地质灾害是自然灾害的一种，是在地质作用下，地质自然环境恶化，造成人类生命财产损毁或人类赖以生存和发展的资源、环境发生严重破坏的现象或过程。当前，世界各国正遭受着前所未有的地质灾害威胁，地质灾害研究已经成为当代地球科学的热点领域。我国是世界上地质灾害危害最严重的国家之一，其中尤以突发性地质灾害造成的人员伤亡最为显著，每年都产生大量山崩、滑坡、泥石流等地质灾害，这些灾害不仅种类多、发生频率高、分布范围广、影响大，而且有日益加重的趋势，地质灾害的频发严重阻碍了国民经济的发展，威胁着人民的生命和财产的安全，成为影响我国社会经济可持续发展的重要制约因素。随着以地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称GIS）技术为核心的“3S”（GIS、GPS和RS）技术在地球科学领域中的应用蓬勃发展，为地质灾害的研究工作开辟了一个崭新的途径，如何利用GIS进行地质灾害海量多源数据管理、利用GIS空间分析辅助地质灾害灾情评估，在GIS平台与地质灾害之间架设一座桥梁，探索出一条基于GIS的地质灾害信息化道路具有十分重要的意义。　　 空间决策支持系统（SpatialDecisionSupportSystem，简称SDSS）是作为决策支持系统(DecisionSupportSystem，简称DSS)的一个新的研究分支逐步发展起来，致力于解决与空间有关的决策问题，既能帮助用户利用空间数据、应用模型、软件工具以及专家知识对空间相关问题做出决策，还能辅助用户选择最优解决方案。SDSS实现了DDS与GIS两种技术的有机融合，其不断深入的发展过程，就是在很多不同领域应用研究的探索过程。本文研究的基于GIS的地质灾害空间决策支持系统，立足于管理学、地质学、信息技术等跨学科平台，依据大量地质灾害空间数据、属性数据以及预测预报数学模型，提供地质灾害空间分布信息，识别灾害危害范围、程度和等级，为各级决策者提供辅助决策工具。　　 本文在研究基于GIS的SDSS总体架构的基础上，针对地质灾害数据模型、模型库、灾情评估体系等关键问题做了大量探索性的研究，提出以面向实体数据建模的思路建立地质灾害数据模型，突出研究了地质灾害模型体系组织及模型库构建的相关关键技术，构建了基于GIS的可动态扩展的可视化地质灾害模型库，同时还研究并完善了地质灾害灾情评估体系。本文主要研究工作如下:　　 首先，在查阅大量国内外文献的基础上，对地质灾害信息化相关理论及研究进展进行了较为全面的综述与分析。一方面，在对SDSS相关概念进行界定的基础上，对比分析了SDSS与DSS、GIS以及空间分析技术之间的相关性。总结出基于GIS的空间决策支持系统是以多源灾害数据管理、异构分析模型管理以及灾情分析评估为核心的，用于辅助灾害防治管理的决策支持系统。另一方面，重点综述了国外及国内基于GIS及决策支持技术的地质灾害研究工作，评述了我国当前地质灾害信息化工作与国外尤其是发达国家存在的差距，指出在地质灾害数据共享、地质灾害模型库技术等方面亟待加强，此外，在灾情评估理论、方法及体系的研究上也还需要进一步完善。　　 其次，构建了基于GIS的地质灾害空间决策支持系统的总体架构。根据空间决策支持系统的特点和功能需求，将整个系统划分为四个层次:数据管理层、模型分析层、辅助决策层以及应用层。其中，数据管理层实现对海量多源异构的基础空间数据、灾害专业数据、动态监测数据等数据进行高效的存储、查询和检索以及方便地维护、交换和更新等功能;模型分析层的功能是通过建立地质灾害模型库，对各种已实现的地质灾害分析模型、方法、功能进行快速的入库，构建按照地质灾害标准分类的模型目录结构，实现模型的调用/访问，模型的聚合、模型的更新等操作;辅助决策层的功能则是通过建立地质灾害评估指标，根据地质灾害的成灾过程和灾情构成，结合地质灾害灾情评估的分析模型，形成辅助决策的各种重要图件和统计信息;应用层构成整个系统运转的可操作部件，通过Web页面根据分析得到的统计数据和专题成果形成辅助决策的建议。　　 第三，在分析地质灾害数据的海量、多源、异构性及地质灾害信息层次结构基础上，依据GIS面向实体空间数据建模的思想，构建了地质灾害特征信息、管理信息及灾情评估信息等数据的概念模型及逻辑模型。