王米山+崔正剛+杜正強(qiáng)

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，3S技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理領(lǐng)域得到長足的發(fā)展，成為地質(zhì)災(zāi)害研究治理的一項(xiàng)重要措施。本文從3S技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用探究入手，分別闡述GIS技術(shù)、RS技術(shù)和GPS技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的具體應(yīng)用，并結(jié)合當(dāng)前3S技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀，對3S技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用前景進(jìn)行展望，力求為相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害治理研究工作提供豐富的理論借鑒和思考。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；地質(zhì)災(zāi)害；治理；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.266

伴隨現(xiàn)代工業(yè)礦山施工，以礦山塌方、地質(zhì)滑坡為代表的地質(zhì)災(zāi)害為人類生存和發(fā)展造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，成為制約經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要因素。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，3S技術(shù)（GPS、GIS、RS）在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用不斷深入，為地質(zhì)災(zāi)害的綜合治理決策提供有效的數(shù)據(jù)，利于地質(zhì)災(zāi)害的治理人員通過數(shù)據(jù)進(jìn)行有效評估，從而做出科學(xué)的決策，減輕地質(zhì)災(zāi)害所帶來的不利影響，促進(jìn)人們的生產(chǎn)和生活。

1 3S技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用前景與展望

遙感技術(shù)作為地理信息系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)源，能夠?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)提供有效的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，全球定位系統(tǒng)則能為地理信息系統(tǒng)提供精確的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，便于地理信息系統(tǒng)及時(shí)獲取地質(zhì)災(zāi)害目標(biāo)源的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過地理信息系統(tǒng)對采集的信息進(jìn)行存儲、管理和分析處理，實(shí)現(xiàn)對地質(zhì)災(zāi)害源的空間和趨勢的動(dòng)態(tài)分析，進(jìn)而形成數(shù)據(jù)分析結(jié)果的二維和三維表達(dá)。3S技術(shù)通過相互間的支持和補(bǔ)充，在地質(zhì)災(zāi)害防治應(yīng)用上做到了有效的整合，使自身的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)GIS技術(shù)作為新興的技術(shù)，日益廣泛的應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的防治之中。通過應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的分布，利于緩解數(shù)據(jù)存儲的壓力，實(shí)現(xiàn)不同層級的數(shù)據(jù)信息管理更新，使不同的計(jì)算機(jī)協(xié)同作業(yè)，從而達(dá)到地質(zhì)災(zāi)害的信息資源共享，為地質(zhì)防災(zāi)減災(zāi)提供更加有效便捷的技術(shù)手段。

2 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

GPS技術(shù)即全球定位系統(tǒng)，具有高精度、全天候、高速度和全自動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)滑坡以及崩滑位移的監(jiān)測之中。例如采用GPS對地質(zhì)滑坡體表面高程進(jìn)行監(jiān)測，其高程測繪的基本原理如下：

利用點(diǎn)位大地高H與正常高Hr法求解高程異常值，建立相應(yīng)的函數(shù)映射：

其多項(xiàng)式原理為，利用n個(gè)水準(zhǔn)控制點(diǎn)，構(gòu)建起區(qū)域曲面高程異常模型矩陣：，其中

根據(jù)最小二乘原理，對殘差數(shù)據(jù)模型進(jìn)行求解得到多項(xiàng)式曲面參量估值，反演出區(qū)域似大地水準(zhǔn)面模型，最后再依照待測點(diǎn)平面坐標(biāo)值（x，y）內(nèi)插求解高程異常值，進(jìn)而結(jié)合GPS大地高，最終得到點(diǎn)位的正常高數(shù)值。

GPS技術(shù)有效彌補(bǔ)了常規(guī)地質(zhì)災(zāi)害所存在的嚴(yán)重不足，打破了原有的數(shù)據(jù)采集需要人工處理、檢測周期長、投入人力物力多等缺點(diǎn)，使減少地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測和治理過多的受到外界條件的影響，對地質(zhì)災(zāi)害做好動(dòng)態(tài)、連續(xù)和實(shí)時(shí)檢測，有效實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的自動(dòng)化監(jiān)測和治理工作。

