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浅谈Mapgis在地质灾害风险评价中的应用

2017-05-11李魏孙佳伟

科技创新与应用 2017年1期
关键词:风险评价

李魏++孙佳伟

摘 要:文章就Mapgis在地质灾害风险评价中的应用予以讨论。基于层次分析法(AHP)及模糊综合评判法,构建评价指标体系,赋权值,通过Mapgis对目标区域进行网格剖分,并输入网格属性,包括地质灾害分布及发育类型、地质构造、降雨、人类工程活动,叠加分析可得到目标区域的危险性、易损性以及风险性评价结果,进而可提出切实可行的防灾减灾方案。

关键词:Mapgis;危险评价;易损评价;风险评价

1 概述

本文源于西京学院大学生创新创业训练计划创新训练项目(项目编号127152016041),项目负责人李魏,指导教师孙佳伟,项目组其他成员有4人,分别来自于西京学院的土木工程学院、机电技术系、至诚书院。本文就Mapgis在地质灾害风险评价中的应用予以讨论,研究内容及成果对我院学生的就业提供实战基础,为学生就业创业提供一定的技术准备。

2 地质灾害危险性评价

(1)分析区域地质背景条件:主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、气象水文、地下水、植被及人类工程活动等。

(2)研究影响区内地质灾害的主控因素及触发因素,考虑到影响区域层面上的所有类型灾害危险性评价因素,选取评价因子,如灾害点密度、地貌类型及高程、岩土体类型(工程地质岩组)、地质构造(断裂发育程度)、降雨量、人类工程活动强度等,建立危险性评价指标体系。

(3)辅以Mapgis图形处理操作,整理上述因子图件,形成评价所需的系列专题图层(如图1~图4),分析各影响因子内部的相关性,完成区域地质灾害危险性评价。

(4)确定评价因子权重:依据“1~9标度法”,构造评价因子重要度比较矩阵,即判断矩阵,确定评价因子权重,应用“和法”,计算矩阵的特征向量及最大特征值,检验矩阵一致性,将各判断矩阵的特征向量列表,计算各元素组合权重。

(5)量化评价因子:地质灾害危险性一般划分为三个级别(危险等级大、中、小),并赋值1、2、3表达危险性级别。

(6)通过Mapgis,划分评价单元网格,一般将目标区域可按1(km)×1(km)的网格进行剖分,形成若干个评价单元格(见图5),它们是后续属性录入和叠加分析的对象。剖分单元格的尺寸愈小,危险性评价精度愈高;反之亦然。

(7)叠加各因子图层属性,计算每个评价单元格子的危险性指数:

危险指数=X1*a+X2*b+X3*c+X4*d+X5*e+X6*f

式中:Xi(i=1,2,3,4,5,6)代表每个评价因子指数;a,b,c,d,e,f代表每个评价因子权重值。

(8)Mapgis图形分析,追踪部分等值线,设置线参数、注记参数等图形要素,完成地质灾害危险性区划斑图(如图6)。根据实际情况,反复进行删掉或合并某些小块区域操作,实现人工修饰、加工地质灾害危险性区划斑图,最终形成地质灾害危险性区划图。

3 地质灾害易損性评价

(1)选取评价因子,建立易损性评价指标体系:一般情况下,目标区域地质灾害易损性评价有关具体数据,难以全面获取,因此,通常选择基于行政单元(即行政乡镇)进行区域易损性评价,并通过社会经济统计指标来表征区域易损性。考虑到基础数据的可获取性,并根据目标区域内承载综合体特点,一般选取人口密度、年龄抚养比率、政府对地质灾害重视程度、耕地密度、公路铁路密度、GDP密度等评价因子,建立易损性评价指标体系。

(2)目标区域地质灾害易损性一般划分为三个级别(1级-高易损性、2级-中易损性、3级-低易损性),并根据各因子实际数据特征,并保证后面所列矩阵合理性,经过反复试算,对各因子赋各级标准值。

(3)易损性评价计算:确定隶属函数,构造评价矩阵,构造权重矩阵,构造模糊评判矩阵。依据“最大隶属度”的原则,确定目标区域地质灾害易损性等级。

4 地质灾害风险评价

运用以下公式计算各乡镇综合风险指数:

综合风险指数=综合危险性指数×综合易损性指数

其中:综合危险性及易损性指数用下式计算:

式中,x综代表综合危险性或易损性指数;x高、x中、x低分别代表其高、中、低隶属度。

最后,根据各乡镇地质灾害危险性及易损性评价结果,保证结果的合理性,选择风险评判标准(1级-高风险、2级-中风险、3级-低风险)。统计各乡镇危险性隶属度及综合危险性指数汇总表、各乡镇易损性隶属度及综合易损性指数汇总表。叠加分析,最终统计得到各乡镇风险等级汇总表,绘制目标区域风险评价区划图,并提出切实可行的防灾减灾方案。

5 结束语

本文从目标区域的地质灾害类型及分布、地形地貌条件、地层岩性、地质构造、气象水文、植被及人类工程活动等方面进行讨论,运用Mapgis图形操作,比较系统的总结了区域地质灾害危险性评价、易损性评价及风险评价的过程。由于篇幅有限,仍不能十分详尽的予以阐述。本文系我校大学生创新创业训练计划项目的成果总结,以期在区域地质灾害风险评价研究中发挥一定作用。

参考文献

[1]孙佳伟.略阳县地质灾害风险评价研究[D].长安大学,2012.

[2]孙佳伟.浅谈基于模糊综合评判法的地质灾害易损性评价[J].四川水泥,2015(08).

[3]刘海南.陕西省神木县地质灾害群测群防体系现状与对策[J].灾害学,2016(01).

[4]马寅生,张业成,等.地质灾害风险评价的理论与方法[J].地质力学学报,2004(01).

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