楊剛軍
(貴州省水城公路管理局,貴州 六盤水 553000)
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)模式下,垮山塌方以及地質(zhì)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅到人們的生命安全與社會經(jīng)濟發(fā)展,信息技術(shù)的發(fā)展在一定程度上促進了3S 技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展,提供了全面可靠的數(shù)據(jù),有助于相關(guān)工作人員基于所得數(shù)據(jù)做出科學(xué)合理的評估與決策,從而減少地質(zhì)災(zāi)害及其帶來的負(fù)面影響,保障日常生產(chǎn)與生活的安全性。
3S 技術(shù)主要包括了全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感( RS) 與地理信息系統(tǒng)( GIS) 三大支撐技術(shù),在地質(zhì)災(zāi)害觀測工作中有著廣泛的應(yīng)用,共同完成空間信息的采集、存儲、管理以及分析等工作,GPS 以接收到的衛(wèi)星電波信號為基準(zhǔn),經(jīng)過一系列計算即可得到接收點的具體位置信息,即及時準(zhǔn)確地提供目標(biāo)信息;RS 可以實現(xiàn)對目標(biāo)的遙感觀測,并完成信息的處理工作。提供檢測地點環(huán)境的幾何、物理信息與變化參數(shù),GIS 完成了地理數(shù)據(jù)的分析、管理、查詢以及輔助決策等工作。
對于地理信息系統(tǒng)而言,遙感技提供了重要的空間等數(shù)據(jù)信息。全球定位系統(tǒng)大幅度提升了坐標(biāo)數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性,因此可以及時獲取地質(zhì)災(zāi)難地點的位置。同時,地理信息系統(tǒng)還可以完成信息的存儲、管理與分析等數(shù)據(jù)處理工作,并在動態(tài)分析的基礎(chǔ)上,將數(shù)據(jù)結(jié)果以二維與三維的形式呈現(xiàn)。3S 技術(shù)相互補充有著極大的增益性,從而促進了地質(zhì)災(zāi)害防治工作的有效整合。此外,隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域開始引入并廣泛應(yīng)用GIS新興技術(shù),借助信息技術(shù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分布等,可以有效降低數(shù)據(jù)存儲等工作的難度,且有利于各層級數(shù)據(jù)信息的同步更新,實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)下的信息資源共享,顯著提升了地質(zhì)防災(zāi)減災(zāi)工作的便捷性。
GPS 技術(shù)即全球定位系統(tǒng),具備高精度、高效率、全天候以及全自動等優(yōu)良特點,因此極其適用于地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測工作。以地質(zhì)滑坡表面高程的測繪環(huán)節(jié)為例,其基本原理如下:即以點位大地高H 與正常高Hr 建立函數(shù)映射得到高程異常值ζ,函數(shù)公式為ζ= f (x, y) +δ,其多項式為f (x,y) =a0+a1x+a2y+a3x2+a4y2+a5xy+…,其中包含n 個水準(zhǔn)控制點及其建立的曲面高程異常模型矩陣:ζ=QA+δ,根據(jù)最小二乘法計算得到多項式曲面參量估值,并可以反演出區(qū)域似大地水準(zhǔn)面模型,最后再依照待測點平面坐標(biāo)值(x,y) 內(nèi)插計算出高程異常值?,結(jié)合GPS 大地高即可得點位的正常高數(shù)值。
GPS 技術(shù)相較于傳統(tǒng)模式下地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作有了很大幅度的提升與完善,包括消耗過多的人力與物力、人工處理方式在精度與效率等方面的欠缺、檢測周期長以及易受外界因素干擾等,有效保障了對地質(zhì)災(zāi)害進行實時、動態(tài)與連續(xù)的監(jiān)測與治理。
