基于GIS的彭州市崩塌滑坡地质灾害地形因素分析

基于GIS的彭州市崩塌滑坡地质灾害地形因素分析
范娟;杨武年;南聪强;翁中银
【摘要】基于ArcGIS平台,利用DEM数据资料,选择位于四川西北部的彭州市作为研究区域,提取了区内高程、地形起伏等地形因子;统计了5.12震后区内39个滑坡点,58个崩塌点,建立了地形地貌与崩塌滑坡地质灾害之间的关系：这类地区对应的地貌类型主要是海拔高程较高的山坡地带。

实验证明,利用GIS技术,结合数字地面模型,进行崩塌、滑坡等地质灾害的地形因子相关性分析,结果可靠,对防灾减灾具有重要的借鉴意义。

【期刊名称】《地理空间信息》
【年(卷),期】2012(010)006
【总页数】3页(P19-21)
【关键词】ArcGIS;滑坡灾害;崩塌灾害;高程;地形起伏度
【作者】范娟;杨武年;南聪强;翁中银
【作者单位】成都理工大学国土资源信息技术国土资源部重点实验室遥感与GIS 研究所,四川成都610059;成都理工大学国土资源信息技术国土资源部重点实验室遥感与GIS研究所,四川成都610059 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学国土资源信息技术国土资源部重点实验室遥感与GIS研究所,四川成都610059;成都理工大学地球科学学院,四川成都610059
【正文语种】中文
【中图分类】P208
2008年5月12日14时28分，四川省发生里氏8.0级强烈地震，地震造成了巨大的生命财产损失。

随后沿破裂带发生了大量的余震，形成地震带。

位于余震区两端的汶川和青川2县4.0级以上余震次数达147次，占4.0级以上余震总次数的49.49%，6.0级以上余震2县各有3次。

地震同时引发了一系列的崩塌、滑坡、
泥石流、地面塌陷、堰塞湖等次生地质灾害。

随着空间信息技术的发展,GIS、RS、GPS等技术的应用日趋广泛。

鉴于3S技术应用到地震灾害分析有着强大的优势，能及时准确地获取相关信息，所以本文选取地震灾区彭州市为研究区，利用3S技术对研究区地震前后影像数据做对比，利用DEM提取各地形因子，对彭州市地震后崩塌、滑坡灾害点进行了分析，从而得出灾害点的区域分布特点，为研究区的灾后重建规划提供了科学依据。

彭州市位于四川省会成都西北部，距成都市区25km，人口78万，面积
1420km2，是成都市人口第三，面积第二的小康市。

彭州是古蜀国建都立业的核
心地区，自秦汉以来，建县设郡达2000多年，有着悠久的历史文化，素有“天府金盆”、“蜀汉名区”之美誉。

彭州县级市，是成都市19个区（市）县之一。

周边有都江堰县级市、郫县、新都区及德阳市的什邡县级市、广汉县级市，阿坝藏族羌族自治州的汶川县与茂县。

它是成都市管辖的省属县级市，设28个镇，市政府驻天彭镇。

区内4000多m的海拔落差，山丘坝俱全的地形和温暖湿润和气候，决定了彭州丰富的矿藏、林业、药材、水利和旅游资源。

2.1 基于ArcGIS的数据分析流程
本文使用的高程数据为DEM数据，滑坡崩塌数据来源于全国地质灾害实地调查资料和中国滑坡崩塌数据库系统。

本研究所用的平台为ArcGIS9.3。

在提取高程、起伏度之前应该对数据进行预处理，包括数据格式转换、投影变换、崩塌滑坡点的提
取及其与DEM高程值的匹配，数据处理流程如图1所示。

2.2 运用Excel的统计分析
将彭州市的地图数据在ArcGIS进行坡度、坡向分析[1-4]。

根据提取出的灾害点的高程值、起伏度在Excel中进行统计分析，并得出灾害点的高程及起伏度的分布特点和规律。

3.1 滑坡点高程统计分析
通过提取每个滑坡灾害点的高程值，并根据具体情况以100 m、200 m、300 m
为区间统计滑坡点个数，得到地形高程、滑坡点频率统计的频率直方图（见图2）。

