分析測繪技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的作用

程向榮

摘要：隨著社會的進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種現(xiàn)代高新科技的發(fā)展和革新得到了前所未有的推進(jìn)。通過對現(xiàn)代測繪儀器以及測繪技術(shù)加以良好的利用，繼而對各種地質(zhì)災(zāi)害加以良好的評估，同時(shí)對次生災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測，從而讓災(zāi)難形成的危害降到最低的程度。

關(guān)鍵詞：測繪技術(shù)；地質(zhì)災(zāi)害；航測圖；衛(wèi)星遙感圖

1.概述

近些年以來，隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，測繪工作已經(jīng)逐漸在我國的地質(zhì)災(zāi)害評估和次生災(zāi)害監(jiān)測等方面發(fā)揮出了重要的作用。所謂地質(zhì)災(zāi)害，指的是因?yàn)槿藶榛蛘咦匀灰蛩氐淖饔弥滤纬傻?，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，同時(shí)導(dǎo)致環(huán)境破壞的地質(zhì)作用，其主要的類型包括：地震、泥石流、滑坡、地表裂縫、地面塌陷、土壤沙漠化以及火山活動等。受到地殼運(yùn)動等自然現(xiàn)象以及各種人為因素的影響，導(dǎo)致在全球范圍內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)規(guī)模和級別不同的地質(zhì)災(zāi)害，給人類帶來了巨大的影響。運(yùn)用現(xiàn)階段所具備的科技針對各種災(zāi)害加以預(yù)警、監(jiān)測以及災(zāi)后恢復(fù)等，是人類發(fā)展的過程中一項(xiàng)十分重要的工作。利用對地質(zhì)災(zāi)害實(shí)施衛(wèi)星定位測量和攝影測量等，同時(shí)對GIS地理信息體系加以構(gòu)建，設(shè)置各種關(guān)于地形和地質(zhì)地圖等對地質(zhì)災(zāi)害加以應(yīng)對，貫穿于整個(gè)地質(zhì)災(zāi)害的處理工作當(dāng)中。

2.山體滑坡邊坡穩(wěn)定性計(jì)算原理分析

對邊坡穩(wěn)定性加以評價(jià)的方式有很多種，而且所對應(yīng)的力學(xué)模型也有較多的評價(jià)方法。通常情況之下，對邊坡穩(wěn)定性加以分析的方法包括有限單元法、概率分析法、極限平衡法以及離散單元法等，而極限平衡形式的分析方法在工程實(shí)踐當(dāng)中被應(yīng)用的最為廣泛，而在針對邊坡應(yīng)力、應(yīng)變特征以及破壞激勵(lì)加以評價(jià)和分析的時(shí)候，利用到離散單元法或者有限單元法的情況比較多。

極限平衡法的應(yīng)用要點(diǎn)為：先要依據(jù)實(shí)際的情況對破壞面的形狀進(jìn)行假設(shè)，并不是依據(jù)塑性理論直接計(jì)算獲得。而且破壞面圍限巖土體并不需要具備塑性條件，只需要滑動面能夠滿足塑性條件就可以了。針對巖土體實(shí)施穩(wěn)定性評價(jià)的時(shí)候，先要對滑面進(jìn)行假設(shè)，繼而結(jié)合畫面對極限抗力進(jìn)行確認(rèn)，從而獲得穩(wěn)定系數(shù)。因?yàn)楫嬅媸羌僭O(shè)出來的，所以不確定性較大，各滑面對應(yīng)的安全系數(shù)通?？赡軙嬖诒容^大的差異，而其中的最小值通常會接近問題的答案，與之相對應(yīng)的破壞面也就是最危險(xiǎn)的滑面。

規(guī)范推薦以及生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中應(yīng)用比較廣泛的方法包括瑞典條分法、不平衡推理法以及簡布法等。瑞典條分法是以上所述方法的前提和基礎(chǔ)，任意取一個(gè)垂直分塊，受力如圖1所示，結(jié)合廣體極限平衡的基本原理能夠得出方程：

3.測繪技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害當(dāng)中的作用

國家相關(guān)測繪部門組織大量科研人員針對大型地質(zhì)災(zāi)害前后地形地貌等出現(xiàn)的變化做出了監(jiān)測、解析以及統(tǒng)計(jì)分析，制作出災(zāi)區(qū)范圍內(nèi)的遙感影像圖，繼而滿足國家各部門對滑坡、泥石流等各種地質(zhì)災(zāi)害加以檢測與防控方面的需求。在大型地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)之后，國家測繪局通過對測繪應(yīng)急服務(wù)預(yù)案的緊急啟動，有效的展開了救災(zāi)的相關(guān)測繪保障工作，形成了良好的成效。

國家測繪局需要給各單位提供地形數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)性地理信息，協(xié)助參與救災(zāi)的各個(gè)部門設(shè)置災(zāi)后重建以及災(zāi)后測繪實(shí)施的相關(guān)方案。各級測繪局積極推動市政工程變形監(jiān)測，逐步針對受災(zāi)地區(qū)的公路、滑坡區(qū)域覆蓋的公共設(shè)置等做出災(zāi)后的變形監(jiān)測。地理信息中心在最短的時(shí)間之內(nèi)制作出了受災(zāi)地區(qū)覆蓋范圍地形地貌圖，保證救援隊(duì)伍能夠準(zhǔn)確的進(jìn)駐到災(zāi)區(qū)進(jìn)行救援。為了更加精確的了解大型地質(zhì)災(zāi)害給災(zāi)區(qū)范圍以及地區(qū)板塊形成的影響，測繪局結(jié)合全球衛(wèi)星定位等相關(guān)技術(shù)，針對災(zāi)區(qū)以及周邊地區(qū)做出了地形變化的監(jiān)測以及分析工作。

