GIS軟件運用與地質災害

1、主標題：gis軟件運用與地質災害副標題：基于gis的地質災害預警預報系統(tǒng)設計摘要:從地質災害信息管理現(xiàn)狀分析入手，針對目前災害信息管理的不足,釆用信 息系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵技術與方法，并依據科學性.實用性和開放性的原則建立地質 災害信息管理系統(tǒng)及基礎數據庫，并以maptnfo作為后臺支持，利用vb語言進 行二次開發(fā)。該系統(tǒng)具有數據輸入、查詢、數據統(tǒng)計、圖形瀏覽、信息輸出、 災害應急預案處理等功能。關鍵詞：gis ;地質災害信息管理系統(tǒng)；空間數據庫前言：中國是世界上地質災害最為嚴重的國家之一。全國每年由于地質災害造成的 直接、間接經濟損失達到百億元以上，用于地質災害治理的費用更高。目前，地質 災害信息

2、的管理存在明顯不足，主要采用檔案的人工管理方式，缺乏系統(tǒng)性，且共 享程度低,信息的查詢、統(tǒng)計、變更非常不便，從而導致地質災害防治、預測、預 報及空間分析不能及時、準確。因此，進一步加強災害信息的管理是非常必要的。 筆者提岀基于gis的災害信息管理手段，旨在解決傳統(tǒng)信息管理手段存在的不足, 同時將信息管理、災害預測、風險評估聯(lián)成一體,從而為決策提供必要資料。 正文：一、基于gis的地質災害信息管理系統(tǒng)優(yōu)勢地理信息系統(tǒng)(geographicinformationsystems,fitl稱 gis)是一種采 集、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統(tǒng)，是分析 和處理海量地理數據的通用技術。

3、基于gis的地質災害信息管理系統(tǒng) 的開發(fā)，充分利用了可視化軟件開發(fā)工具的高效方便的編程功能和地 理信息系統(tǒng)工具軟件完備的空間數據可視化分析處理功能，同時加強 了各災害部門之間以及部門之外的信息交流，采用internet技術，大大 方便了信息收集、傳輸。技術投入費用包括建設費用、通信費用較少, 采用基于gis地質災害管理信息系統(tǒng)后，可節(jié)省大量傳統(tǒng)的辦公費用, 如紙張、復印、傳真、開會、出弟等支出。采用internet的協(xié)作與交 流，簡化了行政手續(xù)，減少了相關的行政人員;將地質災害的有關信息 發(fā)布在基于gis地質災害管理信息系統(tǒng)上，并用電子文件取代了書面 文件，將大大提高部門的工作效率。二、系統(tǒng)設

4、計目標和原則（1）系統(tǒng)設計冃標ghmis系統(tǒng)是以地質災害信息管理為研究對象，以地質災害學為 基礎，在地球信息科學和計算機技術的指導下，并參照國家統(tǒng)-規(guī)范和 數據格式建立的地質災害信息管理系統(tǒng)。其設計目標如下：1）系統(tǒng)直接服務于地質災害信息管理，利用本系統(tǒng)實現(xiàn)信 息的錄入、信息查詢、統(tǒng)計、空間分析和輸出等功能。2）利用gis及計算機技術實現(xiàn)信息的統(tǒng)一管理和共享。3）利用系統(tǒng)的優(yōu)勢最終為地質災害防治與治理、城市建設 規(guī)劃、移民搬遷、資源評價、災害規(guī)律研究以及生態(tài)環(huán)境保護與 治理的決策分析提供支持，實現(xiàn)生態(tài)、環(huán)境和經濟的協(xié)調和可持續(xù) 發(fā)展。（2）系統(tǒng)設計原則系統(tǒng)設計原則設計遵循下列原則：1）科學性。

5、該系統(tǒng)利用gis軟件間各自的優(yōu)點進行分工。同吋, 在數據庫設計、系統(tǒng)功能設計方面重點考慮科學、清晰的數據結構與組織,力求系統(tǒng)的科學性。2）實用性。數據庫的建立和系統(tǒng)的開發(fā)能滿足各級地質災害管理 與防治部門以及相關管理決策部門對信息查詢、統(tǒng)計和決策分析的要 求;同時系統(tǒng)結構應簡潔，功能方便、靈活，用戶界面友好,以便于系統(tǒng)操 作人員的管理和使用。3）統(tǒng)一性與規(guī)范性。系統(tǒng)設計遵循統(tǒng)一、規(guī)范的信息編碼和坐標 系統(tǒng)、數據精度與符號系統(tǒng)等，在此原則下，本系統(tǒng)建立一個包括地質 災害各種屬性、圖形、圖像等數據在內的標準數據庫。4）可延展性與開放性。系統(tǒng)設計時考慮系統(tǒng)的擴展和與其他系統(tǒng) 的兼容，在災害信息編碼、

6、底圖坐標系統(tǒng)選擇、數據庫設計以及系統(tǒng) 功能等方面，盡可能留有余地，方便系統(tǒng)的擴充或數據庫的移植，當新 的模塊增加時，現(xiàn)有模塊和整個系統(tǒng)結構將不會受到大的影響。三、系統(tǒng)設計地質災害是一種活躍的動態(tài)變化過程，其預測和防治研究是一項 龐大的系統(tǒng)工程，所涉及的數據信息量是巨大的。地質災害信息管理 系統(tǒng)是以gis技術支持、以解決地質災害信息處理及決策支持相關技 術問題的專題應用型信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)從空間數據信息的有效獲取、 儲存、查詢和處理入手,提供災情動態(tài)和實吋查詢與分析。（1） 總體結構設計本系統(tǒng)主要針對地質部門設計，利用先進的gis技術、計算機技術和網絡技術，采用通行的軟件設計標準、數據標準圖2子系

