基于ArcGis的珠海市地质灾害危险区划分

2022-06-15江金进李俊生赵风顺廖海斌

西部探矿工程 2022年5期

江山，江宁，江金进，刘佳，李俊生，赵风顺，廖海斌

（1.广东省珠海工程勘察院，广东珠海519002；2.广东省地质局第一地质大队，广东珠海 519002）

1 地质灾害发育特征

珠海市位于广东省南部，珠江出海口西岸，北接中山市，南连澳门，西邻江门市，东隔珠江口、伶仃洋与香港相望，下辖香洲、斗门、金湾3个行政区，设有横琴、高新、保税、万山、高栏5 个经济功能区，总面积1736.46 km2[1]，户籍人口118.87 万人。由于受气候因素、地理地势以及人为因素的多重影响，在汛期期间，珠海市近年来地质灾害呈现多发频繁态势，受降雨和地质环境条件的制约，区内地质灾害多为坡面局部浅表层发生岩土体滑塌或滚落，造成的损失一般较小，地质灾害类型较简单，规模一般为小型，但由于坡脚人员居住、行人或车辆过往比较密集，因此，其危害性往往较大，同时具备突发性特征。截止2019年4月，崩塌、滑坡地质灾害点135处，其中崩塌109处、滑坡26处，共威胁975人和近6955万元财产安全。

2 地质灾害危险区分区及计算

地质灾害危险区是指明显可能发生地质灾害且可能造成人员伤亡和经济损失的地区[2]，地质灾害危险区分区是在地质灾害易发分区（图1）的基础上，叠加地质灾害危害程度的综合计算分析来进行的。根据一般规定，地质灾害危险性分区划分为危险性大区、危险性中等区和危险性小区三个等级区。

2.1 单元网格划分

利用ArcGIS 软件建立空间分析数据库，使用“创建渔网工具”对研究区进行网格剖分，为保证评价结果的精度，本次剖分单元面积为200m×200m，共划分出45220个计算单元。

2.2 评价因子的量化与计算

地质灾害的危害程度主要从社会经济损失程度和人员伤亡损失程度两个方面考虑[4]。社会经济财产损失程度主要根据土地利用现状来确定，即根据不同的土地利用类型，赋予其不同的损失强度等级。人员伤亡损失程度使用镇级人口数据并求出相对于该行政区面积的平均人口密度值，根据不同的人口密度赋予其不同的强度等级。

2.2.1 社会经济财产损失程度指数

收集自然资源部门的现状土地利用数据，根据各类土地利用类型的经济价值划分为不同的受危害程度等级，并赋予其相对大小的数值（表1），利用ArcGIS在各评价单元格内根据用地属性进行赋值，得到社会经济财产损失程度指数分布图（图2）。

表1 用地类型与危害程度指数对应表

2.2.2 人员伤亡损失程度指数

收集镇级人口数据（2017年）（表2），将其按照对应的行政区划面积（去除高海拔山顶区域面积）分别计算其人口密度，并划分为四个密度等级，即受危害程度等级，赋予其相对大小数值（表3）。

表2 各镇户籍人口及人口密度

表3 人口密度与危害程度指数对应表

利用ArcGIS 在各评价单元格内根据人口密度进行赋值，得到人员伤亡损失程度指数分布图（图3）。

2.2.3 各个单元格的地质灾害危害程度综合指数的基本计算方法

式中：Zc、Ac——社会经济财产损失程度指数及其权重；

Zr、Ar——人员伤亡损失程度指数及其权重。

财产损失权重Ac=0.6，人员损失权重Ar=0.4。

将社会经济财产损失程度指数和人员伤亡损失程度指数叠加计算，得到各个评价单元格的综合的地质灾害危害程度指数数值（图4）。

2.3 地质灾害危险性分区及评价

地质灾害危险性与地质灾害易发程度和危害程度均相关，可以认为划分危险分区时，先判断该区是否易发地质灾害，如果易发，再判断地质灾害危害程度多大。因此地质灾害危险性分区指数可以将地质灾害易发程度分区图与地质灾害危害程度分区图的各个单元格的数值相乘，通过Arcgis 的栅格计算器功能得出各个单元格的地质灾害危险程度指数。然后使用Arc-GIS 软件生成全区的地质灾害危险程度指数等值线图；最后，根据等值线并参考地质地貌、地质灾害、社会经济等状况，按照一定的原则将其划分出三级危险分区（大、中等、和小）。

各个单元格的危险性指数的基本计算方法为：

式中：Zw——地质灾害危险程度指数；

Zf——地质灾害易发程度指数；

Zh——地质灾害危害程度指数。

最终通过地质灾害危害程度综合指数分布图与地质灾害（崩塌滑坡）易发分区图叠加分析计算，得到珠海市地质灾害危险分区图（图5）。

珠海市地质灾害危险性划分为高危险区、中危险区、低危险区3 个级别的区域，123 个亚区。其中地质灾害高危险区有60 个亚区，总面积为343.65km2，占全区陆域总面积的19.79%；地质灾害中危险区有28个亚区，面积为472.05km2，占全区陆域总面积的27.18%；地质灾害低危险区有35 个亚区，面积为920.76km2，占全区陆域总面积的53.03%。