地理信息系統在地質災害評估中的應用

張近鳳　張花翠　劉亞鋒

摘要：本文在簡要介紹地理信息系統以及地質災害評估的基礎上，分析了地理信息系統在地質災害中的應用，結合具體實例，采用地理模型分析方法，對區域坡度、坡向等地理因素定量化，直觀反映區域地形地貌特征，為地質災害評估提供動態空間信息和地形分析數據，為地質災害的評估和決策部門提供科學依據。

關鍵詞：地理信息系統；地質災害；災害評估

隨著國家和相關部門對地質災害的重視程度逐漸增加，地質災害評估的目標也隨之不斷提高，其中包括提出了更高的要求、更高的準備度、更高的災害預測能力和防治能力。地理信息系統是常用的地質災害評估系統，其特殊的價值和作用也得到了較為明顯的顯示，因此，在地質災害評估中采用地理信息系統對災害進行評估和預防應引起相關部門的高度重視。

一、地理信息系統與地質災害評估的基本概念

1、地理信息系統基本概念

地理信息系統（Geographic Information System）簡稱GIS，是一種新技術學科，它實現了信息、空間與地球三種科學之間的信息交叉，此外，該學科還結合了先進的計算機科學和遙感技術、現代化的信息工程技術和現代地理學的基礎理論與實踐方法。地理信息系統的基礎是現代的數據庫系統、先進的可視化地圖以及進行地理信息空間分析的計算機系統，從而實現對一些特定的數據進行有效的處理，這些數據包括具有地理特征的數據、具有表征地學現象屬性的數據等等。地理信息系統的功能也包含諸多方面，主要體現在采集和存儲信息、對信息進行管理和檢索、實現信息的查詢和分析、顯示和輸出數據、定期進行數據的維護和更新。地理信息系統對將區域內的多種要素有機的融合在一起，對數據的動態狀況進行實時的監測。

2、地質災害評估基本概念

所謂的地質災害評估是一種評估手段，評估對象就是對地質災害的活動程度以及其破損的情況，此外，地質災害評估還能對潛在地質災害進行預測和評價。地質災害評估的主要內容包括以下兩點：第一，對地質災害的發生區域及其周圍的危險區域的受災體遭到危害的程度的預測進行評價和分析；第二，在完成對危險體和受災情況的預測和評估的基礎上，對災害所造成的損失進行進一步的實際預測和評估。進行地質災害評估的基本目的就是量化的反映出地質災害的普遍存在的特點，以及地質災害對區域的整體破損情況，其反映出的指標是綜合性和單向性的。這就為地質災害的防治、規劃、部署和實施工作提供依據。

二、地理信息系統應用在地質災害中的主要體現

就我國目前的地理信息系統應用現狀來看，其應用主要體現在規劃國土和城市、測量地籍、進行農作物產量估產、監測森林實時狀態、勘察水資源以及開發資源潛力等諸多領域。地理信息系統應用在地質災害中主要體現在以下幾個方面：

1、評價與管理地質災害。

將地理信息系統的各項功能充分結合在一起并加以利用，根據地質災害的具體情況編制相應的地質災害空間信息管理系統，實現對地質災害調查基礎資料的有效管理，將地質災害的空間分布信息進行確定，將其作評估地質災害危害度評價的有效手段和憑證。除此之外，可對地質災害與影響因素之間存在的內在關系進行分析，并根據具體的地質災害情況提出具體的措施來減輕和防治地質災害，預測危險區內潛在危害。

2、區分評價地質災害危險性

在收集大量的區域基礎地質環境資料之后，通過使用地理信息系統對基礎資料進行有效的處理，確保提高數據更加可靠、準確。同時，通過選取合適的評價預測指標，恰當的運用數學分析模型，將研究區的地質災害危險性作為等級劃分的依據，從而為地質災害的管理和防治提供依據。

3、實現地理信息系統與專家系統相結合

在地理信息系統與專家系統相結合的應用中，地理信息系統在其中發揮的主要作用是對時空數據進行有效的管理、對數據進行空間分析。而專家系統是對地質災害的危險程度和破損程度進行預測和判定。將兩者進行有機的結合，既可以將專家的經驗進行有效的推廣，又能夠盡量減少相關工作人員在室外的人工作業工作量，提升了區域地質災害實現動態管理的可能性。

三、GIS在地質災害中的實際應用案例

1、研究區基本狀況介紹

本次研究的位置是寶塔區，其作為陜西省延安市人民政府所在地，是陜北地區政治、經濟、文化中心。地處黃河中游，位居黃土高原中部，區內屬丘陵溝壑地形，海拔在800～1400m之間。該區屬暖溫帶氣候，氣溫多變，溫差較大。年均降水量550mm。近年來，旱、澇、霜、雹等自然災害齊聚于此，加之不合理的人文開挖等活動造成地質災害頻發，受災損失慘重。通過收集該區地質災害基礎資料，采用地理數學模型分析方法，對區域內潛在的地質災害以及工程建設可能引發或加劇地質災害及其危險性進行分析和預測，對該區地質災害風險評估具有重要意義。

2、研究方法

通過收集該區高程數據，制作數字高程模型（DEM）（本次研究采用mapgis軟件），反映坡度、坡向等因子在內的線性和非線性組合的空間分布，使用數據化的方法測量也就是坡度和坡向。

3、研究結果

通過以上方法，可制作出該區域三維地形圖、標高分析圖，以及基于數字高程模型進行坡度分析和坡向分析。經分析發現，該區地形復雜，存在滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的潛在危險性較大，其中，以滑坡和崩塌災害為主，主要分布在人口集中與工程活動強烈的延河及其支流南川、杜甫川兩岸的斜坡地帶。對該區工程建設和建成后可能引發或加劇的地質災害及其危險性，相關部門可根據評價結果提出科學有效的防范措施。

四、結論

目前，地理信息管理系統在地質災害評估中得到了廣泛應用，其應用的價值在于可以在實際工作中成功的進行地形分析以及災害的預測和評估，縮減了傳統風險評估中存在的諸多不確定性因素，相比而言，更加直觀、更加精準，這是地質災害風險評估的必然趨勢。

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