景莹
北京舜土规划顾问有限公司宁夏分公司 750001
摘要:近年来,各行各业的发展迅速,由于地质灾害的发生“面广量大”,表现出“突发性”与“不确定性”的时空发生特点,形成的基础资料与调查成果分散,地质灾害防治形势十分严峻,存在地质灾害成果资料格式不统一、存储散乱、数字化程度低、数据管理及三维可视化场景建设滞后等问题。结合陕西省地质灾害分布特点、发展趋势及防治形势,针对陕西省地质灾害防治中存在的薄弱环节,利用三维GIS技术,将数字高程模型、数字正射影像、实景三维模型等多源数据融合,建立多级别三维地形数据库,构建可视化的地质灾害隐患点三维场景,实现对地质灾害隐患信息的全方位、多角度的三维展示、场景漫游、数据管理及查询;同时运用GIS的空间存储、三维分析、空间分析等功能,为灾后土方量计算和基本灾情分析提供一种解决思路,为地质灾害防治工作信息化建设、地质灾害防治和预警、移民搬迁等工作提供重要的地理数据支撑。
关键词:GIS信息量法;地质灾害分区评价;应用
引言
GIS技术在交通、农业、制图测绘、工程建设等领域中发挥着重要作用,具有很高的应用价值。由于受到自然条件的影响,我国地质灾害发生较为频繁,严重威胁到了我国人民群众的生命安全和财产安全。因此,我国对地质灾害防治系统十分重视。地质灾害防治系统应用了大量的先进技术,而GIS技术对防灾治灾工作具有重要价值,可以充分收集分析空间地理环境的各种数据,为技术人员分析地理环境提供便利,提高地质灾害预测与治理的效果。
1系统总体架构
地质灾害隐患点三维地理信息系统采用三层体系结构,具体内容为:(1)数据层。提供系统底层数据库的数据集成与支持,集成了所需要的地质灾害隐患点二维、三维信息数据;(2)逻辑层。提供系统各功能模块的实现,负责数据的存储访问以及各种系统功能、地质灾害隐患点展示的业务实现,如导航浏览、信息编辑、查询统计、三维分析等;(3)表示层。展示给用户的可视化界面。基于三层体系结构,结合地质灾害隐患点地理信息系统的设计思路。
2地质灾害防治系统中GIS技术的应用现状
2.1GIS技术的应用
随着GIS技术的不断发展成熟,GIS技术的普及程度愈来愈高,GIS技术在很多领域都发挥着重要的作用。地质灾害防治系统中GIS技术的应用也越来越成熟,现阶段,GIS技术的应用主要体现在以下几个方面。首先,利用GIS技术对收集到的各种地理信息数据进行整理、分析等,通过这些数据制作相应的地形地貌模型,为研究人员分析地形提供直接帮助。其次,利用GIS技术对地理模型进行预测分析,通过收集到的数据进行判断,使用多种方法为地质灾害的预警、防治等工作提供帮助。最后,GIS技术的功能不断增加,地质灾害防治系统可以利用GIS技术提高地质灾害预测的准确度。
2.2地质灾害防治系统应用
GIS技术存在的问题首先,专业人才不足。GIS技术是建立在信息化技术基础之上的一种专业化技术,在地质灾害中应用对人才有十分高的要求。只有既精通地质相关知识,又具备一定水平信息化素养的人才才能够充分发挥GIS技术的优势。但是,在现行的地质灾害防治系统中,这种复合型人才十分稀少。其次,地质灾害防治系统没有统一的组织规划。现阶段,我国对地质灾害防治十分重视,地质灾害发生较为频繁的地区基本都建立的相应的防治系统,但是,从整体上看,各地的系统之间缺乏联系,各自为政,各系统之间数据信息共享程度不高。主要表现为不同的系统由于格式等原因数据无法共享;存在重复采集数据的情况,浪费了有限的人力物力;覆盖范围有限,灾情发生后需要整合多个不同部门的系统数据,影响了救灾效率。再次,需要较长的建设周期。地质灾害防治系统的建设需要很多相关部门、技术的支持,从开始规划设计到最终完成系统建设需要耗费几年的时间,在这一过程中,很多技术已经发生了较大变化。地质灾害防治系统对计算机技术的依赖程度较高,但是计算机技术更新换代速度较快,如果设计缺乏前瞻性,GIS技术的应用会受到很大影响。
