遙感和地理信息系統(tǒng)的關系

楊紅盛

摘要：由于地質(zhì)災害會給人類的生產(chǎn)生活造成巨大影響，首先從遙感與地理信息系統(tǒng)二方面分析了這二種科學技術的出現(xiàn)、發(fā)展，及其近年來國內(nèi)外有關研究進展。之后，分別從遙感技術的應用、地理信息系統(tǒng)出發(fā)分析研究了遙感技術的實際應用，以及地理信息系統(tǒng)技術在地質(zhì)災害監(jiān)測預警工作中的運用，并著力探討了在開展地質(zhì)災害監(jiān)測預警工作中比較單一信息系統(tǒng)的優(yōu)點、特點，及其要關注的事項。

關鍵詞：遙感;地理信息系統(tǒng);地質(zhì)災害監(jiān)測

一、遙感和地理信息系統(tǒng)發(fā)展簡介

遙感科技的實際應用，即RS采用飛機拍攝為科技基礎與網(wǎng)絡平臺，以對目標物體通過各種感應器提供測量的，利用運載火箭、飛機和地面感應器等設備裝置，利用各種不同的目標物體會隨著自身屬性的差異，而產(chǎn)生各種頻率波普的變化這一特點，對較遠處的目標物體提供識別與感知的技術手段。利用遙感技術，人們可以在不觸及物體的前提下獲得所要探知物體的各種屬性信號。遙感技術的應用，主要包含了通過數(shù)據(jù)檢測、信號傳遞和統(tǒng)計分析等技術手段，以實現(xiàn)了解地面環(huán)境和周邊環(huán)境以及個人信息的效果。因此，通過遙感技術的應用可以達到在監(jiān)測過程中探測范圍廣泛、獲得數(shù)據(jù)速率快和后期分析與計算呈現(xiàn)速度快的特點。地域信息體系，即GIS是一個以計算機系統(tǒng)為重要管理工作網(wǎng)絡平臺，并借助數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)保存、分類算法的在計算機系統(tǒng)這一管理工作網(wǎng)絡平臺下，對空間結(jié)構(gòu)的各種地理資料資料數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計、管理工作的一門國際性空間結(jié)構(gòu)分析方法。地理信息系統(tǒng)不但可以對生物屬性數(shù)據(jù)實行統(tǒng)計、數(shù)據(jù)處理和儲存，還可以對人類生活與環(huán)境有關的空間信息實行測量、統(tǒng)計和保存，并利用計算機技術以動態(tài)信息的形態(tài)顯示出來。目前，地理信息系統(tǒng)已應用在地質(zhì)災害監(jiān)測預警、以及各種重大工程項目的前期勘察設計工作中。在海外，遙感技術和地理信息系統(tǒng)已普遍的運用到了地質(zhì)研究工作中。日本科學家通過使用遠程的遙感圖像技術，對日本國內(nèi)外的各種發(fā)生的地質(zhì)災害進行整理，并制定了相關的地質(zhì)分布范圍圖。歐洲各國也對出現(xiàn)在境內(nèi)的包括山地塌方、泥石流等地質(zhì)現(xiàn)象加以匯總，從而匯總出了以遙感科學技術為基礎的，對地質(zhì)強度、影響區(qū)域范圍的評價依據(jù)與指標體系。同時，國外的有關研究學者也對地理信息系統(tǒng)技術在地質(zhì)自然災害的研究應用中也開展了深入研究。國家由于借助于地理學信息系統(tǒng)，已經(jīng)形成了一個對地貌滑坡模式和在地理學信息體系中表現(xiàn)的評判準則，從而可以對地質(zhì)災害的監(jiān)測預警工作提供指導意義。國內(nèi)外學術界盡管在遙感與地理信息系統(tǒng)的應用上也已開始相對較晚，但是依托于當時早已獲得了廣泛應用的信息技術，近年來在土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測和高速公路、鐵道等前期施工勘察上也取得了迅速的進展。我國已通過對國內(nèi)主要河流遭受的洪澇災害和雨水所造成的山洪和泥石流等災情進行了數(shù)據(jù)分析，并利用衛(wèi)星影像成像技術進行了對土壤覆蓋類型的監(jiān)測。通過對土壤覆蓋類型進行監(jiān)測可以合理、準確的探知農(nóng)田綠化水平和地區(qū)出現(xiàn)泥石流災的風險系數(shù)。通過這些討論可以發(fā)現(xiàn)遙感與地理信息系統(tǒng)早已在各種測量、勘察和預警管理工作中取得了廣泛應用。同時，也有專家學者通過對中國歷史上所出現(xiàn)的各種滑坡和泥石流等災害進行了數(shù)據(jù)分析，并通過遠程遙感數(shù)據(jù)與之進行比對病，從而總結(jié)出在發(fā)現(xiàn)泥石流的過程中能夠通過這種遙感數(shù)據(jù)分析模式以表征泥石流出現(xiàn)的可能性和強度。

