谢华 胡裕军 王琼 郭华伟 王红

摘要：GIS的核心是空间数据管理和分析功能，本文介绍了GIS技术在防震减灾中的应用。

关键词：GIS；防震减灾；监测；评估

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理，简言之，就是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起。随着计算机技术的日益发展和普及，地理信息系统以及在此基础上发展起来的“数字地球”、“数字城市”在人们的生产和生活中起着越来越重要的作用。GIS的应用遍及环境、石油、地质、公安、急救、市政管理、城市规划、地震灾害损失预测和军事等众多领域。

一、地理信息系统概述

地震是一种毁灭性的的自然灾害，抗震救灾的研究非常复杂，不仅涉及的时空尺度大，学科门类多，而且需要分析大量数据。GIS是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。其在地震科学研究中已经得到了广泛应用，主要应用于地震区划、地震易损性分析、地震危险性分析、防震减灾对策和震后救灾等方面。

在防震减灾工作中，防震减灾管理信息系统是极其重要的组成部分，该系统是一个服务于应急响应、灾情动态跟踪、数据分析、对策生成、辅助决策、应急指挥的完善系统。在整个系统中，涉及大量的需要GIS支持的工作，包括：应急指挥、迅速将获取的信息与存储的数据组织起来、粗略估计地震破坏的分布、做出抢救伤员、扑救次生灾害、疏散安置人员等最佳路径选择，各种公用设施如生命线系统抢修，加强重要保卫、发放救灾物质的动态方案等，供指挥部门参考。

GIS以其强大的空间分析和管理能力，在防震减灾中的作用是非常巨大的，从空间数据管理、信息查询、模型结果可视化，到灾情评估、网上信息发布、大屏幕系统等。防震减灾决策的正确性有赖于对相关信息把握的全面、及时和准确，这些信息包括：地理环境、社会经济状况、灾情、救灾物资、人员分布等，其中多数主语空间信息。

作为多源的防震减灾信息集成平台，可开展地震损失统计及分布、人员伤亡统计及分布、需安置人员统计及分布、重点基础设施分布，医疗及消防设施分布评估等，可与现场采集、无人机、天网等手段进行技术对接，通过预先评估地震灾害范围、受灾重点区域、受灾人口、经济损失等，可为抗震救灾指挥决策提供科学依据，最大限度地保障市民生命财产安全。

二、GIS技术在防震减灾系统中的应用

1、实现以空间分析为基础的防震减灾信息的综合分析。

空间查询与分析是GIS的核心。GIS为综合分析各种防震减灾信息提供了现代化的手段。利用叠加分析，可将任意选择的要素进行空间叠加分析，以帮助进行专题分析。利用缓冲区分析，可进行点、线、面的缓冲分析。通过在极震区周围建立缓冲区，可对缓冲区内各要素进行统计，如统计缓冲区内社会经济信息、抢险救灾信息等，不仅为抢险救灾决策提供有力的辅助手段，同时还为城市规划、保险行业保费估算提供非常重要的依据。网络分析包括通过对生命线工程的管道进行网络连通性分析，资源供给网络划分、资源调拨及道路网络分析最佳路径分析。

2、专题图的生产及应用。

GIS提供了强大的制图功能，可绘制任意给定区域的单要素专题图或多要素专题图如重点库站分布图，对重点库站进行震害评估；地震损失评估图，对震害估计直接经济损失、可能的人员伤亡、需要安置人员的分布；医疗设施分布图，依据各医院抢救能力和伤员的分布划分各医院的责任分区及每个医院的抢救方案；消防设施分布图，强烈地震发生后，一般都伴有火灾，依据次生灾害源的分布、震害估计和速报起火点实测气候条件、交通网络通行能力、供水网络功能的估计，形成消防灭火作战方案和事故处理方案；受灾人口分布图，依据震害、需要安置人口和安置场所的分布、交通网络的功能、余震趋势估计，制定疏散安置方案；供水设施分布图，根据供水网络的震害和总的抢修顺序决策，制定修复方案；店里设施分布图，依据震害分布、店里网络功能、交能网络行告能力等的估计和救灾物资分布，形成电力系统修复方案；通讯设施分布图依据震害分布、通讯网络尚具有功能、交通网络功能等的估计和物资的分布，形成修复方案等。

3、灾后重建。

灾后重建规划工作是一项复杂的系统工程，需要考虑的问题纷繁复杂，总结起来，灾后重建规划工作需重点解决以下三个方面问题（1）安全问题。地震灾区地质条件复杂，灾后更是形成了断层，滑坡、崩塌、堰塞湖等地质灾害危险区；（2）安置问题。群众不能一日无家，要尽快解决群众的安置问题；（3）地区发展问题，而安全则为灾后重建的重中之重，只有在安全问题解决之后，后续其他的规划工作才得以开展。GIS作为强大的空间分析工具，其可在灾后的重建、选址和规划中起到至关重要的作用。

4、地震灾害预测。

在日常情况下，可模拟、设定地震对正常生产、生活的冲击，改进防震减灾应急预案，使预案更具有可操作性，还可以将规划中的重大工程项目如水库核电站临时性地加入此信息系统，估计出的地震造成的损害、以及伤亡情况，来综合评价该重大项目的適宜性、可行性。

三、结语

我国是一个地震多发国家，准确高效地开展地震预报、监测、救灾工作十分重要。GIS具有其他技术手段所不具备的空间数据管理及空间分析功能，并在地震分析、预测、预报、抗震救灾、灾害预测、辅助决策及应急指挥等各个方面取得了很好的应有效果。随着WebGIS、3D GIS在地震领域的普及及深入应用，GIS的综合应有将向多维、动态、网络方向发展，为我国防震减灾技术水平的提高和工作的深化做出更多更大的贡献。

参考文献：

[1]周斌，基于GIS的防震减灾接收机信息管理及辅助决策系统 西北地震学报 2003，25（1）365-369

2、边复苓 余洁，地理信息系统原理和方法 北京：测绘出版社，1996

作者简介：谢华（1974-），女，32022部队高级工程师，从事摄影测量与遥感专业工作.