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1、摘要：地理信息系统，简称GIS，是由计算机系统、地理数据和用户组成通过对多要素数据的操作和综合分析，方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出，满足各应用领域需要。地理信息系统在地域开发、环境保护、资源利用、城市管理、灾情预测、人口控制、交通运输等方面发挥着积极的作用。随着现代信息技术的迅猛发展，地理信息系统（GIS）在灾害研究上发挥着越来越重要的作用。灾害源自于自然界能量的突然爆发，灾害不可预测，破坏力极大，造成人员、物质和环境的巨大损失。联合国统计，近70 年来，全世界死于各种灾害的人口约458 万人。地震造成的人口死亡尤甚，已发生过4 次造成20 万人以上死亡的大地震。人类
2、社会每年创造的财富，约有5被各种灾害所吞噬，给社会经济造成破坏。怎样有效的防灾、抗灾已成为我们迫切需要解决的问题。目前，基于GIS 的灾害管理系统已成为一种综合的、得到充分发展的、成功的用于灾害管理的有效工具，被广泛用于灾害管理的各个阶段。关键字：灾害管理，GIS一、GIS概述1GIS的特征地理信息系统具有以下三方面的特征：(1)具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，具有空间性和动态性；(2)以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空I司分析、多要素综合分析和动态预测的能力，并能产生高层次的地理信息；(3)由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并有计算机程序模拟常规的
3、或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务；计算机系统的支持是GIS的重要特征，使GIS得以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析。2GIS的功能(1)数据的提取、转换和编辑。将现实世界的空间与空间信息转化为数字数据，保证GIS数据库中的数据在内容与空间上的完整性、数值逻辑一致性与正确睦等。(2)数据的集成。GIS的主要数据可由二维或三维的空间型地图而来，它包括三方面的内容，分别为空间位置、拓扑关系和属性。(3)数据结构的重构和数据转换。空间数据重构包括空间数据或属性数据结构的改变，空间数据的转换包括比例尺的缩放，旋转平移和转换；属性数据的转换
4、包括线性和非线性函数的转换。(4)空间数据的查询和检索。GIS提供了功能强大的查询和检索功能，即从空间位置检索空间物体，以及满足一定属性条件的空间对象。(5)空间操作和分析。包括再取样模块(resample model)、分类模块(rCCl3SS model)、交叉模块(crosstab model)、计算面积模块(area或area P model)、周长计算模块(perim或perimP model)、叠加模块(overlay model)、时间序列分析模块(umeseries analysis model)等。(6)空间显示和成果输出。空间显示包括图形的二维显示和三维显示。成果输出包括统
5、计报表、表格等，可由各种回归模块和显示模块来完成。(7)空间数据的更新。空1司数据库的数据必须定期更新。二、目前GlS技术在地质灾害工作中的主要应用1基于GIs的地质灾害信息系统地质灾害信息系统简称GHIS)是以GIS技术支持的、以解决地质灾害信息处理相关技术问题的专题应用型信息系统，该系统从空间数据信息的有效获取、储存、查询和处理人手，提供灾情动态和实时环境评价、危险性区划等地质灾害预警信息成果，为有关政府部门提供决策服务。其研究目的是在GIS工具系统和专业应用系统的支持下，结合地质灾害工作中空间信息管理、分析和预测评价的实际需要，进行地质灾害方面的应用研究，探索传统的地质灾害分析方法与GI
