一种基于GIS技术的输电通道地质灾害灾情评估系统及方法与流程

本发明涉及计量校准领域，并且更具体地，涉及一种基于地理信息系统(Geographic Information System，GIS)技术的输电通道地质灾害灾情评估系统及方法。

背景技术：

三峡库区地处渝鄂交接的山地峡谷区，多陡坡，地少人密，地质条件复杂，尤其是处于暴雨频繁的亚热带气候区，这对崩塌、滑坡等地质灾害的孕育和发生起到了至关重要的作用，自古以来都是地质灾害的高发区，素有“地质博物馆”之称。灾害调查结果显示，崩塌、滑坡地质灾害在所有地质灾害中所占比例超过50％以上，而由暴雨诱发的崩塌、滑坡灾害占其总数的90％以上。暴雨的冲刷、淋漓和渗透，一方面降低了岩土体的抗剪强度，特别是降低地质体结构面的抗滑强度，使其发展成为滑动面和崩塌界面；另一方面增加了岩土体的自重、并增大了地下水的动压力和静压力，进一步降低了山区斜坡的稳定性，进而诱发崩塌和滑坡。

随着国民经济的飞速发展，对电力系统在灾害环境下的稳定性要求与日俱增。针对当前电力设施受地质灾害易损性高、抗灾相关研究较弱的现状，结合计算机技术和3S技术的发展，进行基于输电通道地质灾害的灾情评估工作，对于增强电网抵御地质灾害的能力、地质灾害的监测和预报以及减轻人员伤亡和经济财产损失具有重要的意义。但是现阶段研究结果的评估模型并没有相对的可移植性和共享性，尤其面对三峡库区这个不失普适性的地理环境，没有一套相应的基于遥感大区域输电通道地质灾害灾情评估平台。所以针对三峡库区多地质灾害发生区域，发生灾害后对其进行灾情评估显得尤为重要，并且通过建立起历史灾情数据库对历年来发生灾情的地灾点进行统计和分析，寻找其中的具有相关性的自然规律，对三峡库区的防灾减灾和灾害管理工作提供数据支撑。

本专利将结合GIS技术、计算机网络技术和数据库技术设计一套三峡库区地质灾害灾情评估系统，实现三峡库区输电通道地质灾害灾情评估平台，对三峡库区的防灾减灾的开展具有科学的指导意义。

技术实现要素：

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于GIS技术的输电通道地质灾害灾情评估系统，所述系统包括：

地图浏览模块，用于浏览已发布的输电通道区域遥感影像图，并能够对输电通道区域遥感影像图进行浏览操作；

图层叠加分析模块，叠加多幅实时的输电通道区域遥感影像图和空间矢量图进行分析，并提供卷帘查看功能；

专题图打印模块，对受灾地区的灾情区域专题图进行打印；

绘制测量模块，对受灾地区的灾情区域进行绘制并对灾情区域面积进行测量，将测量得到的数据保存为文本文件；

属性查询模块，对所述灾情区域的物体属性进行查询；以及

灾情评估模块，对灾害的多个受灾因素和灾害之间的关系进行分析，采用预定评级的方法来确定多个受灾因素中每个受灾因素所占的权重系数，对根据每个受灾因素和相应的权重系数进行加权运算，从而到灾情区域的灾害损失程度，并根据灾害损失程度生成灾情评估报表。

优选地，其中所述专题图打印模块在打印灾情区域专题图时，能够设置地图标题以及子标题。

优选地，其中所述绘制的操作方式包括：点绘制、折线绘制、自由绘制、矩形绘制、圆形绘制、椭圆形绘制、多边形绘制、不规则图形绘制和文字标注，并且所述绘制测量模块能够设置填充颜色、样式和透明度。

