论文部分内容阅读
摘要：以Landsat 8遥感影像、DEM、降水数据、河网和公路网为主要数据源，利用GIS空间分析功能，结合遥感技术，用层次分析法确定权重，采用加权综合分析法建立了木里藏族自治县地质灾害危险性综合评价模型，从地形地貌条件、地质条件、气候植被条件、水文条件、人为活动与历史灾害情况等方面，选取8个评价因子，对研究区地质灾害危险性进行了定量评价，并绘制了木里藏族自治县地质灾害危险性评价分区图。评价结果与实际基本相符合。
关键词：层次分析法;地质灾害评价;加权叠加;木里藏族自治县
1 引言
地质灾害以其对人类的危害性、灾害过程的复杂性和对其研究的迫切性，成为当今世界性的研究难题和关注的热点。地质灾害的研究不仅涉及自然，而且涉及人、社会，是地质学、社会学等学科相互渗透的一个新兴的研究领域，其研究方法常随相关学科的发展而不断完善和丰富，研究手段也随着科学技术的进步而不断改进和提高，研究内容从最初的灾害形成机理向地质灾害风险评價、综合区划转变，特别是风险评价与综合区划成为当前灾害研究领域的热点[1]。基于以上背景，本文以木里藏族自治县为例，进行其地质灾害的评价。木里藏族自治县境内地形地貌差异显著，地质构造复杂，地质条件较差，滑坡、崩塌等地质灾害发育，可能会对当地人民生命财产安全造成威胁。对于研究区而言，区域地质灾害危险性评价研究工作尚存在很多问题。因此，该项研究的进一步深入工作迫在眉睫，以便于相关部门在此基础上制定出更为科学合理的地质灾害防治规划方案，保障国家公共设施和人民生命财产安全，更好地为实现地方社会经济全面、协调、可持续发展服务。
2研究区概况
木里藏族自治县隶属四川省凉山彝族自治州，位于四川省西南边缘，地理坐标为东经100°03′～101°40′，北纬27°40′～29°10′。境内地处青藏高原东南缘，横断山脉终端。是云贵高原与青藏高原的过渡地带。由于河流深切，岭谷相对高差很大，木里藏族自治县北部在2000米以下，中部和南部下切更深，多在2000米以上。西部与稻城交界处的恰朗多吉峰高达5958米。最低处三江口海拔1530米，相对高差达4428米。全县形成三个大地貌，即西北部的山原地貌，东南部中山深切割山地貌和西南部的高山深切割山貌。全县整个地势南倾，主要河流沿断层由北而南，流入金沙江，并与四条南北向的山脉相间排列，构成了木里藏族自治县地貌的主体。
3数据来源与方法
本文所使用的Landsat 8遥感影像来源于USGS;30米分辨率DEM来源于地理空间数据云，以此生成坡度、坡向数据;年降水量数据来源于资源环境数据云平台;以及与地质灾害危险性评价影响因子有关的基础数据包括土壤侵蚀数据，河流水系图和交通图。
层次分析法[2]（AHP）是一种对指标进行定性定量分析的方法，应用这种方法，决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进行简单的比较和计算，就可以得到不同方案的权重，为最佳方案的选择提供依据。利用层次分析法（AHP）求取地质灾害影响因子的权重已经应用较为广泛，对描述因子的影响力有较好效果[3]。GIS在空间数据的分析和管理上具有强大优势，本文主要运用了ARCGIS空间分析中的缓冲区分析、表面分析、密度分析、重分类、栅格运算及叠加分析等。加权综合评价法综合考虑了各个因子对总体对象的影响程度，把各个具体的指标的优劣综合起来，用一个数量化指标加以集中，以此来表示整个评价对象的优劣，是目前最为常用的计算方法之一。
4地质灾害危险性评价
影响地质灾害的各因素对引发地质灾害的作用有大小之分，因此，分析指标体系中的各项因素的相互作用和相互联系，确定它们在评价体系中的相对地位和相对影响即所占的权重，是正确进行危险性评价的重要条件。本文利用层次分析法来确定评价因子的权重。首先按照各评价因子相互之间的内在支配系，采用1～9标度法，通过两两比较，构造出了判断矩阵，然后分别计算各个判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量，从而求得各层次相对于上一层次各个因素的单排序权值。最后进行层次总排序，求算出各评价因子对地质灾害危险度的最终作用权重值。