6、S信息技术进一步结合的关键技术问题，开发实用性空间分析模型，为实现工程地质分析研究的多源、实时、动态、形象管理提供有效的技术途径。GHIS系统既是信息的管理者，又是信息的使用者，同时也是信息的输出者，其程序流程如图1所示。2基于GIS的地质灾害风险分析系统当代GIS技术正向能够提供丰富、全面的空间分析功能的智能化GIS的方向发展。智能化的GIS具有强大的空间建模功能，能够构建各种具有专业性、综合|生、集成性的地学分析模型来完成具体的实际工作，解决以前只有靠地学专家才能解决的问题。利用GIS技术不仅可以对各种地质灾害及其相关信息进行管理，而且可以从不同空间和时间的尺度上分析地质灾害的发生与环境因
7、素之间的统计关系，评价各种地质灾害的发生概率和可能的灾害后果。3基于GIs的地质灾害地质灾害区划模型系统是以GIS技术支持的、用于地质灾害的发育强度、危害性、危险程度等方面评价的专题应用系统。该系统从空间数据信息的有效获取、储存和处理人手，提供地质灾害区划成果，为有关政府部门提供减灾决策服务，也为地质灾害区划研究提供辅助工具。其是在收集大量的基础地质环境资料前提下，通过选取合适的评价预测指标，运用恰当的数学分析模型，对研究区进行地质灾害危险性等级的划分，从而为地质灾害的管理及防治和预警决策提供依据。4地质灾害区域评价预测及预警系统基于GIS的区域地质灾害危险性i平价研究是一项规模巨大，内容复杂
8、的系统工程，套完整、严密的评价体系无疑是决定GIS应用水平的关键。地理信息系统(GIS)可以很方便地管理和融合多源数据，生成任意大小的、足够细的评价单元，还可结合专业特点和具体问题进行空间评价预测模型二次开发，直观显示评价预测结果，在区域地质灾害评价预测方面具有较为广4阔的应用前景。2.1 灾害管理中的信息管理过程灾害管理的信息管理过程分为以下几个阶段，即准备、减灾、预防、响应、恢复和重建，其中准备、减灾、预防属于灾前管理过程; 而响应、恢复和重建属于灾后管理过程，它们形成了一个信息管理的循环过程。1） 准备：该阶段主要利用GIS 对海量数据进行管理1，对风险评估和设计，用于分析和证明灾害发生
9、的概率和其对生命、财产和环境的潜在影响，为今后的减灾、预防、响应、恢复和重建等阶段的工作打好基础。利用GIS 可以对灾害进行建模和显示，可以让管理机构进行综合评估和设计减灾计划。此外，利用GIS 显示灾害源的位置，在大范围内全程跟踪、安排应急物质、装备等运输路线。2） 减灾：减少灾害发生的频率。利用GIS 的关联功能进行分析，可以确定在潜在的影响区域内潜在的人员伤亡和基础设施被破坏的情况，以便采取相应的措施进行保护。比如，基于地形特征，采集相关数据，利用GIS 可以确定洪水经过的路线。3） 预防：例如基于GIS 平台结合遥感数据和其他相关信息建立灾害与预警系统，设计应急指挥中心，应急演习训练，
10、救援队的位置和布点，规划疏散路线，向公众发布公告等等。4） 响应：提供应急帮助，稳定灾区形势，减少相关衍生灾害的发生概率。例如搜索、救援、提供医疗服务、切断被污染的水源、对危险区域进行隔离等。5） 恢复：使受灾物质恢复到正常或更高的水平，应优先恢复关键的设施和系统，例如食物、水源的供应。结合包括短期恢复和长期恢复两种。优先恢复关键的设施和系统，例如食物、水源的供应。结合 GPS 技术确定灾害源类型和破坏的程度2，优先行动。组织灾后的损失信息、人口普查信息，并对灾后进行评估以便重建。6) 重建 : 即对在灾害中遭到破坏的基础设施及其他相关项目等进行重新建设三、GIS在地震灾情监测与评估中的应用1
