地理信息系统在地质灾害研究中的应用

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　　[摘要]由于多方因素的影响导致地质灾害的发生，直接危害到人类的生命及财产安全，并对社会的经济发展带来极大的影响。基于地理信息系统在地质灾害方面的研究，实现空间分析、统计，对地质结构密度、灾害点划分进行有效的分析、控制，对不同等的灾害进行划分，更好的做到提前预防及有效的救治作用。
　　[关键字]地质灾害 地理信息系统
　　[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-276-2
　　1 地质灾害风险评估研究的意义
　　①地质灾害风险评估是制定防灾救灾和具体安排防灾减灾措施的基础，是政府有关部门组织安排灾后救援和分派救援物资的依据；②我国地域辽阔，自然灾害种类繁多，进行地质灾害风险评估对国民经济发展布局的调整具有参考价值，促进国民经济协调发展；③研究建立一套科学的灾害评估指标体系、标准和模式，有利于防灾减灾和灾后重建的科学化，给政府和各级救灾部门、灾后恢复重建工作的正确决策和规划提供科技支持，有利于政府和人民正确认识灾害、了解灾情、提高灾害意识，从而推动社会减灾事业的发展，构建和谐社会。
　　2 方法和技术路线
　　2.1 地质灾害风险评估理论体系研究
　　本研究首先搜集国内外相关文献，进行归纳、整理、阅读和总结，分析地质灾害风险的国内外研究进展，分析地质灾害风险研究的发展趋势与不足；探讨基于GIS技术的地质灾害风险评估理论与方法；重点研究地质灾害风险评估理论体系，从灾害评估体系的建立、量化，危险性评估建模、易损性分析，到风险评估建模方法，为本次研究提供理论依据。
　　2.2 地质灾害风险评估系统的研发
　　基于地质灾害风险评估理论，建立以C#语言和基于AicEngine为开发平台的地质灾害风险评估示范系统，开发利用RS技术获取地质灾害风险评估所需数据、基于GIS技术获取和管理数据的模块，从地质灾害风险评估与制图的流程出发，进行空间数据处理、灾区孕灾环境专题信息提取、地质灾害时空分布专题信息提取和风险评估建模的模块开发，构建以多源数据为核心的灾害风险快速评估应用示范系统。
　　2.3 示范应用研究
　　以"4.14"，玉树地震为例，对其诱发的地质灾害进行灾害风险评估示范研究，主要包括：
　　（1）资料收集、整理与分析，研究的资料包括：地震灾区的遥感数据 （TM/ETM+、SPOT、IKONOS、P6，航空影像数据）， SRTMDEM数据，1：25万水系数据，《中华人民共和国地貌图集（1：100万）》的地貌数据，《中国地质图1：200万》的地质数据，土地利用数据，降雨数据以及基础地理数据等。
　　（2）危险性评估指标提取与量化。包括灾区环境地质条件分析，评估指标体系的建立、提取与量化。评估时，综合考虑灾区地震、地质灾害的发生过程、发育环境等因子，建立玉树震区地质灾害危险性评估模型、评估指标体系等。
　　（3）风险评估。地质灾害风险（Risk）可以表达为危险性（Hazard）和易损性（Vulnerability）乘积。因此，风险评估分三步进行，首先是危险性评价，确定可能发生灾害的概率，其次是易损性分析，进行承灾体的识别与易损性评估，最后进行风险评估。
　　3 地理信息系统分析
　　地理信息系统（简称 GIS）和计算机技术的发展无疑为地质灾害区划研究提供了很好的平台和技术支撑。由澳大利亚专家在Caims地区利用GIS技术对滑坡风险进行评估，把斜坡地质灾害的危险性、易损性、风险评价作为一体进行风险区划研究，并讨论了滑坡的危险性、易损性和风险性三个定量指标的确定方法，得出风险等于危险性、易损性和受灾对象的乘积。这一成果代表了滑坡灾害及风险区划制图技术应用的国际最新水平和发展方向。自80年代以来，GIS技术在区域地质灾害评估预测研究中得到广泛的应用，基本形成了基于GIS技术和"多因素综合预测法"进行滑坡危险性分区的研究理念，在方法论上，经历了从定性到定量模型，再发展到非线性学科相结合的过程，提出了各种针对不同地质灾害研究的数学模型，诸如：多元回归法、模糊综合评判法、神经网路、支持向量机等方法对滑坡产生的危险性进行了有益的研究。
　　基于GIS技术进行的地质灾害区划研究与地质灾害的研究是分不开的。国外对地质灾害区划的研究始于上世纪中期，如：60年代末，美国专家在加里福利亚州，利用"滑坡敏感性预测方法"对该行政区的斜坡进行危险性分区研究（殷坤龙等，2000）。
　　我国将GIS应用到地质灾害评价的工作起步较晚，直到20世纪90年代中后期，随着高等院校与科研院所将GIS技术全面引入滑坡区域评价〔沈芳等， 1999；许强等，2000；黄润秋等，2001），使得GIS技术在地质灾害区划研究方面得到推广应用。以GIS软件为技术平台，运用统计分析法、信息量法、因子叠加法、层次分析法、模糊评判法、主成分分析法和神经网络法等数学方法进行地质灾害的危险性、易损性和风险评价已成为地质灾害区划领域研究的发展方向之一。在基于Gls的地质灾害区划研究中，选取一定的指标，如灾害密度、灾害强度等进行地质灾害区划研究，或选取地质灾害相关的基础条件，运用灰色关联分析方法确定各因素的权重值、层次分析法、专家评判结合GIS的空间叠置分析技术，即逆行地质灾害危险性综合评估，建立地质灾害危险性综合评价指标体系，进行地质灾害危险性评估（朱照宇，2001；张春山等，2003；王轶等，2004）。
　　4 总结
　　综上所述，基于GIS地质灾害风险评估方法主要体现在以下几个方面：一是将GIS应用到滑坡灾害历史数据的管理以及评估图层的表达中，建立基于GIS的灾害信息管理了系统：二是基于GIS的空间分析与预测模型相结合，完成地质灾害各影响因子的空间叠加，进行灾害的危险性预测：三是从影响地质灾害风险的因素出发，利用GIS的空间分析功能进行因素叠加，实现风险评估并结合GIS的空间信息管理功能，对灾害进行管理，进而进行管理决策，实现防灾减灾的目的，从而更方便的得出地质灾害易发性、危险性和损失等方面的评价及相应的灾害区划，为人类和社会安定发展起到良好的保障。
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