二、遙感與地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災害檢測及其緊急預警等工作中的運用

（一）遙感技術的應用在地質(zhì)災害監(jiān)測預警中的應用，遙感技術在地質(zhì)災害監(jiān)測預警中的應用表現(xiàn)在對山地滑坡、泥石流的產(chǎn)生及其出現(xiàn)的地裂縫和崩塌等地質(zhì)災害現(xiàn)象進行有效監(jiān)測。因為山地應力變化和滑坡現(xiàn)象能否出現(xiàn)以及與滑坡產(chǎn)生的區(qū)域存在著一定的關聯(lián)，所以遙感技術能夠通過對可能出現(xiàn)的包含滑坡現(xiàn)象在內(nèi)地質(zhì)災害發(fā)生區(qū)域進行監(jiān)測，而達到對水文災害的有效監(jiān)測與預警。同時，遙感技術的應用在監(jiān)測中的應用還表現(xiàn)在對氣候條件和氣象要素變化的監(jiān)測中。因為在礦點和植被覆蓋率相對較低的地區(qū)，巖屑流、塌方等地質(zhì)災害現(xiàn)象是否出現(xiàn)，往往也與氣象和環(huán)境條件變化以及植被條件存在著一定的關聯(lián)。遙感技術的應用，通過對可能出現(xiàn)地質(zhì)災害區(qū)進行氣候氣象要素監(jiān)測，就能夠有效分析、檢測出泥石流和滑坡產(chǎn)生的具體位置，從而及時做出警示。而且，遙感技術的應用還能夠以圖象的表現(xiàn)形式，分析出水文災難產(chǎn)生的供給區(qū)和沉積區(qū)，從而及時為水文災難的警示和救助工作提出有用的指示信號。

（二）地理學信息系統(tǒng)在地質(zhì)學災難檢測預警中的運用，由于地質(zhì)學災難的產(chǎn)生往往是一種漸進發(fā)展的過程。而產(chǎn)生地質(zhì)學災難也通常會引起對地質(zhì)環(huán)境本身的影響，這也使得地質(zhì)學災難的產(chǎn)生過程其實是和持續(xù)時間關聯(lián)得相當緊密的。而在地流體力學上，這一特征也可以叫做蠕變模型，雖然蠕變抗力在變化速率及其變動的規(guī)模上往往比較微弱，但是通過一定時期的累積，當蠕變模式逐漸超過了流體力學上的失衡狀況時，就會出現(xiàn)了水文災難，因此通過運用地理學信息系統(tǒng)，可以有效對地質(zhì)學的蠕變過程實現(xiàn)全程的連續(xù)、動態(tài)的監(jiān)測。而目前，由于地理環(huán)境網(wǎng)絡的準確度最高時已經(jīng)可以達到一微米，這就規(guī)定了地理環(huán)境網(wǎng)絡不僅在時限上實現(xiàn)了對地質(zhì)學檢測的有效應用，更能從空間精確度上達到一定硬化標準。而目前，由于地理環(huán)境網(wǎng)絡在對地質(zhì)學災難的檢測預警工作中主要運用于對巖土體的變化情況進行監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析，從而在監(jiān)測到巖土體變化程度較高時就可以更準確、高效的發(fā)布相應警示信號。而且，由于地理環(huán)境網(wǎng)絡利用了點、線、面相融合的技術手段，其所檢測的準確性與有效性都獲得了有效的提升。

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