GIS 技術(shù)即地理信息系統(tǒng),是在計算機科學(xué)技術(shù)的指導(dǎo)下,有效結(jié)合先進科學(xué)技術(shù),包括空間分析、數(shù)據(jù)庫以及可視化地圖等,主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)管理部分,此外,災(zāi)害易發(fā)程度的分區(qū)工作也涉及GIS 技術(shù),主要是基于已有數(shù)據(jù)庫進行空間分析,從而明確致災(zāi)因子以及分區(qū)賦值,并通過疊加圖層突出其綜合屬性,對地質(zhì)災(zāi)害及其易發(fā)程度與危險性做出有效的評估、分析與等級劃分,有效提升了該工作環(huán)節(jié)與決策工作的科學(xué)性與合理性。此外,GIS 技術(shù)有利于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工作的順利進行,通過模擬、預(yù)報、建立數(shù)據(jù)庫以及空間定位等一系列分析工作,實現(xiàn)對信息的復(fù)合處理與仿真模擬,從而大幅度提升了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報工作的質(zhì)量與水平,有著較高的實用性。
RS 技術(shù)即遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理工作中占據(jù)了重要的位置,隨著遙感圖像以及波普分辨率等相關(guān)技術(shù)的不斷進步,RS 技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的指導(dǎo)意義,對于RS 技術(shù)而言,其直觀性與宏觀性在很大程度上提高了資料獲取等工作的效率,并實現(xiàn)了動態(tài)檢測。其次,借助RS 技術(shù)可以克服地面條件的限制,雖然資金成本等有所增加,但獲取的數(shù)據(jù)信息量增加,綜合而言有利于經(jīng)濟效益的提升。同時,借助RS 技術(shù)還可以在地質(zhì)災(zāi)害基點展開隱患排查工作,通過建立系統(tǒng)化的檢測網(wǎng)絡(luò),及時向工作人員提供全面可靠的圖像資料,以便做出有效的治理對策。此外,隨著科學(xué)技術(shù)的進步,雷達(dá)遙感技術(shù)在測量精度、時效性以及動態(tài)信息等方面表現(xiàn)出明顯的進步性,因此可以有效保障地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與治理工作的順利進行。
一是有效節(jié)約了工作成本,3S 技術(shù)促進了地質(zhì)災(zāi)害評價方式的轉(zhuǎn)變,擺脫了地形圖與地面調(diào)查的傳統(tǒng)模式,避免了不必要的干擾條件,大幅度減少現(xiàn)場的工作量;二是地質(zhì)工作的準(zhǔn)確性與精度有了大幅度提升,通過解譯等手段對地質(zhì)信息進行宏觀把控,相對傳統(tǒng)調(diào)查方式有了明顯的進步性;三是可以準(zhǔn)確把握不良地質(zhì)發(fā)展趨勢,通過建立三維動態(tài)地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫,可以保障數(shù)據(jù)庫的精度與廣度,有利于現(xiàn)場調(diào)查工作的順利進行,給予現(xiàn)場調(diào)查工作明確的工作目的,從而可以立足于實際需求有針對性的開展工作,使地質(zhì)調(diào)查評價結(jié)果得到直觀、全面與清晰的呈現(xiàn)。
3S 技術(shù)以其先進性與進步性地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用,但就目前而言,其中仍然存在諸多不合理之處,急需得到改進與完善,主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)資料涉及范圍較窄、數(shù)據(jù)預(yù)處理的精度不足以及翻譯人員的專業(yè)素質(zhì)與經(jīng)驗欠缺等方面?;谏鲜銮闆r,在進行地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查評價工作時,需要以提供充足的基礎(chǔ)資料為必要前提,對于采集得到的數(shù)據(jù)進行科學(xué)合理的分析、記錄與處理,保障數(shù)據(jù)預(yù)處理的準(zhǔn)確度與精度,此外,需要重視對翻譯人員進行定期培訓(xùn),使其在此過程中提升自身綜合素質(zhì)、豐富專業(yè)知識以及總結(jié)相關(guān)工作經(jīng)驗,確保翻譯部分工作的可靠性,以對地質(zhì)災(zāi)害工作做出全面有效的評價,保障3S 技術(shù)作用的有效發(fā)揮。
綜上所述,加強3S 技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用探究至關(guān)重要,有效減少了地質(zhì)災(zāi)害及其帶來的一系列安全與經(jīng)濟問題,避免對社會正常生產(chǎn)與生活造成影響。同時,3S 技術(shù)可以為地質(zhì)災(zāi)害的管理與監(jiān)測工作提供可靠的數(shù)據(jù)信息,有利于動態(tài)觀測及其形式下的決策與防治工作,有利于地質(zhì)災(zāi)害防治研究工作健康發(fā)展。