試析GIS技術(shù)在地震預(yù)測(cè)救援及震后重建中的應(yīng)用

孔祥雪 王萬(wàn)寧 張欣然 馮 石

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽(yáng) 110034）

GIS即地理信息系統(tǒng)，GIS技術(shù)具有極強(qiáng)綜合性，將地圖學(xué)、地理學(xué)結(jié)合在一起，廣泛運(yùn)用到不同領(lǐng)域，具有分析、查詢(xún)、顯示、存儲(chǔ)、輸入地理數(shù)據(jù)功能。然而，在GIS技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中卻存在系統(tǒng)分支少、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、集成化程度低問(wèn)題，影響該技術(shù)應(yīng)用成效。基于此，為助推我國(guó)地震災(zāi)害綜合管理實(shí)現(xiàn)智慧化發(fā)展目標(biāo)，探析GIS技術(shù)在地震中的應(yīng)用方略顯得尤為重要。

1 GIS技術(shù)在地震中的主要應(yīng)用

1.1 預(yù)報(bào)及監(jiān)測(cè)

地震災(zāi)害與地理位置關(guān)系緊密，災(zāi)害預(yù)報(bào)具有復(fù)雜性，影響地震災(zāi)害預(yù)報(bào)精準(zhǔn)性，為此需積極運(yùn)用GIS技術(shù)針對(duì)復(fù)雜時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、管理、存儲(chǔ)、分析，在海量數(shù)據(jù)加持下助力技術(shù)人員預(yù)判地震災(zāi)害走勢(shì)，得出地震災(zāi)害空間分布規(guī)律，為技術(shù)人員預(yù)報(bào)地震災(zāi)害給予支持。引發(fā)地震因素復(fù)雜，不可放過(guò)細(xì)枝末節(jié)，基于地震波及范圍廣，單憑人力很難及時(shí)搜集所需數(shù)據(jù)信息并加以分析，降低災(zāi)害監(jiān)測(cè)質(zhì)量，這就需要用到GIS技術(shù)在存在地震災(zāi)害發(fā)生概率的區(qū)域規(guī)設(shè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)地理位置特點(diǎn)控制監(jiān)測(cè)基站疏密。早期基站監(jiān)測(cè)自然因子動(dòng)態(tài)描述不夠深入且相對(duì)分散，基于GIS技術(shù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能集中分析、管理、顯示臺(tái)站動(dòng)態(tài)，能提高地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息剖析精度，助力技術(shù)人員更好地開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作。

1.2 救援及評(píng)估

地震對(duì)地表物體破壞性極強(qiáng)，通過(guò)對(duì)以往地震現(xiàn)象進(jìn)行分析可知，災(zāi)后生還人員救援難度較大，為抓住受害者救援黃金時(shí)期需運(yùn)用GIS技術(shù)，在此基礎(chǔ)上需根據(jù)救災(zāi)需求并運(yùn)用應(yīng)急備災(zāi)數(shù)據(jù)庫(kù)、背景數(shù)據(jù)庫(kù)等資源支持職能部門(mén)展開(kāi)搜救工作。在極震區(qū)選擇恰當(dāng)位置建立緩沖區(qū)，針對(duì)緩沖區(qū)地理因子進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出搶險(xiǎn)救災(zāi)信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息等分析結(jié)果，有利于輔助職能部門(mén)工作人員制定更優(yōu)搜救決策。除在救援現(xiàn)場(chǎng)予以應(yīng)用外，GIS技術(shù)作為地理環(huán)境數(shù)據(jù)綜合分析處理科學(xué)技術(shù)手段能幫助區(qū)域城市規(guī)劃給予支持，根據(jù)受災(zāi)情況評(píng)估亦可估算保險(xiǎn)行業(yè)需支付保費(fèi)。網(wǎng)絡(luò)分析主要圍繞生命線工程管道連通性予以分析，還可針對(duì)受災(zāi)區(qū)域道路網(wǎng)絡(luò)劃分、資源調(diào)撥、最佳路徑規(guī)設(shè)等方面做出評(píng)估。建立在GIS技術(shù)基礎(chǔ)上的救援及評(píng)估系統(tǒng)是多源災(zāi)害信息集成平臺(tái)，針對(duì)水文信息、氣象信息、遙感信息、地震信息、自然地理信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景等信息予以統(tǒng)籌，可創(chuàng)建若干數(shù)據(jù)庫(kù)，為傷亡人員統(tǒng)計(jì)、地震災(zāi)害分布、需安置人員分布、醫(yī)療消防設(shè)施布設(shè)、重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施調(diào)配提供評(píng)估依據(jù)[1]。