7、統(tǒng)結構圖和clientnserver模式，其系統(tǒng)結構如圖1所示。圖k系統(tǒng)結構圖(2)系統(tǒng)功能設計地質災害信息管理系統(tǒng)功能主要由信息輸入與編輯子系統(tǒng)、信息 檢索與查詢子系統(tǒng)、信息可視功能子系統(tǒng)、信息的輸出子系統(tǒng)、災害 應急分析與預案子系統(tǒng)、系統(tǒng)說明與幫助子系統(tǒng)組成(圖2)。圖2、子系統(tǒng)結構圖1）信息輸入與編輯子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)可釆集錄入各種類型的 數據，包括圖形、圖像、聲音、文字、表格等。非矢量數據錄入主 要利用掃描儀掃描后通過mapgis軟件進行矢量化、建立拓撲關 系、要素分層等處理后將數據轉入mapinfo,錄像、聲音等多媒體 數據則通過解譯后分別以mpg和wav文件形式放入數據庫的相應 位置

8、;文字、表格等屬性數據在建好數據庫后可以直接通過鍵盤錄 入。各類數據輸入后系統(tǒng)提供信息存儲功能并實時將錄入的信息 保存在系統(tǒng)數據庫中。該子系統(tǒng)提供了方便靈活的數據更新功能, 用戶可以根據需要隨時修改、編輯及增刪各類數據。2）信息檢索與查詢子系統(tǒng)。gis支持的mis可以同時對空間和屬 性數據進行方便、靈活、準確的查詢與定位。在ghims中共設計了 分類查詢、空間查詢、空間條件查詢等查詢方式。該系統(tǒng)實現(xiàn)了屬性 數據與空間數據間的相互查詢，用戶可以根據需要進行空間至屬性的 空間查詢和屬性至空間的邏輯查詢，使用戶能很好地深入理解與研究 空間與屬性數據關系。3）信息可視化子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)可以將數據庫中的

9、信息以文字、 地圖、圖片等形式加以顯示，并為用戶971基于gis的地質災害信息 管理系統(tǒng)的設計與開發(fā)提供開窗、放大、縮小等功能;系統(tǒng)采用多媒 體技術實現(xiàn)資源信息的科學管理，對圖形、圖像、聲音利動畫等形式 的信息進行管理和播放，大大增強了信息的表現(xiàn)能力,直觀、生動、全 面地反映了地質災害發(fā)生區(qū)及影響區(qū)的概況。4）信息輸出子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)能將用戶查詢的結果或數據分析、 統(tǒng)計結果以合適的形式輸出。其輸出形式為計算機屏幕顯示和通過打 印機打印輸出兩種，輸出的成果為專題地圖、數據表、統(tǒng)計圖表以及 各種文本資料和圖形（像）等。5）災害應急分析與預案子系統(tǒng)。從地質災害區(qū)劃的角度出發(fā)，基于 gis空間分析原理

10、，根據已有的地質災害的發(fā)育強度、危害性、危險程 度等信息建立空間分析模型，反映地質災害分布和發(fā)育的區(qū)域規(guī)律，提 供災害發(fā)生時的應急預案。6）系統(tǒng)說明與幫助子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)提供簡單的聯(lián)機幫助,對系統(tǒng) 的使用方法進行必要的說明，并隨時提供解決系統(tǒng)使用過程中遇到問 題的方法，以方便系統(tǒng)使用人員掌握操作要領。（3）系統(tǒng)數據庫設計1）空間數據庫。空間數據庫建設的目的是為了實現(xiàn)數據的信 息化管理和數據共享，空間數據庫中容納了由點圖層、線圖層、多 邊形圖層、注記圖層、柵格圖層組成的大量重要內容;其記錄的是 矢量圖形和圖元的基本屬性。22）屬性數據庫。存儲圖形數據的一些相關信息以及其他信息。3）規(guī)范標準數據庫

11、。存儲歷年災害發(fā)生時，國家及地方的一些治理 災害的政策和法規(guī)。表|系統(tǒng)數據庫設計數據庫類型數據內容空間數據庫矢吊數據信息、柵格數據信息、多媒體 數據信息等屬性數據庫地質地貌信息、氣象水文信息、災害時 空信息、災情信息等規(guī)范標準數據庫與各類地質災害相關的規(guī)范及標準圖四、系統(tǒng)實現(xiàn)的技術路線系統(tǒng)的數據涉及到多種類型，有矢量、柵格圖形、cad格式圖形、 jpg圖片格式以及各種類型的gis數據文件等。這就需要有一個功能 強大的數據庫來管理這些數據文件。綜合多方面的比較，筆者選用了 s qlserver2000作為后臺數據庫;同時其也具備了和其他格式數據相 互轉換的功能。本系統(tǒng)軟件開發(fā)采用vb+maplnfo的開發(fā)模式，采用chs結構。 結合gis工具軟件與可視化開發(fā)語言的二次開發(fā)方式,是當今gis應 用開發(fā)的主流。其優(yōu)點是，既具有充分利用gis工具軟件對空間數據 庫進行管理、分析的功能，又可利用其他可視化開發(fā)語言具有的高效、 方便等編程優(yōu)點,集二者之所長，不僅能大大提高應用系統(tǒng)的開發(fā)效率, 而且使用可視化軟件開發(fā)工具開發(fā)出來的應用程序具有更好的外觀 效果，更強大的數據庫功能,其可靠性好、易于移植、便于維護。五、結語本文旨在探討地質災害信息管理方法與gis技術的有機結合，充 分利用gis強大的空間圖形與屬性數據管理和現(xiàn)有程序語言在編程 方面的功能，實現(xiàn)對地質災害數據的