關(guān)朝陽

摘要：滑坡，是地質(zhì)災(zāi)害的主要表現(xiàn)形式之一，其嚴(yán)重危及人們生活和生產(chǎn)。在滑坡區(qū)域研究工作中，可著重探討GIS視角下的滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)開發(fā)，通過預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)的建設(shè)，及時(shí)有效的存儲(chǔ)、查詢、處理滑坡區(qū)域空間數(shù)據(jù)，并通過對(duì)空間數(shù)據(jù)模型的建立，實(shí)時(shí)預(yù)警滑坡地質(zhì)災(zāi)害信息，以地質(zhì)災(zāi)害的主動(dòng)防治形式，降低其所造成的損害。本文通過分析GIS的發(fā)展，詳細(xì)闡述了滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的具體開發(fā)。

關(guān)鍵詞：GIS；滑坡；預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)

前言：因我國自然地理?xiàng)l件較為復(fù)雜，地域遼闊，地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈。特別在西部山區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害極為發(fā)育。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害問題的控制，避免因滑坡災(zāi)害的發(fā)生威脅到、、交通、水利等基礎(chǔ)設(shè)施及周邊城鎮(zhèn)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)注重將GIS應(yīng)用于滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)中，由預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)來監(jiān)測山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，獲取空間數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋災(zāi)害信息，降低人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

一、GIS發(fā)展概述

地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS，是指通過計(jì)算機(jī)軟硬件的操控，收集、存儲(chǔ)、管理、分析空間和屬性數(shù)據(jù)。在GIS功能發(fā)揮過程中需保持各個(gè)組成部分的協(xié)同合作。包括主機(jī)、數(shù)字化儀器、繪圖儀、磁盤、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用分析軟件、地理信息系統(tǒng)軟件等等，繼而獲取空間數(shù)據(jù)，并將空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像、表格、文字等形式，供操作人員使用。此外，因GIS可作為描述動(dòng)態(tài)地理模型使用，通常能對(duì)自然社會(huì)和人文景觀數(shù)據(jù)進(jìn)行描繪。若將其應(yīng)用于滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)中，將更好地完成災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警工作。

二、GIS視角下滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（一）滑坡體模型

GIS視角下滑坡體模型構(gòu)建的復(fù)雜性較高，但是滑坡體模型是滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。在進(jìn)行滑坡體模型構(gòu)建過程中，要重點(diǎn)獲取詳細(xì)的地質(zhì)資料。這一過程中，要注重對(duì)地表模型信息進(jìn)行把握。

結(jié)合圖1所示，在進(jìn)行滑坡體模型構(gòu)建過程中，由于Z1、Z2、Z3的地質(zhì)層數(shù)存在一定的差異性，這就導(dǎo)致滑坡體模型構(gòu)建過程中，需要具有較強(qiáng)的針對(duì)性，能夠保證插值選擇更加科學(xué)、合理。滑坡體模型構(gòu)建時(shí)，要對(duì)GIS數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并矢量化，注重對(duì)地表模型的離散點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取，利用三角網(wǎng)生長算法進(jìn)行網(wǎng)格化分，從而確定滑坡體模型。

（二）預(yù)測系統(tǒng)模型構(gòu)建

預(yù)測系統(tǒng)模型構(gòu)建過程中，本文主要以ARMA序列的有限參數(shù)線形模型為主。這一過程中，ARMA的公式表達(dá)為：該模型為自回歸模型AR（p）。

預(yù)測系統(tǒng)模型構(gòu)建過程中，考慮到自相關(guān)函數(shù)ACF與偏自相關(guān)函數(shù)PACF，得到預(yù)測方程：

同時(shí)，結(jié)合p（t）的時(shí)段預(yù)測值，能夠得到預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)警區(qū)間，保證預(yù)測系統(tǒng)對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效預(yù)測。

（三）滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)建設(shè)

在系統(tǒng)中滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)測子系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)層面入手：

1.系統(tǒng)功能層面。在系統(tǒng)界面功能建設(shè)時(shí)，為了便于管理人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行高效性操控，應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)工具條、菜單欄、界面布局部分，并在系統(tǒng)界面功能區(qū)設(shè)計(jì)中，增加地理信息、監(jiān)測數(shù)據(jù)、災(zāi)情查詢、災(zāi)情治理、文件管理、相關(guān)資料、系統(tǒng)管理等工具條。同時(shí)，在系統(tǒng)界面左側(cè)增加可見、查詢、編輯等菜單欄。而系統(tǒng)界面中心位置則作為圖層顯示區(qū)域，滿足管理人員對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害信息的可視化查詢要求。

2.系統(tǒng)查詢層面。在系統(tǒng)地質(zhì)災(zāi)害查詢子系統(tǒng)建設(shè)過程中，應(yīng)注重增加點(diǎn)擊查詢、拉框查詢、條件查詢?nèi)齻€(gè)查詢功能，繼而便于系統(tǒng)管理人員以查詢方式瀏覽災(zāi)害地點(diǎn)、地災(zāi)信息等等。這一過程中，要注重對(duì)滑坡主要監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取。滑坡監(jiān)測數(shù)據(jù)包括以下幾點(diǎn)：①GPS監(jiān)測儀器能夠?qū)ΡO(jiān)測點(diǎn)的x、Y、z坐標(biāo)進(jìn)行獲??；②實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡降雨量的有效監(jiān)測；③深部位移鉆孔傾斜儀監(jiān)測，能夠?qū)r土位移情況進(jìn)行把握，保證對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效傳遞，為預(yù)測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。GPS監(jiān)測儀器的應(yīng)用，主要目的在于對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，為GIS系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)支持，以滿足預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)的需求。

3.系統(tǒng)監(jiān)測、管理層面。在滑坡災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)過程中，為了高效性完成地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作，要注重將監(jiān)測儀器與GIS系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合。這一過程中，借助于GPRS和北斗衛(wèi)星將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，構(gòu)建完善的三維滑坡災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)。通過三維滑坡災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控的目標(biāo)。三維GIS功能的實(shí)現(xiàn)，主要涉及到了滑坡基礎(chǔ)信息生成、管理、數(shù)據(jù)監(jiān)測、管理與預(yù)測。在進(jìn)行滑坡信息生產(chǎn)和管理過程中，需要借助于地表數(shù)據(jù)信息，生成三維地質(zhì)模型，之后借助于GIS監(jiān)測系統(tǒng)，對(duì)滑坡帶區(qū)進(jìn)行劃分。三維GIS模型應(yīng)用過程中，具有較強(qiáng)的分析功能，能夠?qū)θ魏蔚貐^(qū)的地質(zhì)信息情況進(jìn)行獲取，為預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)提供有效的數(shù)據(jù)支撐。結(jié)論：綜上可知，傳統(tǒng)的滑坡地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)方法在實(shí)際應(yīng)用過程中逐漸表現(xiàn)出數(shù)據(jù)難共享、誤差大、速度慢等問題，影響到了地質(zhì)災(zāi)害問題的具體評(píng)價(jià)效果，且因地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生造成了巨大損失。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡區(qū)域危險(xiǎn)程度的實(shí)時(shí)預(yù)警預(yù)測，可利用GIS對(duì)空間數(shù)據(jù)等進(jìn)行收集，通過滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫、地質(zhì)災(zāi)害查詢、災(zāi)害調(diào)查、災(zāi)害監(jiān)測等子系統(tǒng)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)時(shí)預(yù)警。endprint