1.3 災(zāi)后重建

災(zāi)后重建是龐大工程，關(guān)乎受災(zāi)同胞生活幸福指數(shù)乃至社會(huì)和諧穩(wěn)定，為此需從以下幾個(gè)方面出發(fā)利用GIS技術(shù)做好災(zāi)后重建工作：第一，安全。地震災(zāi)害與堰塞湖、崩塌、滑坡、斷層等地質(zhì)災(zāi)害等潛在危險(xiǎn)關(guān)系緊密，為此在災(zāi)后重建時(shí)需通過(guò)GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析規(guī)避危險(xiǎn)性較大區(qū)域，通過(guò)合理選址奠定安全重建基礎(chǔ)。第二，安置。為盡快讓地震區(qū)域生活生產(chǎn)步入正軌，將人們從沉痛的災(zāi)害中解脫出來(lái)，需盡快解決安置問(wèn)題，在安置過(guò)程中涉及諸多因素，需經(jīng)濟(jì)、自然等資源多做調(diào)整，為此用到GIS技術(shù)數(shù)據(jù)分析處理功能，為盡快解決人員安置問(wèn)題給予支持。第三，發(fā)展。災(zāi)后重建需科學(xué)規(guī)劃，受歷史原因影響當(dāng)前規(guī)劃圖紙多為CAD圖，降低地形分析直觀性、高效性，GIS技術(shù)作為空間分析得力工具，可為區(qū)域性規(guī)劃發(fā)展提供寶貴建議，提高災(zāi)后重建有效性[2]。

2 GIS技術(shù)在地震中的應(yīng)用難題

2.1 系統(tǒng)分支少

引發(fā)地震災(zāi)害原因復(fù)雜，為提高災(zāi)害防控有效性，需將所有可能影響區(qū)域地殼活動(dòng)的因素納入GIS系統(tǒng)內(nèi)，旨在為數(shù)據(jù)分析提供有力支持。然而，受儀器設(shè)備、管理機(jī)制、人力物力等條件影響，GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)捕捉存在一定難度，還存在年代不同、格式不一、質(zhì)量不高、有待考證等問(wèn)題，并無(wú)法分設(shè)GIS系統(tǒng)，GIS技術(shù)應(yīng)用模塊僵化，未能挖掘該技術(shù)地震災(zāi)害應(yīng)用潛能。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

GIS技術(shù)及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一造成的首要問(wèn)題是有關(guān)數(shù)據(jù)無(wú)法共享，傳統(tǒng)野外調(diào)查及人工采集數(shù)據(jù)空間定位精度有限，無(wú)法在GIS技術(shù)及系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮作用，使技術(shù)性分析結(jié)果存在誤差，還降低地震災(zāi)害預(yù)防及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量。

2.3 集成化程度低

當(dāng)前GIS技術(shù)在地震中的應(yīng)用處于起步階段，與城市規(guī)劃、資源利用、損失評(píng)估等方面的融合度有限，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有待開(kāi)發(fā)，未能實(shí)現(xiàn)遙感信息、全球定位、實(shí)時(shí)通信等系統(tǒng)的高度集成，難以滿(mǎn)足地震災(zāi)害預(yù)報(bào)及監(jiān)測(cè)管控綜合性、集成化發(fā)展需求[3]。