在 ArcGIS 软件中，根据得到的各因子及类型的权重系数，根据有关的规范标准，同时结合前人的研究[4-7]与研究区实际情况，形成研究区地质灾害危险性分布，采用自然间断点分级法将其分为极低、低、中、高、极高危险区5个分区，得到地质灾害危险性等级区划。结果表明：极低和低危险区的面积分别占全县面积的34%和28%，主要分布在木里藏族自治县东部的丘陵区，区内地势平坦，人口密度低，植被覆盖度相对较高，人类工程活动较少;中危险区面积约占全县的25%，主要分布在南部麻黄山王乐井以西以及道路周边地区，区内人类活动较为强烈，植被覆盖度较低，地质灾害危险性主要表现为对道路交通和行人安全的威胁;高和极高危险区面积较少，分别占总面积的12%和1%，主要集中分布在河流两侧以及太阳山山区，地质灾害以滑坡为主，崩塌次之，区内土壤厚度大，冲沟切割深斜坡坡度陡，植被覆盖度低，在降水及人类工程活动的影响下容易发生灾害，危险性大。
5 结论
本文以Landsat 8遥感影像、DEM、降水数据、河网和公路网为主要数据源，利用GIS空间分析功能，结合遥感技术，用层次分析法确定权重，采用加权综合分析法建立了木里藏族自治县地质灾害危险性综合评价模型，从地形地貌条件、地质条件、气候植被条件、水文条件、人为活动与历史灾害情况等方面，选取8个评价因子，对研究区地质灾害危险性进行了定量评价，并绘制了木里藏族自治县地质灾害危险性评价分区图。评价结果与实际基本相符合。
参考文献：
[1]刘益. 昆明市地质灾害危险性区划研究[D].昆明理工大学，2006.
[2]王以彭，李结松，刘立元.层次分析法在确定评价指标权重系数中的应用[J].第一军医大学学报，1999（04）：377-379.
[3]程爱玲.层次分析法与GIS耦合在矿山地质灾害危害性分区评价中的应用[J].地下水，2003（04）：286-287.
[4]张业成，胡景江，张春山.中国地质灾害危险性分析与灾变区划[J].海洋地质与第四纪地质，1995（03）：55-67.
[5]王国良.层次分析法在地质灾害危险性评估中的应用[J].西部探矿工程，2006（09）：286-288.
[6]李岩. 基于GIS的北京山区地质灾害风险评价研究[D].首都师范大学，2008.
[7]王磊. 基于GIS的理县滑坡地质灾害风险性评价[D].成都理工大学，2013.
关键词：层次分析法;地质灾害评价;加权叠加;木里藏族自治县
1 引言
地质灾害以其对人类的危害性、灾害过程的复杂性和对其研究的迫切性，成为当今世界性的研究难题和关注的热点。地质灾害的研究不仅涉及自然，而且涉及人、社会，是地质学、社会学等学科相互渗透的一个新兴的研究领域，其研究方法常随相关学科的发展而不断完善和丰富，研究手段也随着科学技术的进步而不断改进和提高，研究内容从最初的灾害形成机理向地质灾害风险评價、综合区划转变，特别是风险评价与综合区划成为当前灾害研究领域的热点[1]。基于以上背景，本文以木里藏族自治县为例，进行其地质灾害的评价。木里藏族自治县境内地形地貌差异显著，地质构造复杂，地质条件较差，滑坡、崩塌等地质灾害发育，可能会对当地人民生命财产安全造成威胁。对于研究区而言，区域地质灾害危险性评价研究工作尚存在很多问题。因此，该项研究的进一步深入工作迫在眉睫，以便于相关部门在此基础上制定出更为科学合理的地质灾害防治规划方案，保障国家公共设施和人民生命财产安全，更好地为实现地方社会经济全面、协调、可持续发展服务。
2研究区概况
木里藏族自治县隶属四川省凉山彝族自治州，位于四川省西南边缘，地理坐标为东经100°03′～101°40′，北纬27°40′～29°10′。境内地处青藏高原东南缘，横断山脉终端。是云贵高原与青藏高原的过渡地带。由于河流深切，岭谷相对高差很大，木里藏族自治县北部在2000米以下，中部和南部下切更深，多在2000米以上。西部与稻城交界处的恰朗多吉峰高达5958米。最低处三江口海拔1530米，相对高差达4428米。全县形成三个大地貌，即西北部的山原地貌，东南部中山深切割山地貌和西南部的高山深切割山貌。全县整个地势南倾，主要河流沿断层由北而南，流入金沙江，并与四条南北向的山脉相间排列，构成了木里藏族自治县地貌的主体。