同时根据用户关心主题的不同，按主题层次生成动态的地质灾害资源管理器式目录结构，并在目录系统层面实现多源异构地质灾害数据的统一管理，将地质灾害空间数据库逻辑模型设计映射到物理的多源异构GIS数据库中，为用户提供有效管理多源异构地质灾害数据方式，满足地质灾害信息的统一管理与资源共享以及信息实时查询、统计等的需求。最终建立基于GIS的地质灾害数据中心，实现地质灾害数据的一体化管理，为地质灾害防治预测服务提供坚实的数据基础。　　 第四，根据软件复用的思想，提出了基于构件技术建立地质灾害模型库，并就其中相关关键技术开展了大量探索性的研究。在对地质灾害空间危险性预测模型、降雨诱发地质灾害的概率模型、区域地质-气象耦合模型以及GIS空间分析等模型进行分析研究的基础上，完成了地质灾害模型库的组织，同时重点研究了模型库元数据、多粒度模型组织、工作流引擎等基于构件技术的模型库的关键技术。最后，在分析模型功能资源组织、模型注册与提取以及模型执行等问题的基础上，完成地质灾害模型库的构建，实现地质异构模型资源统一管理、模型聚合、扩展等核心功能。　　 第五，从地质灾害预测防治的角度出发，结合考虑地质灾害信息化的实施，研究并改进了以地质灾害危害、易发程度、危险程度和稳定程度为主要内容的灾情评估体系。并根据分主次、分层次及共性与个性兼顾的评估指标确定原则，筛选出以背景指标、危险程度评估指标和危害程度评估指标为核心的指标体系，同时将评估基本要素归纳为发育因子、易发因子、诱发因子和易损因子等四个方面。建立可服务于地质灾害防治规（区）划、地质灾害气象预警预报以及区域土地使用危险性评估等目的的评估体系。　　 最后，以兰州市作为研究区域，结合《兰州市地质灾害预警信息系统研究》项目的具体需求，以服务于甘肃省兰州市地质灾害防治管理工作为目的，在充分掌握滑坡灾害的类型、时空分布、规模及危害程度等资料的基础上，建立集地质灾害和气象信息获取与分析处理、网络化信息传输、信息发布于一体的地质灾害空间决策支持系统，解决在Internet上开展滑坡灾害气象预报信息服务、建立安全的滑坡灾害气象预报信息发布系统，并根据实时的降雨预报和雨量资料，对兰州市地质灾害发生的空间范围进行实时发布。主要开展的具体工作包括:建立了基于GIS技术的滑坡灾害空间预测基础数据库;实现了基于GIS技术的滑坡灾害空间预测方法;应用预测模型预测区域滑坡发生概率，得出滑坡发生空间概率分布图;结合区域滑坡灾害空间预测成果，建立适合于兰州市的滑坡灾害预警预报模型;最终实现了基于MapGISIGServer的滑坡灾害实时预警预报及发布系统。系统的成功实施从工程的角度验证了基于GIS的面向实体的地质灾害数据模型、地质灾害模型库以及灾情评估体系的合理性和实用性。　　 本文的创新之处主要体现在以下两个方面:　　 (1)构建基于GIS的面向实体的地质灾害数据模型，实现了多源异构地质灾害数据资源的集成与共享　　 通过构建基于GIS的面向实体的地质灾害数据概念模型、逻辑模型及物理模型，将地质灾害空间数据库逻辑模型设计映射到物理的多源异构数据库中，为用户提供有效管理多源异构地质灾害数据方式。根据用户关心主题的不同，按主题层次生成动态的资源管理器式目录结构，并在目录系统层面实现了对多源异构数据的统一管理，满足地质灾害信息的统一管理与资源共享以及信息实时查询、统计等的需求。　　 (2)构建基于GIS的可动态扩展的可视化地质灾害模型库，实现了地质灾害模型资源的集成与共享　　 借鉴构件库的思想，构建出基于GIS的可动态扩展的可视化地质灾害模型库，模型库可自由、动态的集成基于异构GIS基础分析模型、异构的“地质灾害分析软件”的高级分析模型，能够用可视化方式快速进行“数据与分析功能为一体”复杂模型的表达，复杂模型的构建和聚合，用户可以根据自己的需要进行模型的快速构建，并易于后期的管理，还能适应灾情评估的具体需求进行调整和扩展，以满足灾前的风险评估和灾后快速响应的需要。　　 总结全文，从防灾减灾的角度出发，本文研究成果的应用有助于提高防灾工作的科学性、准确性，促进经济效益、社会效益和环境效益的协调统一，减少地质灾害对人民生命财产造成的危害，有着重要的现实意义和较广的应用前景，对我国其他重点地质灾害地区防灾减灾有一定的借鉴意义。