結論
利用地理信息系統的空間性、動態性及海量數據的處理能力，通過搜集地質災害易發區氣象、水文、土壤、巖石等資料，建立數據庫及數字模型，通過對數字模型的反演，能夠預測災害、指導救援，因此將利用技術手段避免地質災害發生成為可能。但由于不同地區引起地質災害的原因不能完全一致，因此建立的地質災害反演與預測模型也不盡相同，如何將同一預測模型應用到不同的地區，將是值得探索的。
參考文獻:
[1]黃世秀.GIS在環境地質研究中的應用[J].資源調查與環境,2010,(1).
[2]徐慧芳.地理信息系統在地質災害評估中的應用[J].內蒙古科技與經濟,2009,(1).
[3]盧以堂.地理信息系統及其在地質災害研究中的應用[J].中國水運2008,(1).
[4]余波,陳占恒.水電工程地質災害調查中的遙感技術應用[J].貴州水電發電,2004,(5):18-22.
[5]李焯芬,陳虹.雨水滲透與香港滑坡災害[J].水文地質工程地質,1997,24(4);34-38.
作者：李艷清 單位：吉林省地礦勘察設計研究院
