試析GIS技術在地震預測救援及震后重建中的應用

孔祥雪 王萬寧 張欣然 馮 石

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽 110034）

GIS即地理信息系統，GIS技術具有極強綜合性，將地圖學、地理學結合在一起，廣泛運用到不同領域，具有分析、查詢、顯示、存儲、輸入地理數據功能。然而，在GIS技術應用過程中卻存在系統分支少、標準不統一、集成化程度低問題，影響該技術應用成效。基于此，為助推我國地震災害綜合管理實現智慧化發展目標，探析GIS技術在地震中的應用方略顯得尤為重要。

1 GIS技術在地震中的主要應用

1.1 預報及監測

地震災害與地理位置關系緊密，災害預報具有復雜性，影響地震災害預報精準性，為此需積極運用GIS技術針對復雜時空數據進行搜集、管理、存儲、分析，在海量數據加持下助力技術人員預判地震災害走勢，得出地震災害空間分布規律，為技術人員預報地震災害給予支持。引發地震因素復雜，不可放過細枝末節，基于地震波及范圍廣，單憑人力很難及時搜集所需數據信息并加以分析，降低災害監測質量，這就需要用到GIS技術在存在地震災害發生概率的區域規設監測系統，根據地理位置特點控制監測基站疏密。早期基站監測自然因子動態描述不夠深入且相對分散，基于GIS技術的監測系統能集中分析、管理、顯示臺站動態，能提高地震監測數據信息剖析精度，助力技術人員更好地開展監測工作。

1.2 救援及評估

地震對地表物體破壞性極強，通過對以往地震現象進行分析可知，災后生還人員救援難度較大，為抓住受害者救援黃金時期需運用GIS技術，在此基礎上需根據救災需求并運用應急備災數據庫、背景數據庫等資源支持職能部門展開搜救工作。在極震區選擇恰當位置建立緩沖區，針對緩沖區地理因子進行統計，得出搶險救災信息、社會經濟信息等分析結果，有利于輔助職能部門工作人員制定更優搜救決策。除在救援現場予以應用外，GIS技術作為地理環境數據綜合分析處理科學技術手段能幫助區域城市規劃給予支持，根據受災情況評估亦可估算保險行業需支付保費。網絡分析主要圍繞生命線工程管道連通性予以分析，還可針對受災區域道路網絡劃分、資源調撥、最佳路徑規設等方面做出評估。建立在GIS技術基礎上的救援及評估系統是多源災害信息集成平臺，針對水文信息、氣象信息、遙感信息、地震信息、自然地理信息、社會經濟背景等信息予以統籌，可創建若干數據庫，為傷亡人員統計、地震災害分布、需安置人員分布、醫療消防設施布設、重點基礎設施調配提供評估依據[1]。

1.3 災后重建

災后重建是龐大工程，關乎受災同胞生活幸福指數乃至社會和諧穩定，為此需從以下幾個方面出發利用GIS技術做好災后重建工作：第一，安全。地震災害與堰塞湖、崩塌、滑坡、斷層等地質災害等潛在危險關系緊密，為此在災后重建時需通過GIS系統數據分析規避危險性較大區域，通過合理選址奠定安全重建基礎。第二，安置。為盡快讓地震區域生活生產步入正軌，將人們從沉痛的災害中解脫出來，需盡快解決安置問題，在安置過程中涉及諸多因素，需經濟、自然等資源多做調整，為此用到GIS技術數據分析處理功能，為盡快解決人員安置問題給予支持。第三，發展。災后重建需科學規劃，受歷史原因影響當前規劃圖紙多為CAD圖，降低地形分析直觀性、高效性，GIS技術作為空間分析得力工具，可為區域性規劃發展提供寶貴建議，提高災后重建有效性[2]。

2 GIS技術在地震中的應用難題

2.1 系統分支少

引發地震災害原因復雜，為提高災害防控有效性，需將所有可能影響區域地殼活動的因素納入GIS系統內，旨在為數據分析提供有力支持。然而，受儀器設備、管理機制、人力物力等條件影響，GIS系統數據捕捉存在一定難度，還存在年代不同、格式不一、質量不高、有待考證等問題，并無法分設GIS系統，GIS技術應用模塊僵化，未能挖掘該技術地震災害應用潛能。

2.2 標準不統一

GIS技術及數據標準不統一造成的首要問題是有關數據無法共享，傳統野外調查及人工采集數據空間定位精度有限，無法在GIS技術及系統內發揮作用，使技術性分析結果存在誤差，還降低地震災害預防及監測數據轉換質量。

2.3 集成化程度低

當前GIS技術在地震中的應用處于起步階段，與城市規劃、資源利用、損失評估等方面的融合度有限，系統結構有待開發，未能實現遙感信息、全球定位、實時通信等系統的高度集成，難以滿足地震災害預報及監測管控綜合性、集成化發展需求[3]。

3 GIS技術在地震中的應用展望

3.1 健全GIS系統，細化系統分支

在高新科技騰飛背景下GIS系統內信息技術種類日益豐富，如大數據技術、云存儲技術、物聯網技術、空間數據管理等技術，客觀上為GIS系統細化分支給予支持。WebGIS及萬維網地理信息系統，將GIS技術與Web技術關聯在一起，屬于特殊GIS系統，為該技術通過互聯網分析、處理、存儲、顯示及應用各類空間信息提供便利條件，還可處理圖像、視頻、文本等數據，能解決現有GIS系統封閉、獨立、成本高、共享性差、維護難問題，同時可提高系統內數據流利用率。

3.2 規設統一標準，共享數據信息

第一，加強GIS技術研究，搜集該技術在地震中的應用有關資料，總結技術經驗，從預報及監測、災后重建、遇難者搜救等角度出發規設具有統一性、科學性、高效性的技術標準，為分處于不同模塊內的數據相互轉換、協同運用、系統分析給予支持；第二，從地震專業領域角度著眼規設GIS技術規范及標準，為解決數據轉化難題奠定基礎，同時該標準及規范需具有權威性，敦促GIS技術研發主體踐行相關標準，從源頭出發保障技術規范統一；第三，在遙感技術、GPS技術、桌面制圖技術、CAD等技術共同應用基礎上制定統一標準，根據地震中GIS技術應用需求開發配套技術軟件，旨在優化調配技術資源，多渠道充實地震相關數據信息；第四，加快地震預報及監測、災后重建、現場救援等數據庫建設速度，一方面以全國為導向建設具有總覽性的數據庫，實現數據共享目標，消除數據孤島，另一方面以各省市為基礎興建數據庫，賦予數據針對性，消除本地區元數據標準差異，支持當地制定具有應用價值的區域性地震災害管控對策[4]。

4 結語

綜上所述，GIS技術在地震中的應用具有提高災后重建效率，加強地震災害預報及監測，優化整合地震救援資源等積極意義。這就需要GIS技術在地震預報及監測、救援及評估、災后重建過程中予以應用，在積累GIS技術應用經驗前提下健全該系統并規設若干分支，開發更多模塊，規設統一標準，共享數據信息，加強技術集成，將人工智能、5G技術、無人機技術、虛擬現實等技術與GIS技術融合在一起，繼而挖掘該技術在地震中的應用潛力，旨在助推我國地震預報及救援工作朝著信息化方向發展。