3S集成技術(shù)在地震災(zāi)害中的應(yīng)用

許素素 徐冰

摘要：遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)在自身進(jìn)一步發(fā)展的同時(shí)，正日益朝集成化方向邁進(jìn)，形成所謂“3S集成技術(shù)”?！?S集成技術(shù)”為地震災(zāi)害調(diào)查和研究提供了新的、極具潛力的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：雅安地震 遙感（RS） 全球定位系統(tǒng)（GPS） 地理信息系統(tǒng)（GIS） 3S集成技術(shù)

地震災(zāi)害是對人類生命和財(cái)產(chǎn)威脅最大的自然災(zāi)害，號稱群災(zāi)之首。我國地處世界上兩個(gè)最大地震集中發(fā)生地帶—環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，以至于我國地震災(zāi)害頻發(fā)，給我國造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。本篇論文以雅安地震為例介紹3S集成技術(shù)在地震災(zāi)害研究中的應(yīng)用。

1. 3S技術(shù)及其特點(diǎn)

3S技術(shù)是遙感RS（Remote Sensing）、地理信息系統(tǒng)GIS（Geographical Information Systems）和全球定位系統(tǒng)GPS（Global Positioning System）的簡稱。其中GPS和RS分別用于獲取點(diǎn)、面空間信息或監(jiān)測其變化， GIS用于空間數(shù)據(jù)的存貯、分析和處理。

3S技術(shù)在處理信息時(shí)各具特色，多方面具有相關(guān)性， 但各自都存在一定的缺點(diǎn)： RS能夠?qū)崟r(shí)高效地獲取大面積的區(qū)域信息， 但數(shù)據(jù)定位及分類的精度差；GIS具有較強(qiáng)的空間查詢、分析和綜合處理能力，但無法獲取數(shù)據(jù)；GPS能快速、高精度地給出目標(biāo)的位置， 對海、陸、空中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行定位與導(dǎo)航，但不能給出目標(biāo)位置的地理屬性。

鑒于以上不足， 就要實(shí)現(xiàn)3S的集成技術(shù)，即將RS，GPS兩種對地觀測技術(shù)、GIS空間信息管理技術(shù)及其它相關(guān)技術(shù)有機(jī)的集成，體現(xiàn)在系統(tǒng)的在線連接、實(shí)時(shí)的處理和相互協(xié)同， 從而形成一個(gè)多功能的技術(shù)系統(tǒng)，最大程度的發(fā)揮3S集成技術(shù)的作用。

2.3S集成技術(shù)在地震災(zāi)害中的應(yīng)用

地震引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布廣、危害大，制約著許多地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)安全。而3S技術(shù)在地震災(zāi)害中顯示了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，將大大提高震害評估的精度和效率。

2.1在地震引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用

在地震引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害的研究中，如泥石流、崩塌、邊坡穩(wěn)定性、斷裂等方面，目前已基本實(shí)現(xiàn)了RS與GIS的緊密結(jié)合，個(gè)別項(xiàng)目達(dá)到了3S技術(shù)整體結(jié)合.RS作為主要的地震災(zāi)害專題空間數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)更新手段，為GIS提供空間數(shù)據(jù)和反映目標(biāo)屬性的專題數(shù)據(jù)；GPS為GIS獲取地震災(zāi)害目標(biāo)要素的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)快速精確定位；GIS提供對多源數(shù)據(jù)的存儲、管理、處理、分析、分類等輔助，提供對多源地震數(shù)據(jù)的空間分析和趨勢分析，以及對分析成果的二維和三維表達(dá)。

3S技術(shù)在前不久的雅安大地震中得到了很好體現(xiàn)。比如在地震引起的山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害中RS實(shí)時(shí)地獲取雅安蘆山的遙感數(shù)據(jù)，對震區(qū)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)觀測，通過變化檢測分析等一些遙感圖像的處理方法對震區(qū)的圖像分析，得出地物變化信息值；GPS負(fù)責(zé)對震區(qū)地形、地面控制點(diǎn)、重要建筑物的幾何參數(shù)定位，而且實(shí)時(shí)、高精度、全天候測量等優(yōu)點(diǎn)，為迅速開展工作提供了指南，為迅速展開震后救援提供第一時(shí)間的科學(xué)依據(jù)。

2.2 在地震災(zāi)害綜合信息分析處理中的應(yīng)用

隨著遙感影像及GPS接收機(jī)成本逐漸降低及GIS功能的逐步加強(qiáng)，3S技術(shù)的應(yīng)用大大提高了地震災(zāi)害信息收集處理的精度和效率。在RS分析環(huán)境下，迅速調(diào)用災(zāi)區(qū)的震前、震后的遙感圖像，借助GPS的定位功能實(shí)現(xiàn)圖像的空間匹配，利用GIS提取地震災(zāi)害重點(diǎn)區(qū)，協(xié)助完成圖像的灰度匹配，運(yùn)用數(shù)字圖像處理的一系列方法提取變化圖像的差值、比值，依據(jù)不斷完善形成的震害概率模型，評估烈度分布。通過參考RS評估的等震線對系統(tǒng)生成的等震線作修正，據(jù)此再一次完成震害分析，評估災(zāi)區(qū)的震害和損失。

地震災(zāi)害綜合信息分析處理中，利用RS、GPS等得出的綜合信息再與地震臺網(wǎng)測定的地震基本參數(shù)結(jié)合，再基于GIS計(jì)算編制和分區(qū)提交震區(qū)地震災(zāi)害分布圖、震級圖、破壞度圖、震后趨勢判定圖、救援路線圖、震后災(zāi)害評估圖、防治規(guī)劃等圖。還可以利用GIS的定距離空間分析功能，對斷裂帶建立緩沖區(qū)，利用空間疊加分析功能，劃分出地震潛在危險(xiǎn)性區(qū)域。加上以往掌握的地震相關(guān)信息，為接下來余震預(yù)測預(yù)報(bào)提供依據(jù)，科學(xué)的開展救援行動(dòng)。做出損失評估報(bào)告和輔助決策方案，報(bào)送政府決策部門，系統(tǒng)為制定救災(zāi)措施、部署應(yīng)急作技術(shù)支持，隨著震區(qū)不斷有信息報(bào)送到防震指揮中心，系統(tǒng)不斷人機(jī)交互式地修改等震線、震害和損失的評估結(jié)果，必要時(shí)及時(shí)報(bào)送更新的震害報(bào)告和救災(zāi)應(yīng)急反應(yīng)方案。

3.結(jié)語

長期以來，我國在應(yīng)對地震災(zāi)害中，缺乏一種先進(jìn)的技術(shù)指導(dǎo)，這給災(zāi)后工作帶來了諸多不便。不能及時(shí)的對受災(zāi)情況進(jìn)行評估、不能提供有效的救援方案和對次生災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測等，給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來了重大的損失。

3S技術(shù)在地震中的使用，解決了這些難題。通過3S技術(shù)在我國雅安地震中的應(yīng)用，展現(xiàn)我國在地震災(zāi)害中的應(yīng)急處變能力。從3S技術(shù)在我國雅安地震中發(fā)揮的作用可以看出，3S發(fā)揮著無可替代的作用，為做好雅安地震后救災(zāi)工作、促進(jìn)民族大團(tuán)結(jié)做出了重要貢獻(xiàn)。

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