11、2.GIS的作用：地震往往具有极强的破坏性，从过去的地震实践来看，震后几小时到24 小时内是人员抢救的关键时段，可基于GIS 技术、背景数据库、应急备灾数据库救灾需求确定合理的救灾投入及资源配置。同时通过在极震区周围建立缓冲区，可对缓冲区内各要素进行统计，如统计缓冲区内社会经济信息、抢险救灾信息（抢险物资、抢险队伍及避险中心）等，不仅为抢险救灾决策提供有力的辅助手段，还可为城市规划、保险行业保费估算提供非常重要的依据。网络分析包括通过对生命线工程的管道进行网络连通性分析，资源供给网络划分、资源调拨及道路网络分析最佳路径分析。2对灾区的监测遥感为监测的主要手段，而以GIS技术为基础建立的各类基础
12、背景数据库则是灾情评估的基础。遥感提取的是灾情发生之后的具体情况，受灾范围的确定需要以地震震源强度及波及范围数据支持。从遥感图上提取图像也需要GIS的帮助。由于不确定的天气状况，一般都采取能全天候精测能穿破云层的合成孔径雷达进行监测。对于山体阴影不以计算机自动分辨，一般采取人机交互式。影像应用：1.地震后快速获取灾区现场图片，可以看清楚每栋房子甚至人，这样知道去哪里救人 2.从高分辨率影像中通过目视判读可以清楚分辨出防震减灾中需要的基本要素，从而节省现场勘查时间和人力财力 3.控制次生灾害，遥感技术通过DEM叠加，可以清楚地判断出滑坡泥石流、堰塞湖等，以便将有关数据提供给相关专家进行研究，控制
13、灾害3对灾区的评估（ 评估时需要综合考虑地质构造等各种信息的空间分布，所以对灾情评估一般包括一下几个步骤：1. 估计地表震动灾害（识别震源，建立该店发生地震以及地震波传播的模型，最后根据土壤条件得到最终震动强度），2. 次生的地震灾害，包括对液化、滑坡、断裂等，评估相关区域的地质构造信息，计算地表运用强度和持续时间3. 对于建筑物的损害，需要收集地震区域建筑和工程的分布状况，然后对建筑建立损害模型4. 可以用金钱衡量（受损建筑的修复和重建）和不可衡量的损失（人员伤亡），4不足： 基于RS、GPS数据获取技术支持的抗震救灾应用, 仍然有很多问题需要解决。抗震救灾需要使用海量且高质量的数据支持分析
14、研究。但是,目前的数据来源广、质量不高、格式各异、年代不同, 需要投入大量的人力、物力和时间进行处理, 严重影响后期应用。遥感_RS_技术在地震中的应用概述_林志斌 GIS在现代地震救灾中的应用_李煜鹏RS和GIS技术在地震灾害中的应用_张瑜参考文献3】张永波，张礼中，周小元地质灾害信息系统的设计与开发【M】北京地质出版社2001137 5】朱良峰，殷坤龙等地质灾害风险分析与GIS技术应用研究1地理学与国土研究2002184：10-13 10】李林基于地理信息系统的区域地质灾害危险性评价【硕士学位论文】p】西安西北大学20001011【11】向喜琼，黄润秋，许强地质灾害危险性评价系统的实现】地
15、理学与国土研究2002183：7678【13】蒋爱华建立区域地质灾害预警GIS信息结论: 3结论与展望随着对地质灾害研究的深入，很多新的课题被提出；随着地质灾害资料的积累，基础数据库日益庞大。如何解决这些问题和管理这些基础数据乃至从中挖掘信息，这都是传统的方法和技术所难以胜任的。事实上的需求导致GIS的应用潜力不断地拓展。利用GIS强大的空间分析与空间数据库管理功能，结合各种地质灾害专题分析模型，对GIS各个模块功能的组合应用和对GIS数据库的挖掘必将使GIS迎来更为广阔的应用前景；同时也为地质灾害研究提供技术上的支持。一些新技术和方法的实现，也促使了地质灾害研究近一步深入。随着GIS技术的发展，其在地质灾害研究方面具有较为广阔的应用前景1 发展趋势2 GIS的发展是基于计算机信息技术的发展，如网络GIS，空间数据管理等，GIS技术的进步必然导致GIS在地震领域的进一步深入。三维GIS必然是重点，与二维GIS相比，三维的可以虚拟重建灾区虚拟地理环境，还可对空间对象开展三维空间分析和操作，因此会更适宜在地震领域工作。WebGIS在网络环境下存储处理分析显示及应用空间信息，现有的GIS一般都是封闭的独立的单