3数据来源与方法
本文所使用的Landsat 8遥感影像来源于USGS;30米分辨率DEM来源于地理空间数据云，以此生成坡度、坡向数据;年降水量数据来源于资源环境数据云平台;以及与地质灾害危险性评价影响因子有关的基础数据包括土壤侵蚀数据，河流水系图和交通图。
层次分析法[2]（AHP）是一种对指标进行定性定量分析的方法，应用这种方法，决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进行简单的比较和计算，就可以得到不同方案的权重，为最佳方案的选择提供依据。利用层次分析法（AHP）求取地质灾害影响因子的权重已经应用较为广泛，对描述因子的影响力有较好效果[3]。GIS在空间数据的分析和管理上具有强大优势，本文主要运用了ARCGIS空间分析中的缓冲区分析、表面分析、密度分析、重分类、栅格运算及叠加分析等。加权综合评价法综合考虑了各个因子对总体对象的影响程度，把各个具体的指标的优劣综合起来，用一个数量化指标加以集中，以此来表示整个评价对象的优劣，是目前最为常用的计算方法之一。
4地质灾害危险性评价
影响地质灾害的各因素对引发地质灾害的作用有大小之分，因此，分析指标体系中的各项因素的相互作用和相互联系，确定它们在评价体系中的相对地位和相对影响即所占的权重，是正确进行危险性评价的重要条件。本文利用层次分析法来确定评价因子的权重。首先按照各评价因子相互之间的内在支配系，采用1～9标度法，通过两两比较，构造出了判断矩阵，然后分别计算各个判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量，从而求得各层次相对于上一层次各个因素的单排序权值。最后进行层次总排序，求算出各评价因子对地质灾害危险度的最终作用权重值。
在 ArcGIS 软件中，根据得到的各因子及类型的权重系数，根据有关的规范标准，同时结合前人的研究[4-7]与研究区实际情况，形成研究区地质灾害危险性分布，采用自然间断点分级法将其分为极低、低、中、高、极高危险区5个分区，得到地质灾害危险性等级区划。结果表明：极低和低危险区的面积分别占全县面积的34%和28%，主要分布在木里藏族自治县东部的丘陵区，区内地势平坦，人口密度低，植被覆盖度相对较高，人类工程活动较少;中危险区面积约占全县的25%，主要分布在南部麻黄山王乐井以西以及道路周边地区，区内人类活动较为强烈，植被覆盖度较低，地质灾害危险性主要表现为对道路交通和行人安全的威胁;高和极高危险区面积较少，分别占总面积的12%和1%，主要集中分布在河流两侧以及太阳山山区，地质灾害以滑坡为主，崩塌次之，区内土壤厚度大，冲沟切割深斜坡坡度陡，植被覆盖度低，在降水及人类工程活动的影响下容易发生灾害，危险性大。
5 结论
本文以Landsat 8遥感影像、DEM、降水数据、河网和公路网为主要数据源，利用GIS空间分析功能，结合遥感技术，用层次分析法确定权重，采用加权综合分析法建立了木里藏族自治县地质灾害危险性综合评价模型，从地形地貌条件、地质条件、气候植被条件、水文条件、人为活动与历史灾害情况等方面，选取8个评价因子，对研究区地质灾害危险性进行了定量评价，并绘制了木里藏族自治县地质灾害危险性评价分区图。评价结果与实际基本相符合。
参考文献：
[1]刘益. 昆明市地质灾害危险性区划研究[D].昆明理工大学，2006.
[2]王以彭，李结松，刘立元.层次分析法在确定评价指标权重系数中的应用[J].第一军医大学学报，1999（04）：377-379.
[3]程爱玲.层次分析法与GIS耦合在矿山地质灾害危害性分区评价中的应用[J].地下水，2003（04）：286-287.
[4]张业成，胡景江，张春山.中国地质灾害危险性分析与灾变区划[J].海洋地质与第四纪地质，1995（03）：55-67.
[5]王国良.层次分析法在地质灾害危险性评估中的应用[J].西部探矿工程，2006（09）：286-288.
[6]李岩. 基于GIS的北京山区地质灾害风险评价研究[D].首都师范大学，2008.
[7]王磊. 基于GIS的理县滑坡地质灾害风险性评价[D].成都理工大学，2013.