GIS在地震灾害中的应用.doc

GIS在地震灾害中的应用【摘要】地震应急事件的处置过程是一个需要社会多方协同工作的过程，涉及到不同团体、不同单位之间各类信息的采集、交换、处理和发布。分属不同单位的不同基础平台、不同结构的信息系统在各自独立、互不干扰的前提下实现信息的有效集成和互联互通，是地震应急搜救技术服务系统能够持续高效运行的重要保证。【关键词】GIS，地理信息系统，地震简介GIS（地理信息系统）是多学科集成的基础平台，用以搜集、管理、存储、分析空间信息及数据。 地理信息系统软件科学是计算机科学与地理信息学相结合的产物。 GIS为市、县级地方政府提供了极为有力的管理、规划和决策工具。它可用于税收、地籍管理与维护、应急车辆派遣、宏观规划、开发许可管理、交通工种工程、公共施使用、校车派遣、道路维护、市区设计、公共卫生管理经济发展赈灾服务、社区制图等。其实地方政府的各种活动都能受益于GIS的多种功能。GIS的应用范围极广，大到全球变化与监测的研究。在一个国家范围内则用于自然环境研究、资源调查、森林管理、土地利用状况、农作物生产、各种灾害遥测和防治、国民经济调查和宏观决策分析等。GIS在地震研究中的应用极广。如在地震分析、预报、抗震、减灾、救灾等方面发挥重大作用。而中国地壳运动观测网络是以预测地震活动，同时兼顾大地测量、电海平面监测、离层监测、导航的国家重大科学工程。中国地壳运动观测网络是气象预报、原国家科技领导小组批准建设的“九五”国家重大科学工程之一。该工程主要包括基准网、 区域网和数据传输与分析处理系统四大部分。通过对地表仪器的监测，科学地判断地震活动趋势。 地震地理信息系统与地壳运动观测网络有着密切的关系。 地壳运动观测网络为地震信息观测提供硬件平台，地震地理信息系统为地震信息观测提供软件平台。地震地理信息系统将为地壳运动观测网络充分发挥其功能起着极其重要的作用，使地震数据的实时更新和动态分析成为可能。地震应急防保措施地震应急决策信息子系统震后应急决策是一种应变对策，它是一个与社会经济紧密相关的科学预测，是有很强实用性的科学问题，也是减轻地震灾害最直接的重要问题，地震应急决策包括的内容比较多，如救灾、地震次生灾害的减轻、医疗卫生、社会治安、通信恢复等等，但在震后立即要做出应急决策的主要有以下几个方面 :1、救灾方案; 2、人员避震疏散; 3、各危险品贮存点的危险程度警告及防保措施; 4、地震火灾辅助决策等等。可以说，在震后数小时内，这几个方面是与人们的生命安全密切相关的。地震应急工作是地震科学工作中的重要组成部分，是地震预报中科学问题和社会问题相结合的产物，必须突出一个“急”字。这就要求地震工作者根据社会需求平时作好充分的准备工作。通常，城市发生有感地震或经历了有感地震后，人们最关心的事情有以下两点：1、该地震后是否会再发生地震，震级多大，有无更大地震; 2、该次地震中人员有无伤亡，伤亡情况如何，造成的破坏程度如何，也就是“震害”如何。地震应急工作主要根据上述二方面内容进行。地震工作对GIS的要求有如下几个方面 : 1 决策部门要求 GIS 提供直观、形象、完整的信息，专家系统辅助决策，多媒体技术声音图像等 。 2 科研人员要求GIS提供多层次、多阶段信息，而不仅仅是数据 。 3 救灾部门要求 GIS 提供实时的、3维的信息，而不仅仅是事后的、2维的信息。地震数据量大、信息丰富、多维性、实时性强 对 GIS有很高的要求。GIS在汶川地震中应用针对具体要求，GIS行业在地震灾害当中显现出了非常重要的作用，也体现出了应有的价值，下面就通过2008年5月12日，在四川汶川发生的地震灾害中，GIS的应用来做详细说明：1 疾病监测疾病监测通过自动监控信息源，探测由于自然原因或者生物原因导致的疫情。它给医疗卫生系统提供充分及时的信息，来快速发现和处理疫情。卫生工作人员和流行病专家必须考虑动态传播、相关生态或天气因素、可能的隔离决策和资源分配等方面因素。GIS在协助侦测、响应，以及对疾病爆发情况的管理中，采取以下方式: 通过移动终端和网络连接，从不同的地方和数据源收集信息，分析、显示和共享数据，以判断疫情的传播形式。 在出现传染病的地区和处理疾病的各种机构(卫生、公安、紧急医疗服务、公共事务等)中发布疫情信息。 提供一些基本视图，包括疫情爆发、受灾人口、检疫需要、特殊医疗设施和疫苗发布中心、安全区域、产生的影响和可利用的资源、医院状态等内容。 