GIS技術在地震學研究中的應用

摘 要：地理信息系統（Geographic Information Systems，簡稱GIS）是用來專門處理空間信息的一種作用性較大的系統。當前，GIS技術應用范圍較廣，用于地震分析預報、地震災難預測等相關地震領域的研究。我國在應用GIS技術上，已經取得了重大的成果。文章主要闡述在地震學領域中GIS技術的應用，結合當前還存在的問題，給予提供相關有效的對策。

關鍵詞：GIS技術；地震學；應用

中圖分類號：TH762.2 文獻標識碼：A

地理信息系統是應用在地球科學、信息科學、系統科學等各個科學領域上的科學，具有處理空間信息的強大能力。當前，GIS技術已經廣泛應用在石油、環境、地籍、市政管理、地震減災等各項科學預測上，并取得了較好的效果。

我國在應用GIS技術上取得了一定的效果，而且我國還將GIS技術應用到地震減災預測上并取得了重大的成就。但是，在應用GIS技術中，由于地震減災的困難性與信息的隱蔽性，很難發現數據的直觀性與決策可視性，所以，GIS技術在地震學研究中還存在著一定的問題。我國根據地震的災難預測與地震區劃，借助GIS技術獨有的空間分析與網絡分析進行數據處理與計算，從而在地震學研究上取得更加明顯的效果。

1 GIS的產生與發展

GIS發源于20世紀70年代，在1963年，美國的Tomlinson對GIS技術提出了計算機處理與分析地圖數據的作用，并對此實行實踐應用。到了1973年，CGIS技術就全面進行了使用，成為在世界上唯一一個運行型的GIS[1]。

然而，GIS技術真正的推廣與應用還起源于20世紀80年代，由于計算機處理與數據分析的功能得到了更加進一步的提高，漸漸GIS技術開始在解決全球沙漠化、全球可居住區的評價、酸雨、核泄漏等領域上進行了研究，并取得了一定的效果。到了20世紀90年代時，GIS技術隨著計算機時代的快速發展，GIS技術也隨著發展進步，從而GIS技術慢慢應用到了互聯網領域上。

我國GIS技術發展主要起源于1978年，當時，我國發展GIS技術還處于準備階段，主要開始GIS的啟蒙研究。在1985年，我國GIS技術發展到了起步階段，主要進行GIS理論探索與區域性實驗研究，還制定了相關的GIS規范；自從1986年后，我國在GIS技術發展過程中，取得了重要的進步與使用效果。例如，我國應用GIS在國土資源與環境上進行了實踐應用，并取得了較好的效果[2]。

2 GIS技術在地震科學研究中的應用

目前，GIS技術已經在全世界范圍內取得了廣泛的應用，主要在美國、日本等發達國家的地震學研究中得到了實踐操作，并且取得了較好的效果。我國GIS技術應用，主要應用在地震減災預測、地震易損性分析、地震危險性分析等地震學中研究。我國GIS技術起步較慢，但是發展較快。在1996年，我國GIS技術在新疆維吾爾自治區人民政府的領導下，應用到了城市防震減災中，并取得了一定的效果。隨后，我國就GIS技術在減震救災中應用進行了推廣與應用，同時還取得了豐碩的成果。GIS在應用中主要可以處理數據和利用函數數據庫建立解決問題的分析模型，目前，我國GIS技術應用也就是基于這兩種方式[3]。

2.1 GIS應用于地震基礎信息的管理和查詢

我國GIS應用在地震學中，首先要求其對地震基礎信息的管理與查詢起到重要的作用。空間數據庫管理是GIS技術的核心，也是在地震學研究中最為重要的一部分。地震基礎信息處理較為困難，因為地震基礎信息來源較廣，數據量較大，地震基礎信息數據中的范圍較復雜，對地震基礎信息的管理與查詢是不可忽視的工作。空間查詢是GIS最重要的功能之一，GIS具有信息查詢功能，既有屬性查詢還有地圖查詢功能，還有圖形與屬性之間的交叉查詢。

2.2 GIS應用于地震災害預測及輔助決策

自從1978年，我國GIS技術處于準備階段發展，到1985年，我國GIS技術逐漸進入起步階段，我國GIS技術起步較慢，但是發展較快。我國在應用GIS中，根據地震的災難預測與地震區劃借助GIS技術獨有的空間分析與網絡分析進行數據處理與計算，為我國地震減災科學研究開拓了新途徑，從而有效地促進了地震學研究發展[4]。

2.3 GIS應用于地震區劃

地震區劃工作主要研究地震構造的背景、地震活動性、潛在地震劃分等內容，目的是為建立抗震防災規劃提供科學依據。在地震區劃上，根據GIS技術應用以及地震危險分析法進行預測，從而對地震區劃。利用網絡單元集成進行區劃，我國在太原第一次應用了網絡神經元集成區劃，GIS在地震區劃上具有自動化程度高、編圖速度快等優點。

2.4 GIS應用于地震分析預報

地震預報是目前地震學研究最困難的科學問題。地震預報對地震學研究要求相對范圍較廣，對地震的位置、影響因素、時間、空間、環境等方面都有要求。GIS在地震預報方面具有了解地震信息、快速查詢、地震活動性分析、地震前兆分析、地震地質構造等功能。具有這些功能能有效的提高數據使用的效益，拓寬了地震分析預報方法，從而為地震預報起到了重要的作用。GIS的開發與應用在地震預報具有一定的意義及相當大的貢獻[5]。

2.5 GIS與RS、GPS技術的集成在地震科學研究中的應用

在GIS發展的時代中，以GIS為核心的3S集成，可以有效地采集數據、分析數據、處理數據等科學性地處理地震資料。GIS與RS具有相同之處，就是都具有實時獲取、動態處理空間信息的能力，為地震提供了準確的現實性信息資源與實時新數據作出了重要保證。GIS與RS、GPS都具有互補的作用，它們三者還能產生較大的邊緣反應，從而增強GIS為核心的綜合體系功能[6]。

目前，GIS與RS、GPS在地震學中都起著重要的作用，并且研究取得了一定的進展，還為以后地震研究學中開辟了新道路。

結語

地理信息系統是應用在地球科學、信息科學、系統科學等各個科學領域上的科學，具有處理空間信息的強大能力。我國GIS技術起步較慢，但是發展較快，我國GIS在應用中主要用來處理數據和建立利用函數數據庫解決問題的分析模型。同時應用在地震減災預測、地震易損性分析、地震危險性分析等地震學研究中。我國根據地震的災難預測與地震區劃，借助GIS技術獨有的空間分析與網絡分析進行數據處理與計算，從而在地震學研究上取得更加明顯的效果。

參考文獻

[1]鄔倫，劉喻，張晶等.地理信息系統-原理、方法和應用[M].北京：科學出版社，2009.

[2]陳述彭，魯學軍，周成虎.地理信息系統導論[M].北京：科學出版社，2010.

[3]周斌.基于GIS的防震減災計算機信息管理及輔助決策系統[J].西北地震學報.2009.