3 GIS技術(shù)在地震中的應(yīng)用展望

3.1 健全GIS系統(tǒng)，細(xì)化系統(tǒng)分支

在高新科技騰飛背景下GIS系統(tǒng)內(nèi)信息技術(shù)種類(lèi)日益豐富，如大數(shù)據(jù)技術(shù)、云存儲(chǔ)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、空間數(shù)據(jù)管理等技術(shù)，客觀上為GIS系統(tǒng)細(xì)化分支給予支持。WebGIS及萬(wàn)維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，將GIS技術(shù)與Web技術(shù)關(guān)聯(lián)在一起，屬于特殊GIS系統(tǒng)，為該技術(shù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)分析、處理、存儲(chǔ)、顯示及應(yīng)用各類(lèi)空間信息提供便利條件，還可處理圖像、視頻、文本等數(shù)據(jù)，能解決現(xiàn)有GIS系統(tǒng)封閉、獨(dú)立、成本高、共享性差、維護(hù)難問(wèn)題，同時(shí)可提高系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)流利用率。

3.2 規(guī)設(shè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，共享數(shù)據(jù)信息

第一，加強(qiáng)GIS技術(shù)研究，搜集該技術(shù)在地震中的應(yīng)用有關(guān)資料，總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，從預(yù)報(bào)及監(jiān)測(cè)、災(zāi)后重建、遇難者搜救等角度出發(fā)規(guī)設(shè)具有統(tǒng)一性、科學(xué)性、高效性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為分處于不同模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換、協(xié)同運(yùn)用、系統(tǒng)分析給予支持；第二，從地震專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域角度著眼規(guī)設(shè)GIS技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，為解決數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化難題奠定基礎(chǔ)，同時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范需具有權(quán)威性，敦促GIS技術(shù)研發(fā)主體踐行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從源頭出發(fā)保障技術(shù)規(guī)范統(tǒng)一；第三，在遙感技術(shù)、GPS技術(shù)、桌面制圖技術(shù)、CAD等技術(shù)共同應(yīng)用基礎(chǔ)上制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)地震中GIS技術(shù)應(yīng)用需求開(kāi)發(fā)配套技術(shù)軟件，旨在優(yōu)化調(diào)配技術(shù)資源，多渠道充實(shí)地震相關(guān)數(shù)據(jù)信息；第四，加快地震預(yù)報(bào)及監(jiān)測(cè)、災(zāi)后重建、現(xiàn)場(chǎng)救援等數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)速度，一方面以全國(guó)為導(dǎo)向建設(shè)具有總覽性的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享目標(biāo)，消除數(shù)據(jù)孤島，另一方面以各省市為基礎(chǔ)興建數(shù)據(jù)庫(kù)，賦予數(shù)據(jù)針對(duì)性，消除本地區(qū)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差異，支持當(dāng)?shù)刂贫ň哂袘?yīng)用價(jià)值的區(qū)域性地震災(zāi)害管控對(duì)策[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GIS技術(shù)在地震中的應(yīng)用具有提高災(zāi)后重建效率，加強(qiáng)地震災(zāi)害預(yù)報(bào)及監(jiān)測(cè)，優(yōu)化整合地震救援資源等積極意義。這就需要GIS技術(shù)在地震預(yù)報(bào)及監(jiān)測(cè)、救援及評(píng)估、災(zāi)后重建過(guò)程中予以應(yīng)用，在積累GIS技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)前提下健全該系統(tǒng)并規(guī)設(shè)若干分支，開(kāi)發(fā)更多模塊，規(guī)設(shè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，共享數(shù)據(jù)信息，加強(qiáng)技術(shù)集成，將人工智能、5G技術(shù)、無(wú)人機(jī)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)與GIS技術(shù)融合在一起，繼而挖掘該技術(shù)在地震中的應(yīng)用潛力，旨在助推我國(guó)地震預(yù)報(bào)及救援工作朝著信息化方向發(fā)展。