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        試析GIS技術(shù)在地震預(yù)測救援及震后重建中的應(yīng)用

        2021-07-12 09:52:57孔祥雪王萬寧張欣然
        科技視界 2021年3期
        關(guān)鍵詞:災(zāi)害救援監(jiān)測

        孔祥雪 王萬寧 張欣然 馮 石

        (遼寧省地震局,遼寧 沈陽 110034)

        GIS即地理信息系統(tǒng),GIS技術(shù)具有極強綜合性,將地圖學(xué)、地理學(xué)結(jié)合在一起,廣泛運用到不同領(lǐng)域,具有分析、查詢、顯示、存儲、輸入地理數(shù)據(jù)功能。然而,在GIS技術(shù)應(yīng)用過程中卻存在系統(tǒng)分支少、標準不統(tǒng)一、集成化程度低問題,影響該技術(shù)應(yīng)用成效。基于此,為助推我國地震災(zāi)害綜合管理實現(xiàn)智慧化發(fā)展目標,探析GIS技術(shù)在地震中的應(yīng)用方略顯得尤為重要。

        1 GIS技術(shù)在地震中的主要應(yīng)用

        1.1 預(yù)報及監(jiān)測

        地震災(zāi)害與地理位置關(guān)系緊密,災(zāi)害預(yù)報具有復(fù)雜性,影響地震災(zāi)害預(yù)報精準性,為此需積極運用GIS技術(shù)針對復(fù)雜時空數(shù)據(jù)進行搜集、管理、存儲、分析,在海量數(shù)據(jù)加持下助力技術(shù)人員預(yù)判地震災(zāi)害走勢,得出地震災(zāi)害空間分布規(guī)律,為技術(shù)人員預(yù)報地震災(zāi)害給予支持。引發(fā)地震因素復(fù)雜,不可放過細枝末節(jié),基于地震波及范圍廣,單憑人力很難及時搜集所需數(shù)據(jù)信息并加以分析,降低災(zāi)害監(jiān)測質(zhì)量,這就需要用到GIS技術(shù)在存在地震災(zāi)害發(fā)生概率的區(qū)域規(guī)設(shè)監(jiān)測系統(tǒng),根據(jù)地理位置特點控制監(jiān)測基站疏密。早期基站監(jiān)測自然因子動態(tài)描述不夠深入且相對分散,基于GIS技術(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)能集中分析、管理、顯示臺站動態(tài),能提高地震監(jiān)測數(shù)據(jù)信息剖析精度,助力技術(shù)人員更好地開展監(jiān)測工作。

        1.2 救援及評估

        地震對地表物體破壞性極強,通過對以往地震現(xiàn)象進行分析可知,災(zāi)后生還人員救援難度較大,為抓住受害者救援黃金時期需運用GIS技術(shù),在此基礎(chǔ)上需根據(jù)救災(zāi)需求并運用應(yīng)急備災(zāi)數(shù)據(jù)庫、背景數(shù)據(jù)庫等資源支持職能部門展開搜救工作。在極震區(qū)選擇恰當(dāng)位置建立緩沖區(qū),針對緩沖區(qū)地理因子進行統(tǒng)計,得出搶險救災(zāi)信息、社會經(jīng)濟信息等分析結(jié)果,有利于輔助職能部門工作人員制定更優(yōu)搜救決策。除在救援現(xiàn)場予以應(yīng)用外,GIS技術(shù)作為地理環(huán)境數(shù)據(jù)綜合分析處理科學(xué)技術(shù)手段能幫助區(qū)域城市規(guī)劃給予支持,根據(jù)受災(zāi)情況評估亦可估算保險行業(yè)需支付保費。網(wǎng)絡(luò)分析主要圍繞生命線工程管道連通性予以分析,還可針對受災(zāi)區(qū)域道路網(wǎng)絡(luò)劃分、資源調(diào)撥、最佳路徑規(guī)設(shè)等方面做出評估。建立在GIS技術(shù)基礎(chǔ)上的救援及評估系統(tǒng)是多源災(zāi)害信息集成平臺,針對水文信息、氣象信息、遙感信息、地震信息、自然地理信息、社會經(jīng)濟背景等信息予以統(tǒng)籌,可創(chuàng)建若干數(shù)據(jù)庫,為傷亡人員統(tǒng)計、地震災(zāi)害分布、需安置人員分布、醫(yī)療消防設(shè)施布設(shè)、重點基礎(chǔ)設(shè)施調(diào)配提供評估依據(jù)[1]。

        1.3 災(zāi)后重建

        災(zāi)后重建是龐大工程,關(guān)乎受災(zāi)同胞生活幸福指數(shù)乃至社會和諧穩(wěn)定,為此需從以下幾個方面出發(fā)利用GIS技術(shù)做好災(zāi)后重建工作:第一,安全。地震災(zāi)害與堰塞湖、崩塌、滑坡、斷層等地質(zhì)災(zāi)害等潛在危險關(guān)系緊密,為此在災(zāi)后重建時需通過GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析規(guī)避危險性較大區(qū)域,通過合理選址奠定安全重建基礎(chǔ)。第二,安置。為盡快讓地震區(qū)域生活生產(chǎn)步入正軌,將人們從沉痛的災(zāi)害中解脫出來,需盡快解決安置問題,在安置過程中涉及諸多因素,需經(jīng)濟、自然等資源多做調(diào)整,為此用到GIS技術(shù)數(shù)據(jù)分析處理功能,為盡快解決人員安置問題給予支持。第三,發(fā)展。災(zāi)后重建需科學(xué)規(guī)劃,受歷史原因影響當(dāng)前規(guī)劃圖紙多為CAD圖,降低地形分析直觀性、高效性,GIS技術(shù)作為空間分析得力工具,可為區(qū)域性規(guī)劃發(fā)展提供寶貴建議,提高災(zāi)后重建有效性[2]。