优选地，其中所述对地图进行的浏览操作包括：整体放大、整体缩小、区域放大、区域缩小、平移和鹰眼图。

优选地，其中所述属性的查询方式包括：点选查询、线选查询、矩形框查询和多边形查询；其中还包括将查询结果以列表的形式显示；其中还包括点击列表中的任一个结果后，自动平移至结果所在的范围，并弹出详细的属性窗口以便于用户查看所述结果的属性资料。

优选地，其中所述灾情评估报表包括：灾情区域、受灾点详细信息和受灾对象列表。

优选地，其中所述受灾因素包括：个体损失、建筑物与构筑物损失、植被损失和受灾面积。

优选地，其中所述灾情区域的灾害损失程度由成灾度S的大小来判定，其中成灾度S的计算公式为：

$S=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{M}_i{\mathrm{\ρ}}_i$

其中，n为受灾因素的个数，M_i为受灾因素的成灾指数，以及ρ_i为受灾因素所占的权重值。

根据本发明的另一个方面，提供了一种基于GIS技术的输电通道地质灾害灾情评估方法，所述方法包括：

在已经发布的遥感影像图上勾选并绘制受灾地区的的灾情区域范围；

选择用于评估的受灾因素的分布图及与所述分布图关联的属性数据库；

根据属性数据库中的信息生成灾情区域范围的受灾对象报表；

根据已确定好的受灾因素的相对权重以及各受灾因素所关联的数据库中的等级值大小，计算多个灾情区域的成灾度；以及

根据所述成灾度确定将多个灾情区域中每个灾情区域的不同颜色，并且在遥感影像图利用不同颜色来标注每个灾情区域的成灾度。

优选地，其中所述受灾因素包括：个体损失、建筑物与构筑物损失、植被损失和受灾面积。

优选地，其中所述灾情区域的灾害损失程度由成灾度S的大小来判定。成灾度S的计算公式为：

$S=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{M}_i{\mathrm{\ρ}}_i$

其中，n为受灾因素的个数，M_i为受灾因素的成灾指数，ρ_i为受灾因素所占的权重值。

本发明的有益效果在于：

本发明针对目前输电通道地质灾害灾情评估普适性不足和信息化手段落后的问题，结合三峡库区当地自然环境状况、遥感影像、空间矢量数据和历史灾情数据库，根据专家打分法分析并确定成灾度来设计地质灾害灾情评估系统，利用现代化的GIS技术构建灾情评估平台，能较为快速、精确、方便、科学地实现三峡库区输电通道基于大范围的地质灾害灾情评估分析和研究。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1示出了根据本发明实施方式的输电通道地质灾害灾情评估系统100的结构示意图；以及

图2示出了根据本发明实施方式的输电通道地质灾害灾情评估方法200的流程图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1示出了根据本发明实施方式的输电通道地质灾害灾情评估系统100的结构示意图。如图1所示，输电通道地质灾害灾情评估系统100包括：地图浏览模块101、图层叠加分析模块102、专题图打印模块103、绘制测量模块104、属性查询模块105和灾情评估模块106。地图浏览模块101用于浏览已发布的输电通道区域遥感影像图，并能够对输电通道区域遥感影像图进行浏览操作。优选地，其中所述对地图进行的浏览操作包括：整体放大、整体缩小、区域放大、区域缩小、平移和鹰眼图。

优选地，图层叠加分析模块102叠加多幅实时的输电通道区域遥感影像图和空间矢量图进行分析，并提供卷帘查看功能。

优选地，专题图打印模块103对受灾地区的灾情区域专题图进行打印。优选地，其中所述专题图打印模块103在打印灾情区域专题图时，能够设置地图标题以及子标题。

优选地，绘制测量模块104对受灾地区的灾情区域进行绘制并对灾情区域面积进行测量，将测量得到的数据保存为文本文件。优选地，其中所述绘制的操作方式包括：点绘制、折线绘制、自由绘制、矩形绘制、圆形绘制、椭圆形绘制、多边形绘制、不规则图形绘制和文字标注，并且所述绘制测量模块能够设置填充颜色、样式和透明度。