3 GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

GIS技術(shù)即地理信息系統(tǒng)，是集多門學(xué)科于一體的信息化處理系統(tǒng)。GIS技術(shù)的核心是計(jì)算機(jī)科學(xué)，通過與數(shù)據(jù)庫、可視化地圖以及空間分析等技術(shù)相結(jié)合，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)據(jù)管理之中。GIS技術(shù)通過對地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)據(jù)管理、災(zāi)害的發(fā)生程度、預(yù)報(bào)預(yù)警以及災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析等工作，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害的有效防治。具體而言，在災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)上，GIS技術(shù)主要通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行空間分析，確定致災(zāi)因子并做好分區(qū)賦值，通過圖層疊加使圖層的屬性呈現(xiàn)綜合化，有效分析災(zāi)害易發(fā)地區(qū)和易發(fā)程度，實(shí)現(xiàn)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評估與分析，從而劃分出危險(xiǎn)等級，用于地質(zhì)災(zāi)害治理的決策。在地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警方面，GIS技術(shù)通過對地質(zhì)災(zāi)情的模擬、預(yù)報(bào)、數(shù)據(jù)庫建立以及空間定位分析等工作，實(shí)現(xiàn)了專題信息的復(fù)合與處理，對地質(zhì)災(zāi)害做出了仿真模擬，強(qiáng)化了地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測預(yù)報(bào)工作，具有非常高的實(shí)用價(jià)值。

4 RS遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

RS技術(shù)即遙感技術(shù)，可以貫穿整個(gè)地質(zhì)災(zāi)害治理的全過程。通過遙感圖像、空間、實(shí)踐以及波譜的分辨率日益提高，RS技術(shù)已成為動(dòng)態(tài)監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害的有效手段。從特點(diǎn)來看，RS技術(shù)的直觀性和宏觀性都比較強(qiáng)，獲取資料的周期相對較短，速度較快且能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)檢測。同時(shí)RS技術(shù)所獲取的信息量較大，受限的地面條件較少，成本較低，但經(jīng)濟(jì)效益較高。通過遙感技術(shù)對地質(zhì)災(zāi)害的有效檢測和治理，能夠依據(jù)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害基點(diǎn)做好有效的隱患調(diào)查工作，通過檢測網(wǎng)絡(luò)的建立，為相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害治理工作提供基本的圖像資料，方便治理人員及時(shí)做出治理決策。隨著我國衛(wèi)星遙感以及光譜分辨率的提高，新型的雷達(dá)遙感技術(shù)以更加精準(zhǔn)的測量尺度廣泛應(yīng)用于地表和地形的監(jiān)測之中，能夠及時(shí)有效的反映地質(zhì)災(zāi)害區(qū)的動(dòng)態(tài)信息，便于地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測和治理。

5 結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)3S技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用探究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過GIS技術(shù)、RS技術(shù)以及GPS技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用，充分發(fā)揮了3S技術(shù)優(yōu)勢，減少因地質(zhì)災(zāi)害所引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失和生命安全問題，為生產(chǎn)和生活提供了更大的便利。同時(shí)，加強(qiáng)3S技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用研究，也為地質(zhì)災(zāi)害的管理和監(jiān)測提供了豐富和科學(xué)的信息數(shù)據(jù)，便于有效及時(shí)觀測動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并做好相應(yīng)的治理決策和防治措施，有效提升了對地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和治理研究工作水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)惠.遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和治理中的應(yīng)用[J].資源信息與工程，2016（03）.

[2]黃露，謝忠，羅顯剛.3S技術(shù)在突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急管理中的應(yīng)用[J].測繪科學(xué)，2016（11）.

作者簡介：王米山（1987-），男，本科，助理工程師，主要從事地質(zhì)測繪、工程測量等相關(guān)的研究與管理工作。endprint