gis支持下的地质灾害实时动态预测评估系统架构研究

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1、GIS支持下的地质灾害实时动态预测评估系统架构研究　　(内蒙古地质勘查有限责任公司，内蒙古呼和浩特010000) 　　摘要：文章对基于GIS支持下的地质灾害预测评估系统的架构进行了研究。将数学方法与GIS技术相结合，以目前拥有的大量区域自然环境、地质环境、社会条件、地质灾害信息等基础资料为依托，利用GIS的叠加分析、空间统计分析等模型进行区域地质灾害实时动态预测评估。并通过对灾害点所在区域的评估，获取灾点所在区的基础环境条件，结合灾点特征信息，对正在发生的地质灾害点进行评估，为防灾、救灾提供快速支持。 　　关键词：地质灾害；动态预测；评估；架构；GIS 　　中图分类号：P6

2、94文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)22—0360—03 　　由于地质灾害的发生具“突发性”和不确定性，因此对其进行预测预报和评估具有深远的社会意义和现实价值。人们对地质灾害的认识首先是从单个地质灾害点开始的，对其研究评估工作也从此入手。随着人们对其认识的不断加深和其危害的逐渐增大，为了有效地防灾、救灾，区域性地质灾害预测评估工作被人们逐步重视起来。地质灾害预测评估技术的发展，经历了由点到面，由面回到点或小区域的过程。预测评估的方法也由局部单一的灾害发生后的被动统计，向综合的小区域的经验性、定性预测评估发展，以及目前的大区域、空间动态的主动半定量、定量预测评

3、估。20世纪末，随着计算机技术在地质灾害领域的应用，使地质灾害的预测评估研究呈现多种方法综合应用、现代数理科学理论广泛应用、“3S”技术广泛应用的飞速发展局面，预测评估技术得到了前所未有的发展。任何长期存在、应用和不断发展的系统，首先必须要有一个科学、合理、开放的系统架构。地质灾害预测评估系统亦如此。 　　本文将从地质灾害的基本过程、阶段和危害程度入手，研讨在GIS技术支持下的地质灾害实 时动态预测评估系统的构建。 1预测评估方法 1.1国内外研究概述 　　地质灾害预测评估经国内外地质专家多年的潜心研究和探索，总体上其发展经历了3个阶段：①现象预报和经验统计学方法预报阶段：

4、利用地质灾害的一些破坏现象和失稳的宏观前兆，对其进行推断。该阶段起于20世纪60～70年代，以1968年日本学者腾迪孝为代表，通过大量试验，构建起了地质灾害时间与蠕变速率关系经验公式和模型。并利用该模型成功预测了日本高场山隧道滑坡；②位移和时间统计分析预报阶段：20世纪80年代后，许多学者大量引入数学方法和理论模型，用于拟后不同地质灾害发生发展的位移和时间曲线，根据所建的模型作外推预报；③综合预报模型及预报判扬威研究阶段：随着地质灾害研究的深入发展和计算机技术的广泛应用，地质灾害预报不仅是一个纯方法问题，要实现较准确的预报，必须将斜坡变形破坏机制分析与定量预测评估模型相结合、分析、

5、模拟的方法，系统地进行识别、模拟及预测预报。 　　与此同时，地质灾害评估方法也得到了迅速发展，借助于数理统计、现代计算机技术等手段，产生了概率分析、模糊分析、神经网络分析、GIS空间分析等方法，预测评估由定性向半定量到定量发展，使评估由主观经验向客观发展。纵观目前国内外诸多预测评估模型和方法，主要分为4类：①宏观预测评估模型：充分依据地质灾害发展各阶段所表现出来的各种宏观现象，判断其发展阶段，预测其下一步发展趋势；②统计预测评估模型，运用现代数理统计规律，根据所建模型的外推性进行预测评估；③非线性预测评估模型：其引用处理复杂问题比较有效的非线性科学理论，来预测评估地质灾害的发展

6、；④确定性预测评估模型：把有关地质灾害及其环境的各类参数用测定的量予以数值休，用严格的数学、物理模型推理方法，通过精确分析，得出明确的预测评估结论。 1.2系统预测评估方法概述 　　对于地质灾害这复杂体系的研究，采用任何单一的数学方法和单个数学模型是难奏效的。解决此类问题，需要综合运用多种数学方法，建立起具有分析、模拟、仿真、预测、规划、决策、调控等各种功能并由众多模型组成的系统才能完成。然而，这种模型系统的运行，不但需要由有大量数据所构成的数据库的支持，还要有科学的计算方法与计算程序的帮助，由此所得到的研究结论也需要以简明的形式予以表达。GIS技术就能为该模型系统提供有力的

7、支持。 　　地理信息系统为W.L.Garrision于1965年首先提出。20世纪70年代后期发展起来的，对地理数据进行采集、存储、更新、检索、管理及综合分析与输出的计算机应用技术。它是以计算机为工具，综合利用定位观测、统计调查、地图、遥感等数据，通过一系列空间操作与分析，借助数学方法为其建造如数字地形模型、空间统计分析模型、叠加分析模型、缓冲区分析模型、规划模型等空间分析模型、决策分析模型等其他应用分析模型，对地理学进行综合研究的现代化手段。本文重点对基于GIS