4.GIS技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測中的應(yīng)用

4.1多源信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建

利用GIS系統(tǒng)針對地質(zhì)災(zāi)害實(shí)施預(yù)測的工程量十分龐大，要大量數(shù)據(jù)支持，能夠針對不同來源的各種信息做出整合以及組織分析，例如地形圖、地質(zhì)構(gòu)造圖以及地質(zhì)資料等。地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)是沒有什么規(guī)律可講的，不過利用GIS系統(tǒng)針對地質(zhì)災(zāi)害所出現(xiàn)的次數(shù)、位置以及級別等各種信息做出詳細(xì)的整理和分析，能夠有效了解到災(zāi)害出現(xiàn)之前將會出現(xiàn)的一些預(yù)兆，從而實(shí)現(xiàn)對地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測。不過因?yàn)楝F(xiàn)代工程建設(shè)技術(shù)在不斷的發(fā)展，給自然生態(tài)形成的改造也在逐漸拓展，所以需要針對GIS地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)據(jù)庫做出定期的更新，繼而確保災(zāi)害預(yù)測的精準(zhǔn)性。

4.2地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)的實(shí)時(shí)監(jiān)控

結(jié)合GIS多元數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析以及整理，對地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域的實(shí)際分布狀況做出統(tǒng)計(jì)，對這些地區(qū)出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的信息加以整理，從而構(gòu)建出相應(yīng)的圖標(biāo)圖像，跟GIS多元數(shù)據(jù)庫之間聯(lián)動起來，從而實(shí)施地質(zhì)狀況的監(jiān)測。第一，針對有可能出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域做出致災(zāi)因子分析，有效降低地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的幾率。第二，在地區(qū)GIS地址模型當(dāng)中做出綜合評判，對現(xiàn)象以及特征進(jìn)行總結(jié)，繼而有效判斷災(zāi)害預(yù)測的準(zhǔn)確性，決定是否需要利用相應(yīng)的行動對災(zāi)害加以預(yù)防。

5.應(yīng)急測繪保護(hù)機(jī)制的建立健全

在大型地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之后，災(zāi)區(qū)當(dāng)?shù)匦枰皶r(shí)啟動救災(zāi)的測繪保障預(yù)案，積極組織相關(guān)技術(shù)工作人員給相關(guān)部門供給災(zāi)后圖像。為能夠建立健全測繪保障機(jī)制，即使在沒有出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)也需要提前設(shè)置和建立相關(guān)的管理信息系統(tǒng)，繼而在地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的第一時(shí)間，能夠有效地給各救災(zāi)部門提供服務(wù)。應(yīng)從以下幾個(gè)具體方面人手：

第一，構(gòu)建起多項(xiàng)用途的CORS網(wǎng)站，繼而給大型地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)控提供便利。救災(zāi)是一項(xiàng)與時(shí)間賽跑的艱巨任務(wù)，需要積極構(gòu)建具有多項(xiàng)功能的CORS網(wǎng)站，對該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠隨時(shí)隨地通過衛(wèi)星定位坐標(biāo)加以準(zhǔn)確的發(fā)射以及接收，只要處于有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境當(dāng)中，就能對數(shù)據(jù)形成及時(shí)的接收，繼而針對大型地質(zhì)災(zāi)害加以動態(tài)監(jiān)測。然后，利用相關(guān)的研究能夠?qū)Υ笮偷刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)展的態(tài)勢加以預(yù)測，從而做出正確的決策來下達(dá)救災(zāi)命令。

第二，在救災(zāi)期間，道路將會遭到破壞，當(dāng)?shù)氐匦蔚孛驳淖兓^大，對各種用途專題圖的制作，能夠給救災(zāi)工作提供有力的保障。位置坐標(biāo)是救災(zāi)工作當(dāng)中非常重要的數(shù)據(jù)，可以派遣直升機(jī)進(jìn)行實(shí)地勘察、緊急救援以及視頻空投等行動，只有具備準(zhǔn)確的坐標(biāo)信息才能夠達(dá)成預(yù)期救援效果。

第三，對受災(zāi)前后的航測圖和衛(wèi)星遙感圖加以比較，能夠得出大型地質(zhì)災(zāi)害前后所出現(xiàn)的變化，繼而結(jié)合變化程度評定等級，實(shí)施多方面研究，給各項(xiàng)救災(zāi)工作統(tǒng)計(jì)提供具有針對性的資料。

第四，災(zāi)后重建工作需要最多的是基礎(chǔ)工程的測量工作，主要包含道路、通信、電力、住房、廠礦等的測量。對于各種構(gòu)筑物都需要做出精確、嚴(yán)密的測量，繼而繪制出優(yōu)質(zhì)的工程效果圖，給災(zāi)后重建工作提供服務(wù)。

結(jié)束語

總而言之，地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)給人們的日常生產(chǎn)和生活帶來了極大的困擾，甚至?xí)θ藗兊纳?cái)產(chǎn)安全形成威脅。這就需要我們利用現(xiàn)有的資源和技術(shù)，對測繪技術(shù)做充分的應(yīng)用，在大型地質(zhì)災(zāi)害中發(fā)揮出更好的作用，降低大型地質(zhì)災(zāi)害所帶來的損失。