公路地質(zhì)災(zāi)害防治中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

胡海濤

(山西省交通新技術(shù)發(fā)展有限公司，山西 太原 030012)

在時(shí)代快速發(fā)展的背景之下，地理信息系統(tǒng)越來越廣泛，在公路地質(zhì)災(zāi)害防治工作中，通過科學(xué)應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，可以幫助相關(guān)人員快速獲得公路地質(zhì)災(zāi)害信息，同時(shí)利用信息技術(shù)，公路地質(zhì)災(zāi)害能夠更加直觀的體現(xiàn)在地圖上。為了保證地理信息系統(tǒng)得到更好應(yīng)用，本文深入探討公路地質(zhì)災(zāi)害防治工作中地理信息系統(tǒng)應(yīng)用要點(diǎn)。

1 公路地質(zhì)災(zāi)害防治中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)意義

地理信息系統(tǒng)具有快速收集數(shù)據(jù)信息的特點(diǎn)，相關(guān)人員利用地理信息系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步了解公路地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀，以及公路路基、路面運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而準(zhǔn)確的判斷出公路地質(zhì)災(zāi)害等級(jí)，沿線各類設(shè)施的使用情況。在公路地質(zhì)災(zāi)害防治中，通過應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，可以幫助相關(guān)人員更好的了解公路地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)律，制定出完善、有效的防治對(duì)策。

另外，地理信息系統(tǒng)的良好應(yīng)用，能夠幫助相關(guān)人員準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出公路地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)模，提前確定出地質(zhì)災(zāi)害防治范圍，有效保護(hù)該地區(qū)的建筑物與構(gòu)筑物，進(jìn)一步提升公路地質(zhì)災(zāi)害治理水平。

2 地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用分析

2.1 明確地理信息系統(tǒng)組成

(1)從系統(tǒng)構(gòu)成和實(shí)踐應(yīng)用層面來分析

從地理信息系統(tǒng)構(gòu)成和實(shí)踐應(yīng)用層面來分析，地理信息系統(tǒng)分成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和組織機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。各個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：

第一，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠妥善保存幾何圖形，形成幾何圖形數(shù)據(jù)庫(kù)。

第二，計(jì)算機(jī)硬件與軟件系統(tǒng)。此系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的根本，硬件包括計(jì)算機(jī)繪圖儀和掃描儀等設(shè)備，軟件系統(tǒng)又常被人們稱作操作系統(tǒng)。

第三，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的核心，地理信息數(shù)據(jù)到該系統(tǒng)中，可以顯著提升各項(xiàng)數(shù)據(jù)的管理效率。

第四，組織機(jī)構(gòu)。地理信息系統(tǒng)主要由專業(yè)的操作人員負(fù)責(zé)。

(2)從數(shù)據(jù)處理方向來分析

從數(shù)據(jù)處理方向分析得知，地理信息系統(tǒng)通常被分為數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、處理子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索，數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)等等，各系統(tǒng)的功能如下：

第一，數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)。在地理信息系統(tǒng)之中，采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過一系列的處理后，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。

第二，數(shù)據(jù)分析與處理系統(tǒng)。能夠全面分析數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)得到更好處理。

第三，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與檢索系統(tǒng)。針對(duì)地理數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息，有組織的進(jìn)行管理與保存，為相關(guān)人員提供更加精確的數(shù)據(jù)信息。

第四，數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的各項(xiàng)計(jì)算數(shù)據(jù)，可以按圖形與表格形式，直接輸出到顯示器。

通過運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，相關(guān)人員能夠更好的了解公路地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律，保證采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息得到高效處理，輸入到地理信息系統(tǒng)當(dāng)中，并運(yùn)用滑面與圓心等物理模型，有效的計(jì)算出公路邊坡安全系數(shù)。相關(guān)人員運(yùn)用地理信息系統(tǒng)周邊分析與緩沖分析理論，準(zhǔn)確計(jì)算出公路關(guān)鍵部位穩(wěn)定性，并加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的防治。由于不同區(qū)域的公路工程建設(shè)規(guī)模存在較大差異，公路地質(zhì)災(zāi)害的影響面不同，通過利用地理信息系統(tǒng)，構(gòu)建緩沖區(qū)，可以減少公路地質(zhì)災(zāi)害的頻繁發(fā)生，保證公路地質(zhì)災(zāi)害得到有效的防治。

2.2 公路工程地質(zhì)災(zāi)害

公路工程當(dāng)中常見的地質(zhì)災(zāi)害如下：

(1)滑坡災(zāi)害。如果公路工程出現(xiàn)滑坡災(zāi)害，主要是由地質(zhì)問題引起的，在修建公路過程當(dāng)中，此種類型的災(zāi)害較為常見。通常來講，我國(guó)大部分公路建設(shè)于丘陵區(qū)域，該地區(qū)特別容易發(fā)生巖石滑坡現(xiàn)象，在雨季，此種災(zāi)害經(jīng)常出現(xiàn)。