整个研究区的海拔高度在800～3100m之间。

通过表1可以看出滑坡灾害点主要集中在1 400～1 800 m之间，其间的灾害点大约占了研究区总数的75%。

3.2 崩塌点高程统计分析
通过提取每个崩塌灾害点的高程值，并根据具体情况以200m为区间统计崩塌点
个数，得到地形高程、崩塌点统计的频率直方图（见图3）。

整个研究区的海拔高度在800～2500m之间。

通过表2可以看出崩塌灾害点主要集中在2个区间段，分别为1 400～1 600 m与2 000～2 200 m。

这2个区间段的崩塌灾害点大约分别占了研究区总数的24.1%与16.2%。

滑坡地形起伏度的计算关键在于统计单元的选择，也就是定义所指的某一确定面积的值。

随着统计单元半径的增大，地形起伏度的值也随之增大，但增到一定程度即趋于稳定。

最佳的统计单元才能真实反映地形起伏 [5]。

对于本文的研究地区，不仅需要计算最适合本研究区的地形起伏度统计单元，而且需要找到能够反映地形起伏度和滑坡发育关系的最佳统计单元，即这个最佳统计单元不仅反映研究区地形地貌，而且反映滑坡点对应的真实地形起伏度。

本文采用
10×10邻域分析窗口，得到研究区的地形起伏分布。

利用GRID模块中SETMASK命令提取出研究区内每一个滑坡灾害点所对应的地形起伏度值，并做出
地形起伏度值/滑坡个数的统计曲线 [4，5]。

地形起伏度的计算，可先求出一定范围内海拔高度的最大值和最小值,然后求其差值。

地形起伏度和滑坡灾害的发生存在很大的相关性 [6-8]。

4.1 灾害点地形起伏度分析
通过提取每个崩塌灾害点的起伏度，并根据具体情况以50 m为区间统计崩塌点起伏度，得到崩塌点统计的频率直方图（见图4）。

整个研究区的起伏度在100～600m之间。

通过图5可以看出崩塌点的起伏度主要集中在200～300 m区间段，其崩塌灾害点大约占了研究区总数的51.3%。

崩塌出现在这个高程带与研究区本
身的地形有直接关系。

4.2 滑坡灾害点分布图
通过提取每个滑坡灾害点的起伏度，并根据具体情况以100 m为区间统计崩塌点
起伏度，得到滑坡点统计的频率直方图（见图6）。

整个研究区的起伏度主要集中在2个区间段。

整个区域的起伏度在100～600m之间。

通过图7可以看出滑坡
点的起伏度主要集中在150～200m和250～300m区间段。

这2个区间段的崩塌灾害点大约分别占了研究区总数的28.3%和33.3%。

这个结果说明，在区域范围
内地形起伏度和滑坡发育存在很好的相关性，这个结果对滑坡灾害空间预测具有重要的应用价值。

尽管滑坡崩塌的发生是边坡失稳的结果，与各种外部因素及地质条件有关。

但地形地貌参数统计分析表明，滑坡崩塌地质灾害在空间分布上与高程、坡度、坡向等地形地貌参数也有着密切的关系[9-11]。

在研究区，这种相关性主要体现在：滑坡主要集中发育的高程区间为 1 400～1 800 m，地形起伏度范围为 150～200 m和250～300m的地区；而崩塌集中发生的高程范围为1400～1600m与2 000～2 200 m，地形起伏度范围为200～300 m的地区。

由此可以得出崩塌和滑坡常发
生的高程区间及地形起伏度范围。

所以我们在建筑物选址的时候应尽量避免将其建
在上诉地形区间。

只有避开这些区间才能尽量减少地质灾害给人们的生活、财产等方面带来的损失。

地质灾害防治应贯彻“以防为主，防治结合”的原则，建立和健全地质灾害群测群防体系和预警应急反应系统是预防地质灾害重要保证。

GIS技术为滑坡崩塌地质灾害的地形地貌特征分析提供了实用、有效的方法，对区域地质灾害评价具有良好的实用价值。

需要指出的是，滑坡数据属于历史调查数据，鉴于目前区域滑坡灾害调查的局限性，有很多地区属于有灾无害，可能有许多滑坡点没有记录，这会影响到统计结果的精度。

【相关文献】
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