地理信息系统在地质灾害的应用

摘要：地理信息系统作为一门综合了地理学、地图学、遥感技术和计算机技术等多种技术的学科，其自身功能性较强，已经在多个领域中得到了广泛的应用，将其应用在地质灾害信息系统的建设中能更加准确地采集地理信息，提高国家地质灾害的预测能力和预防水平。文章从地理信息系统的含义和特点出发，对地理信息系统的作用和分类进行阐述，最后分析地质灾害信息系统建设中地理信息系统的具体应用，旨在为相关人员提供参考。

关键词：地理信息系统；地质灾害信息系统；灾害预报

我国属自然灾害频发国家，地质灾害由于具有不确定性、突发性、成因复杂性，给国家和人民带来了巨大的损失。提高国家地质灾害的预防能力，保护人民群众的生命财产安全已经成为备受国家和社会关注的重要问题。随着地理信息系统技术的不断成熟与发展，该技术在城市管理、矿产资源勘探、地质灾害等多个领域中都发挥出重要作用，在地质灾害信息系统建设中应用地理信息系统，能有效提高地质灾害调查工作的科学性。

1地理信息系统含义和特点

地理信息系统是一门综合性学科，在计算机软硬件的支持下，对地球整体或部分表面空间中的地理分布数据进行采集、归类、运算、分析、处理、储存等操作。在多个领域中都有广泛的应用，地理信息系统的应用范围如图1所示。由众多模块构成的地理信息系统能通过建立空间模型，对地理空间进行综合分析，并通过复杂动态化的运算预测空间内地理信息[1]。

2地理信息系统的作用

地理信息系统具有强大的地理信息采集功能，加强对地理信息系统的研究，有助于提高人类对重大地质灾害的预防能力，对保障国民的生命财产安全具有重大意义[2]。加强对地理信息系统的研究，对国内多个研究领域都有重要的推动作用，尤其对地质灾害防治部门而言，有助于该部门深入研究不同地区的地理信息特点，制订出更科学的地质灾害防治方案。在实际应用过程中，地理信息系统利用计算机技术、信息工程技术、遥感技术等对空间信息进行采集、分析和处理，并将信息处理结果、地理分析功能和一般数据库操作进行集成化处理，在此过程中，实现对信息的动态化处理，对空间模型中各项数据进行更新，并最终达到预防重大地质灾害的目的。

3地理信息系统的分类

（1）专题信息系统。该系统主要分析专项目标，具有明确的主题意义，对特定项目的服务质量较好，如在水资源管理系统中的应用。（2）区域信息系统。该系统是以区为单位，对区域内的数据进行采集，区域的划分可根据实际需求进行相应的调整，如对长江某流域地理信息进行研究等。（3）地理信息系统。与上述两个系统相比，地理信息系统的构成复杂，在实际工作中具有较多要求和限制。该系统主要是利用图像数字化工具对数据进行查询、分析、探索及储存，还能在用户的要求下对数据进行运算。地理信息系统不仅能对地球表层地理信息数据进行采集、分析和处理，还能对环境资源信息数据进行采集、分析和处理[3]。

4地理信息系统在地质灾害信息系统建设中的应用

4.1对地质灾害进行评价和管理

利用地理信息系统采集、分析和处理区域地理数据完善空间信息管理系统[4]，这一功能让人们能够更加深入地探索地质灾害的发生规律和分布特点，还能在空间信息管理系统中展示历史地质灾害发生的原因和等级，帮助地理专家更准确地预测地质灾害的发生位置。灾害发生前会有一些征兆，如滑坡前缘土体隆起并出现放射性裂缝，护坡前缘坡脚位置多年堵塞的泉水突然复活，动物异常惊恐等。利用地理信息系统能对区域范围内可能发生滑坡的位置进行监测，当发现滑坡灾害的不同征兆后，对滑坡灾害的影响范围、灾害等级等进行科学性测评，并结合测评结果制定针对性的防范策略。

4.2地质灾害危险度划分和评估

地质灾害的类型较多，如地震、滑坡、泥石流、地面沉降、土壤盐碱化等，各类地质灾害的产生原因非常复杂，且具有突发性和不确定性特点。以往受到科技水平的限制，人们难以对地质灾害的危险程度进行科学的划分和评估，利用地理信息系统则能使操作人员准确获取地理信息数据，在空间信息管理系统中录入地理信息数据，对地质灾害等级、地质灾害原因和影响范围等进行预测，并为后续类似地质灾害的防控提供参考。相关部门也能利用地质灾害的危险等级制订相应的预防或救灾计划，提高预防或救灾措施的科学性和合理性，避免出现资源浪费或资源分配不足等问题。

4.3地理信息系统技术和专业系统集成的应用

利用专业系统能有效提高地理信息数据的准确性，提高风险预防的全面性，为地质灾害的防治工作提供更加全面的数据参考，提高地质灾害防治工作的科学性。地理信息系统的主要功能是对地理信息数据进行采集、分析和处理，专家系统的主要功能是利用专家知识分析空间信息管理系统中的数据。同时，在操作过程中，操作人员也能利用专家经验验证地质灾害信息的准确性，通过对比专家经验和地理信息系统的相关数据，对地理信息系统进行反向完善，使二者能相互促进。地理信息系统技术和专业系统集成的应用，有助于提高我国地质灾害的动态管理质量。

4.4地质灾害防治研究

受科技水平的限制，以往地质灾害的治理主要以事后治理为主，即在地质灾害发生后根据灾害现场的损失评估采取相应的治理和救灾手段，不可避免地造成大量资源的浪费，并且很多高等级、高强度自然灾害的发生会通常还会诱发其他次生灾害，若未能对其进行准确预测，会造成更大的危害和损失。地理信息系统的应用有效提高了地质灾害防治的事前管理水平。以江西省吉安市的地质灾害信息系统为例，可利用该系统及时地监测、采集、分析和整理灾情信息，依托灾情数据建立数据模型，分析地质灾害发生情况，预测可能发生的次生灾害，制订针对性的地质灾害防治方案，为救援部门准备救援物资、组织救援人员、制订救援计划提供参考。吉安市地质灾害信息系统界面图如图2所示。

5结束语

综上所述，在科学技术水平不断提高的背景下，地理信息系统技术的逐渐成熟，为资源管理、国土规划、地质灾害预防等多个领域都带来了新的技术保障，使其获得更好的发展。在地质灾害信息系统建设中科学地应用地理信息系统，能显著提高系统的全面性和准确度，提高对地质灾害的监控水平，提高对地质灾害相关数据的采集、分析、处理和运用能力，帮助相关部门在地质灾害发生前对其进行更加准确的预测，在地质灾害发生后制订科学性更强的救灾计划，减少地质灾害带来的损失。

参考文献：

[1]赵子良,石德强,汪玮.基于地理信息系统和遥感的区域地质灾害易发分区研究:以咸宁市咸安区为例[J].资源环境与工程,2019,33(S1):64-69.

[2]王克峰,李芹.地质灾害信息系统及群测群防体系基础地理信息数据库建设[J].测绘与空间地理信息,2017,40(11):100-102.

[3]高华晨.滑坡灾害风险分析及其防治研究[D].武汉:湖北工业大学,2020.

[4]王磊,常鸣,邢月龙.基于信息量法模型与GIS的滑坡地质灾害风险性评价[J].地质灾害与环境保护,2021,32(2):14-20.

作者：赵晋睿 李磊 苏宗跃 单位：河北九华勘查测绘有限责任公司