(2)巖石崩塌災(zāi)害。因?yàn)閹r石土體出現(xiàn)崩塌或者滾落，直接堆積在公路坡腳，而引起的災(zāi)害。此種災(zāi)害的形成原因與滑坡災(zāi)害相同，在周圍力的作用之下，巖石或者巖體出現(xiàn)脫離，同時(shí)滾落到公路施工位置。如果公路施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)巖體崩塌災(zāi)害，其處置難度特別大。

(3)地面塌陷病害。受地表巖體或者土體自身作用，巖體或土體出現(xiàn)塌落，從而在地表形成塌陷坑。如果出現(xiàn)地震，公路施工部位存在較多巖體或者土體，則特別容易發(fā)生地面塌陷病害。

2.3 具體運(yùn)用

(1)在公路地質(zhì)災(zāi)害管理與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

在公路地質(zhì)災(zāi)害管理與評(píng)價(jià)工作中，通過運(yùn)用地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)，可以幫助相關(guān)人員構(gòu)建更加穩(wěn)定的管理系統(tǒng)，掌握更為全面的公路地質(zhì)災(zāi)害信息。地理信息系統(tǒng)的良好運(yùn)用，可以幫助相關(guān)工作人員進(jìn)一步了解公路地質(zhì)災(zāi)害空間分布情況，快速查詢到重要的地理特征信息，有效確定地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)等級(jí)。地理信息系統(tǒng)能夠?qū)⒉杉降母黜?xiàng)數(shù)據(jù)信息有效存儲(chǔ)，并高效管理，同時(shí)具備良好的檢索與查詢功能，結(jié)合相關(guān)工作人員提出的要求，顯示出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息，不斷提升公路地質(zhì)災(zāi)害防治效果。

(2)準(zhǔn)確判斷公路地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生程度

判斷公路地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生程度，有效運(yùn)用地理信息系統(tǒng)特別重要，此項(xiàng)技術(shù)具備良好的數(shù)據(jù)空間管理功能，保證公路地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查信息得到高效處理，進(jìn)而幫助相關(guān)工作人員準(zhǔn)確的判斷出公路地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生程度。

(3)在公路地質(zhì)災(zāi)害總結(jié)中的應(yīng)用

公路地質(zhì)災(zāi)害總結(jié)當(dāng)中，相關(guān)工作人員需要將地理信息系統(tǒng)與信息量模型有效結(jié)合，準(zhǔn)確判斷出公路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)等級(jí)。在公路地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作中，利用地理信息系統(tǒng)，構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠收集大量的地質(zhì)災(zāi)害模擬預(yù)報(bào)信息，有效提升公路地質(zhì)災(zāi)害防治效果。

(4)注意事項(xiàng)

在應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的過程當(dāng)中，需要配合運(yùn)用多種技術(shù)，為了更好的提升信息的安全性與準(zhǔn)確性，要求相關(guān)人員熟練掌握各項(xiàng)技術(shù)，并妥善運(yùn)用。相關(guān)工作人員要特別注意下列問題：

首先，地理信息系統(tǒng)的良好運(yùn)用，要和其他信息技術(shù)有效融合，構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)空間，提升公路基礎(chǔ)信息、災(zāi)害信息與防治信息的準(zhǔn)確性與安全性。

其次，運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)，構(gòu)建公路地質(zhì)災(zāi)害防治數(shù)據(jù)庫(kù)，不斷提升公路地質(zhì)災(zāi)害防治的合理性。

最后，全面了解公路地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理，找到公路地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生原因，保證各項(xiàng)資料數(shù)據(jù)得到更好利用。

除此之外，相關(guān)工作人員還要根據(jù)采集到的各項(xiàng)信息，構(gòu)建公路信息數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)條件，有效構(gòu)建公路地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估模型，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出公路地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)域，采取有效的防治措施。結(jié)合有關(guān)部門所提供的各項(xiàng)研究數(shù)據(jù)，綜合分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確判斷出該地區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害等級(jí)，有針對(duì)性的進(jìn)行防治。

3 結(jié)束語

綜上所述，通過對(duì)公路地質(zhì)災(zāi)害防治中地理信息系統(tǒng)具體應(yīng)用進(jìn)行全方位分析，例如在公路地質(zhì)災(zāi)害管理與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用、準(zhǔn)確判斷公路地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生程度、在公路地質(zhì)災(zāi)害總結(jié)中的應(yīng)用、明確注意事項(xiàng)等等，可以保證地理信息系統(tǒng)在公路地質(zhì)災(zāi)害防治中得到更好應(yīng)用，提升公路地質(zhì)災(zāi)害防治水平，對(duì)我國(guó)公路行業(yè)的可持續(xù)、快速發(fā)展起到有效促進(jìn)作用。