优选地，属性查询模块105对所述灾情区域的物体属性进行查询。优选地，其中所述属性的查询方式包括：点选查询、线选查询、矩形框查询和多边形查询；其中还包括将查询结果以列表的形式显示；其中还包括点击列表中的任一个结果后，自动平移至结果所在的范围，并弹出详细的属性窗口以便于用户查看所述结果的属性资料。

优选地，灾情评估模块106对灾害的多个受灾因素和灾害之间的关系进行分析，采用预定评级的方法来确定多个受灾因素中每个受灾因素所占的权重系数，对根据每个受灾因素和相应的权重系数进行加权运算，从而到灾情区域的灾害损失程度，并根据灾害损失程度生成灾情评估报表。优选地，其中所述灾情评估报表包括：灾情区域、受灾点详细信息和受灾对象列表。优选地，其中所述受灾因素包括：个体损失、建筑物与构筑物损失、植被损失和受灾面积。优选地，其中所述灾情区域的灾害损失程度由成灾度S的大小来判定，其中成灾度S的计算公式为：

$S=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{M}_i{\mathrm{\ρ}}_i$

其中，n为受灾因素的个数，M_i为受灾因素的成灾指数，以及ρ_i为受灾因素所占的权重值。

图2为根据本发明实施方式的输电通道地质灾害灾情评估方法200的流程图。如图2所示，输电通道地址灾害灾情评估方法从步骤201开始，在步骤201对已经发布的遥感影像图进行勾选并绘制受灾地区的的灾情区域范围。其中所述灾情区域范围主要为三峡库区范围内，在灾情区域内的灾情点能够通过“查看灾情点资料”选项来查看详细的flv格式的实地考察视频和jpg格式的图片。

优选地，在步骤202选择用于评估的受灾因素的分布图及与所述分布图关联的属性数据库。

优选地，在步骤203根据属性数据库中的信息生成灾情区域范围的受灾对象报表。

优选地，在步骤204根据已确定好的受灾因素的相对权重以及各受灾因素所关联的数据库中的等级值大小，计算多个灾情区域的成灾度。

优选地，其中所述受灾因素包括：个体损失、建筑物与构筑物损失、植被损失和受灾面积。

个体损失包括受灾人数与死亡人数，如表1所示，表1为个体损失灾情等级。

表1个体损失灾情等级

建筑物与构筑物损失包括损失面积与户数，如表2所示，表2为建筑物与构筑物损失灾情等级。

表2建筑物与构筑物损失灾情等级

植被损失包括森林损失面积、草灌损失面积以及农业用地损失面积，如表3所示，表3为植被损失灾情等级。

表3植被损失灾情等级

如表4所示，表4为受灾区域的受灾面积灾情等级。

表4受灾面积灾情等级

对于大区域范围进行灾情评估，单体模型往往因其特定性不适用。对于系统中采用的灾情评估模型，是基于遥感影像、当地业务采集数据以及历史灾情数据库对受灾范围进行评估。针对上述问题，模型采用德尔菲法专家打分法。此方法采用匿名发表意见的方式，即专家之间不得互相讨论，不发生横向联系，只能与调查人员沟通，通过多轮次调查专家对问卷所提问题的看法，经过反复征询、归纳、修改，最后汇总成专家基本一致的看法，作为评定的结果。

受灾因素所占的权重值确定根据专家打分结果进行菲尔特法分析，如表5所示，表5为受灾因素所占的权重值。

表5受灾因素所占的权重值

优选地，其中所述灾情区域的灾害损失程度由成灾度S的大小来判定。成灾度S的计算公式为：

$S=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{M}_i{\mathrm{\ρ}}_i$

其中，n为受灾因素的个数，M_i为受灾因素的成灾指数，ρ_i为受灾因素所占的权重值。

优选地，在步骤205根据所述成灾度确定将多个灾情区域中每个灾情区域的不同颜色，并且在遥感影像图利用不同颜色来标注每个灾情区域的成灾度。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。