提供对灾害发生地区的多角度视图，以及从面到点的多级视图。综合病症监视能够处理卫生数据，判断出现病症的正常范围，以及是否会导致疾病大面积爆发，在超出正常范围时发出警报。GIS通过以下方式支持综合病症监视: 显示某地理区域疾病爆发情况、参考人口统计因素、动态模拟、对可能的病情进行预测判断。无论是在早期探测，还是面对疫情爆发时的及时响应，GIS都已在实践中被证明是一种强大有效的信息技术。2 重点基础设施保护国家重点基础设施的保护是需要详细分析和计划的。GIS提供了许多功能，用以精确查明重点设施的地理位置，识别由地震造成的潜在危险和薄弱环节，并对其建模。GIS也能够建立设施破坏和损失的模型，这对基础设施保护也是十分关键的。了解地质薄弱环节和潜在危险的地理关系能让管理者更好地制定减灾和保护策略及计划，例如扩大重点区域的安全缓冲区或者配置基础设施的保护资源。GIS能够通过集成其他技术来监控重要设施，阻止或响应来自传感设备发现的威胁和侵害。GIS可提供相机和传感器的精确位置，一旦设备被触发就会发出警报。GIS也能实现视频照相机的点对点控制，所以安全人员可以很容易控制相机的移动，比如在地图上漫游、倾斜、缩放。它支持的监视功能还为安全或行政人员提供了直播数据(视频、传感数据等)以及空间信息，使他们能更好地面对各种威胁。3 应急指挥与管理对于公安、消防机构或者应急处理中心的领导而言，业务进程能够高效应对紧急情况是十分重要的。他们需要了解所管理的区域正在发生什么事，对于部门资源如何配置和定位做出高效响应。为了管理公共安全的事务，政府需要了解以下信息: 事件密度分析和事件类型分析。如正在发生什么事、在什么地点、趋势如何等信息。 响应分析。包括相关部门能够多快做出响应、巡逻区域或地区是否准确、是否需要额外的应急点或资源等。 人员分析。在地图上实现信息的可视化更易于沟通各部门需要，从而制定决策和开展施救工作。GIS也提供了一种协作和整合资源的机制，包括协调工作人员，以保证不断增加的需求和资源合理调配之间的平衡关系，从而缩短响应时间，并全面覆盖涉及区域。GIS的管理和分析功能可以确保业务行为与事件发展趋势同步，并且动态调配人员以优化资源配置，进而为项目的决策和执行提供全面的分析数据。4 移动和车载制图在紧急救援车辆上安装GPS的信息技术已经不是新的概念了，公安、消防和应急管理部门已经使用移动数据终端很多年了。这些系统原来只是很有限地用来检查司机的驾驶状态、发布文字短信和报告。而目前的最新技术优势使得应急响应人员有了一套由他们自己支配的完整的移动办公设备，终端设备集成了无线通信，可以传输、接收来自服务器的数据，或者当连接不通时，使用车辆中移动计算机中的大容量信息。5 公众信息对于拯救生命、保证高效做出反应来说，保持在灾害情况下公众信息畅通是十分重要的。灾害发生后，政府需要确认公众是否可以不间断地得到可靠信息。公众需要知道的信息包括灾害影响到的地区、灾害的扩大范围和将来的潜在影响、撤离线路、避难场所以及食物和水的所在地。GIS通过一种大多数人都能够理解的方式地图，提供了与外界有效沟通信息的手段。公众信息工作人员通过GIS创建包含有事件的全方位视图的灾害专题地图，再通过媒体发布到网站上，进一步发送到社区中心，为可能受影响或者威胁的人群提供服务。另外，GIS还可以提供有效的方法引导市民前往安全地带，地图还可以显示危险区域(如地震带)信息以帮助防灾中心的决策者创建更安全的社区环境。互联网和由ArcGIS Server提供的强大Web应用程序为普通市民提供了查询地理信息的手段，以便了解危险情况，比如危险的具体情况和趋势。同时也就加强了市民和公共安全工作人员之间的沟通协作。6 资源跟踪和管理个人行为的跟踪在公共安全事件快速反应中是一个重要的因素。过去，位置跟踪仅仅停留在往汽车上装配GPS，这被称为自动汽车定位(AVL)。而现在，为了满足个人跟踪的新需求，制造商们又在便携仪器中加入了GPS芯片。这样，定位功能就得到了扩展，从AVL转变成包含个人定位的自动资源定位(ARL)。GIS支持将个人技能的数据资料和ARL功能结合起来，为突发事件的决策者提供更好的选择。突发事件来临时，ARL的利用可以帮助政府部门指挥和监控资源，在正确的时间、正确的位置得到正确的资源。在资源跟踪管理中使用G