        2 GIS技術(shù)在地震中的應(yīng)用難題

        2.1 系統(tǒng)分支少

        引發(fā)地震災(zāi)害原因復(fù)雜,為提高災(zāi)害防控有效性,需將所有可能影響區(qū)域地殼活動的因素納入GIS系統(tǒng)內(nèi),旨在為數(shù)據(jù)分析提供有力支持。然而,受儀器設(shè)備、管理機制、人力物力等條件影響,GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)捕捉存在一定難度,還存在年代不同、格式不一、質(zhì)量不高、有待考證等問題,并無法分設(shè)GIS系統(tǒng),GIS技術(shù)應(yīng)用模塊僵化,未能挖掘該技術(shù)地震災(zāi)害應(yīng)用潛能。

        2.2 標準不統(tǒng)一

        GIS技術(shù)及數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一造成的首要問題是有關(guān)數(shù)據(jù)無法共享,傳統(tǒng)野外調(diào)查及人工采集數(shù)據(jù)空間定位精度有限,無法在GIS技術(shù)及系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮作用,使技術(shù)性分析結(jié)果存在誤差,還降低地震災(zāi)害預(yù)防及監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量。

        2.3 集成化程度低

        當(dāng)前GIS技術(shù)在地震中的應(yīng)用處于起步階段,與城市規(guī)劃、資源利用、損失評估等方面的融合度有限,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有待開發(fā),未能實現(xiàn)遙感信息、全球定位、實時通信等系統(tǒng)的高度集成,難以滿足地震災(zāi)害預(yù)報及監(jiān)測管控綜合性、集成化發(fā)展需求[3]。

        3 GIS技術(shù)在地震中的應(yīng)用展望

        3.1 健全GIS系統(tǒng),細化系統(tǒng)分支

        在高新科技騰飛背景下GIS系統(tǒng)內(nèi)信息技術(shù)種類日益豐富,如大數(shù)據(jù)技術(shù)、云存儲技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、空間數(shù)據(jù)管理等技術(shù),客觀上為GIS系統(tǒng)細化分支給予支持。WebGIS及萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng),將GIS技術(shù)與Web技術(shù)關(guān)聯(lián)在一起,屬于特殊GIS系統(tǒng),為該技術(shù)通過互聯(lián)網(wǎng)分析、處理、存儲、顯示及應(yīng)用各類空間信息提供便利條件,還可處理圖像、視頻、文本等數(shù)據(jù),能解決現(xiàn)有GIS系統(tǒng)封閉、獨立、成本高、共享性差、維護難問題,同時可提高系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)流利用率。

        3.2 規(guī)設(shè)統(tǒng)一標準,共享數(shù)據(jù)信息

        第一,加強GIS技術(shù)研究,搜集該技術(shù)在地震中的應(yīng)用有關(guān)資料,總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗,從預(yù)報及監(jiān)測、災(zāi)后重建、遇難者搜救等角度出發(fā)規(guī)設(shè)具有統(tǒng)一性、科學(xué)性、高效性的技術(shù)標準,為分處于不同模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換、協(xié)同運用、系統(tǒng)分析給予支持;第二,從地震專業(yè)領(lǐng)域角度著眼規(guī)設(shè)GIS技術(shù)規(guī)范及標準,為解決數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化難題奠定基礎(chǔ),同時該標準及規(guī)范需具有權(quán)威性,敦促GIS技術(shù)研發(fā)主體踐行相關(guān)標準,從源頭出發(fā)保障技術(shù)規(guī)范統(tǒng)一;第三,在遙感技術(shù)、GPS技術(shù)、桌面制圖技術(shù)、CAD等技術(shù)共同應(yīng)用基礎(chǔ)上制定統(tǒng)一標準,根據(jù)地震中GIS技術(shù)應(yīng)用需求開發(fā)配套技術(shù)軟件,旨在優(yōu)化調(diào)配技術(shù)資源,多渠道充實地震相關(guān)數(shù)據(jù)信息;第四,加快地震預(yù)報及監(jiān)測、災(zāi)后重建、現(xiàn)場救援等數(shù)據(jù)庫建設(shè)速度,一方面以全國為導(dǎo)向建設(shè)具有總覽性的數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享目標,消除數(shù)據(jù)孤島,另一方面以各省市為基礎(chǔ)興建數(shù)據(jù)庫,賦予數(shù)據(jù)針對性,消除本地區(qū)元數(shù)據(jù)標準差異,支持當(dāng)?shù)刂贫ň哂袘?yīng)用價值的區(qū)域性地震災(zāi)害管控對策[4]。

        4 結(jié)語

        綜上所述,GIS技術(shù)在地震中的應(yīng)用具有提高災(zāi)后重建效率,加強地震災(zāi)害預(yù)報及監(jiān)測,優(yōu)化整合地震救援資源等積極意義。這就需要GIS技術(shù)在地震預(yù)報及監(jiān)測、救援及評估、災(zāi)后重建過程中予以應(yīng)用,在積累GIS技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗前提下健全該系統(tǒng)并規(guī)設(shè)若干分支,開發(fā)更多模塊,規(guī)設(shè)統(tǒng)一標準,共享數(shù)據(jù)信息,加強技術(shù)集成,將人工智能、5G技術(shù)、無人機技術(shù)、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)與GIS技術(shù)融合在一起,繼而挖掘該技術(shù)在地震中的應(yīng)用潛力,旨在助推我國地震預(yù)報及救援工作朝著信息化方向發(fā)展。

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