最后,地质灾害防治系统设计存在问题。在地质灾害防治系统设计时,由于受到人才等方面的影响,对GIS技术等应用设计考虑不足,地质灾害防治系统不能充分利用GIS等先进信息化技术的价值。
3地质灾害易发性分区评价
3.1分区评价原则
地质灾害的总体特征是随机分布,其中又蕴含一定的规律。根据该种分布情况在分区评价中充分体现了“以人为本”和“可持续发展”的新战略思想,并采用定量分析法对地质灾害的脆弱性进行了评价。评估主要基于已有地质灾害,其不仅基于调查,而且还充分考虑了人类工程经济活动的影响以及各种外部运行条件的变化,以便进行预测分析。
3.2评价数据体系建立
地质灾害多发区评价原理是工程地质类比,即相近的自然、人工活动环境条件会产生相似的地质灾害。地质灾害易发程度的划分着眼于地质灾害的数量和活动,例如滑坡、崩塌和泥石流以及自然地质现象的发展。评价数据体系主要包括地质灾害的形成环境,包括地质环境条件和地质灾害引发要素。在分析地质灾害形成条件的基础上,综合已有科研成果,参照调查区的计算结果,采用评价数据贡献率法分析确定了调查区地质灾害易发程度划分中各项数据的权重。
3.3评价数据量化
本次分析采用的数据包括定量数据和定性数据。其中针对野外调查收集的边坡的斜坡高度、坡体陡峭程度、区域多年雨量数据等,可以采用收集的数据对其直接进行定量化评价,但对于斜坡土体结构、斜坡类型等数据,则可以建立专项的数据评价分类标准,并根据每个数据对不同层次的贡献进行相对取值。
3.4完善地质信息数据库建设
地质灾害的发生是多种因素综合作用的结果,所以GIS技术的应用十分复杂,在具体应用过程中需要收集、分析大量的相关信息数据,主要包括地质结构、水文信息、地形资料、气候信息等各种数据。GIS技术可以实现对地质灾害的有效分析,为地质灾害发生地点、时间、等级等进行有效预测。这一切都建立在对地质信息数据进行分析的基础上,因此,需要加强地质信息数据库建设,保障数据资源的时效性与准确性。地质灾害防治系统对预测地质灾害发生、灾后治理工作、减少地质灾害危害具有重要意义,加强对地质灾害防治系统的建设十分重要。GIS技术在地质灾害防治系统中有十分明显的优势,GIS技术在地质灾害防治系统中的应用有利于提高地质灾害预测的准确度、有利于地质灾害监测工作开展、有利于地质灾害治理工作进行、有利于降低地质灾害造成的损失、有利于为人们创造更好的生活环境。
结语
本文针对地质灾害隐患点基础资料与调查成果分散、三维可视化建设滞后等问题,采用三维GIS平台软件,建设了多级别三维地形数据库,构建了地质灾害隐患点虚拟地理信息空间,实现了对地质灾害隐患点的三维展示,能够提供漫游、三维量测、快速查询、统计分析及基本灾情分析等功能,为研究人员在计算机中研究地质灾害隐患点的空间分布、总体现状提供直观方法,可以为地质灾害防治、灾害预警疏散、移民搬迁等提供可视化地理数据支撑,有助于地质灾害隐患防治的信息化建设及地质灾害隐患防治应急保障服务。但是在监测预警模型构建与验证等方面存在欠缺,需要通过与专业部门深入对接,进一步完善相关功能。
参考文献
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