基于GIS的自然灾害风险评估与应急管理

摘要：自然灾害频发对区域经济发展和人民生命财产安全构成严重威胁，提升风险评估与应急管理水平已成为公共安全体系建设的重要课题。地理信息系统（GIS）凭借其在空间分析、数据整合与动态可视化方面的强大能力，为自然灾害的预测预警、响应部署与后期恢复提供了系统支撑。本文基于GIS技术在自然灾害管理中的应用基础，分析其在风险建模、敏感性判定与灾情响应中的实践路径，并提出面向未来的技术融合与体系构建建议，为推动智慧应急管理发展提供理论依据与技术方案。

关键词：地理信息系统；灾害评估；应急管理

一、GIS在自然灾害风险评估中的应用基础

（一）空间数据集成实现灾害风险源的立体建模

地理信息系统具备多源数据融合能力，可将气象、地质、水文、地形、土地利用、人口密度等多类基础空间信息与灾害历史数据进行集成，通过遥感影像、DEM模型、土地覆盖图和灾害点位分布等数据构建区域灾害风险源立体模型。在暴雨、滑坡、地震等灾害类型分析中，不同空间因子具有不同权重，GIS可通过空间叠加、加权分析和距离缓冲等功能评估灾害影响范围、潜在强度及易发区域，实现灾害源空间特征的量化表达，为后续风险等级划分提供空间依据。系统可在地理坐标体系下对多尺度区域进行风险建模，建立标准化图层，满足城市、乡村、山区等不同区域的适应性分析需求。

（二）风险敏感性分析支撑灾害易损性判定

基于GIS平台的敏感性分析可结合地理位置与社会经济要素，对建筑结构、道路系统、水利设施、人口密度等易受灾对象进行评估，分析其在不同类型灾害影响下的响应能力。系统通过设定风险因子矩阵并赋予不同指标权重，对区域内各单元格或空间单元实施易损性等级划分，实现脆弱性与承灾体的空间量化。该过程可动态反映地区在遭遇自然灾害时的可能损失规模及恢复能力，为制定分区管理、因地制宜的风险应对措施提供科学支撑。GIS所具备的动态更新能力使其能与实时监测数据联动，持续优化区域易损性图层，提高风险判断的精度与时效性。

（三）风险等级分区与图像化表达提升决策可读性

通过GIS平台对灾害危险性、暴露性与易损性进行综合评价，可对研究区域划分为不同风险等级区域，并生成直观的风险地图，便于管理者快速识别高危区域与关键控制节点。在实际操作中，采用基于模型算法的风险评估如AHP、模糊综合评价法与贝叶斯网络等模型结合空间分析工具，可实现对风险等级的定量划分，最终在地图中以分级着色或等值线形式表达不同区域的灾害风险强度。地图可叠加行政边界、道路网络、重要设施等信息，实现图像化、一体化呈现，为各级政府制定资源投入计划、人员疏散路线与应急响应策略提供清晰、直观、可操作的辅助决策依据。

二、GIS在自然灾害应急管理中的实践路径

（一）多源监测信息集成提升预警系统响应速度

灾害预警的有效性取决于对实时监测数据的高效集成与快速处理能力，GIS平台可接入卫星遥感、地面气象站、视频监控、水文监测仪器及移动设备等多类数据源，构建完整的时空监测信息网络。系统可设置监测阈值并触发自动响应程序，一旦检测到超限数据，如地表滑移速率异常、河流水位剧增或震中强度突变，即刻进行定位分析并生成灾害预警图。GIS强大的空间计算功能可对异常数据进行关联分析，识别其空间分布模式与可能影响范围，并将结果以动态图表、分布图形式推送至应急指挥中心与相关部门。该机制显著缩短了信息流转与响应时间，提高了预警反应的实时性与准确性，为灾害应急赢得宝贵时间窗口。

（二）应急资源空间调度优化提升救援反应效率

灾后应急响应对资源调配的合理性要求极高，GIS平台在资源调度方面发挥关键支撑作用。系统可对救援物资仓库、医疗机构、消防站、避难所等关键资源进行空间定位与数量统计，通过距离分析、交通阻抗分析与路径优化模型，对不同灾害影响区域内的资源需求进行匹配分析，并生成最优运输路径与调度方案。在多灾并发场景下，GIS平台可进行优先级排序与资源冲突判断，避免重复调配或资源浪费。系统还可将受灾区域划分为若干响应单元，分区组织资源部署与指挥链设置，实现模块化、扁平化应急体系建设，全面提升资源使用效率与调度精准度。

（三）灾情实时可视化支持指挥中心决策联动

面对突发灾害，准确掌握现场态势对应急指挥至关重要，GIS系统的实时图像可视化功能为决策提供了清晰、动态、全面的支持界面。平台通过接入一线作业人员携带的图传设备、无人机航拍图像、道路监控摄像头与卫星影像，形成现场态势的实时图层，并可通过三维建模技术将建筑物、地形、道路与人员分布信息动态复原，构建出接近真实的灾区虚拟场景。指挥人员通过该场景可精准查看受灾范围、受损等级与人员密集程度，系统可根据不同场景切换至高层视图或局部放大视角，满足不同维度的灾情分析需求。平台支持多部门远程协同，通过权限控制实现不同级别用户对信息的共享与管理，实现指令统一、信息同步、资源联调的智能指挥格局。

（四）避难路径分析与安全区规划提升群众疏散科学性

群众疏散方案的科学与否直接影响到灾害期间的生命安全保障，GIS系统通过路径分析与避难区划设功能，为高效疏散方案提供了技术支撑。系统在城市街道网络基础上构建交通图层模型，集成建筑密度、人口分布、道路宽度与通行等级数据，对疏散对象与通行环境进行一体化建模。平台依据最短路径原则与交通容量计算结果，为不同街区、村落与社区居民提供个性化的避难路径建议。系统可动态接入交警部门实时路况信息，对交通管制区域与拥堵路径实施避让，并依据灾情发展趋势调整疏散方向与中转站布局。在避难区划设方面，GIS通过场地承载能力分析与服务半径计算方法，为每个避难点设定服务范围，并标注医疗功能、供水能力与卫生条件等详细属性，实现对避难资源的高效分配。平台输出的疏散地图支持移动端导航功能，群众可通过手机接收个性化疏散导航，显著提升了紧急疏散的组织效率与安全保障能力。

结束语：地理信息系统作为自然灾害风险识别与应急响应的关键技术平台，已在灾前评估、灾中调度与灾后恢复等环节展现出显著成效。通过空间数据建模、实时信息融合与动态可视化管理，GIS为灾害防控提供了科学、高效的系统支持。未来应进一步推动GIS与遥感、AI、大数据等技术深度融合，构建智慧灾害管理一体化平台，不断提升区域防灾减灾与应急救援的智能化水平。

参考文献

[1]王洪斌.基于GIS的自然灾害综合风险评估方法研究[J].测绘科学，2023，43（02）：128-134.

[2]张丽.GIS支持下的自然灾害应急管理系统构建探析[J].地理空间信息，2023，21（06）：95-99.