地质灾害区划与分区评价

第五章地质灾害区划与分区评价

第一节地质灾害易发区划分及分区评价

一、评价思路与方法

地质灾害发育现状就是其易发性得客观反映，要想准确得进行地质灾害易发性分区，必须依赖遥感解译与野外实际调查工作，本着这一思路，此次调查十分重视对基础地质元素得搜集与分析，野外工作结束时已形成本区地质灾害易发性基本轮廓，即初步得定性分区结果；同时考虑到地质环境条件得复杂性，通过对影响地质灾害发育得诸多因素分析，采用半定量方法进行分区计算，作为对定性评价得补充，最后综合两种结果，形成本区地质灾害得易发性分区图。

由于地质灾害易发性得评价结果受到多种因素得影响，而这些因素本身存在着不确定性、模糊性以及各因素之间相互作用得复杂性；如何将复杂得地质因素尽可能得定量化，使分析与评价结果最大限度得符合客观实际情况，就是地质工作者广为探讨得问题。

层次分析法（简称AHP）就是一种定性与定量相结合得系统化、层次化得分析方法，它不仅适用于存在不确定性与主观信息得情况，还允许以合乎逻辑得方式运用经验、洞察力与直觉。由于它在处理复杂得决策问题上得实用性与有效性，因此在各学科模糊综合评判中得以广泛应用。

地理信息系统在最近得30多年内得到了惊人得发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测等众多领域，借助GIS系统可以完成制图、数字地形分析、空间决策支持、空间分析统计等任务，在GIS平台上进行易发性区划可以在一定程度上避免传统区划工作量大、工作强度大、工作精度不高以及主观影响大得不足。

本次工作拟采用基于层次分析法与GIS空间分析统计方法相结合得工作方法对区内地质灾害易发性进行评价与区划，主要技术路线与方法如下：

1、确定评价单元与评价因子，利用层次分析法确定各因子与各要素得权值。

2、对各评价因子指标进行量化，并采用归一化数值变换方法统一量纲。

3、在评价指标权值确定与数据归一化得基础上，利用GIS系统得空间分析功能进行数据得空间叠加与统计。

4、经统计分析确定易发性区划得分界点，将评价结果分成不同等级。

5、在GIS分析成图得基础上综合考虑各种因素，进行修改完善，最终编制工作区地质

灾害易发性区划图。

二、理论与方法

层次分析法就是美国运筹学家T、L、Saaty于20世纪70年代中期提出得一种定性与定量相结合得多准则决策得系统分析方法，其基本原理就是把复杂系统分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性与定量分析得决策。它把人得决策思维过程层次化、数量化、模型化，并用数学手段为分析、决策提供定量得依据，就是一种对非定量事件进行定量分析得有效方法，特别就是在目标因素结构复杂且缺少必要得数据情况下，需要将决策者得经验判断定量化时该法非常实用。该方法适用于多准则、多目标或无结构特征得复杂问题得决策分析，它按照各因子相互之间得内在支配关系，建立层次结构模型，通过因子得两两比较，建立判断矩阵，进行层析排序，确定各因子得相对重要性。

（一）层次分析法得主要步骤

运用层次分析法建模，大体上可按下面4个步骤进行：

1、建立层次结构模型：综合分统所析系涉及得目标、范围、准则，约束条件，确定综合评价体系中各因索之间得关系，并根据指标得隶属关系进行上下分层排列，形成危险性综合评价体系层次结构。

2、将问题中得各个要素划分为不同得层次结构,以框架结构说明各层次之间得从属关系。

3、构造判断矩阵：层次分析法得基础主要靠对各层次两两元素相互重要程度差异给出判断，并将这些判断用数值表示出来，形成判断矩阵，即两两比较矩阵。该矩阵就是层次分析法得出发点，也就是整个权值确定过程中得关键。在构造判断矩阵得过程中，可以通过向专家发放问卷进行因子间得相对重要程度打分,并用矩阵表示打分结果;

4、检验层次分析结果如有误差,需对判断矩阵得元素取值通过专家意见进行调整,从新运算。

（二）评价指标判断矩阵得构建

信息就是系统分析最基础得数据。任何系统分析都要掌握一定得信息才能进行。层次分析法也需要有相应得信息作为分析得基础，其信息主要来源于人们对不同层次中各个因素之间得相对重要性所做出得判断。通过引入适当得判断标度将这些判断用数值得形式表示出来构成判断知阵。以便比较本层次各因素与某一因素之间得相对重要性。设B层次中得元素Bi,Bz,Bs,、……从与上一层次A中得元素A有关系，则可以通过判断知阵表示出来，如表

5-1-1所示。

表5-1-1 判断矩阵示意表

A B1 B2 B3 …Bn

B1 b11 b12 b13 (1)

B2 b21 b22 b23 (2)

………………

Bn bn1 Bn2 Bn3 …bnn 表中bij表示对危险性综合评价而言Bi与Bj相对重要程度得数值表示。bij得取值就是根据表5-1-2得T、Satty 1-9标度含义来确定。

表5-1-2 判断矩阵元需Aij得1-9度标度法

标度含义

1 两个因子相比较，两者同样重要

3 两个因子相比较，其中一个比另一个稍微重要

5 两个因子相比较，其中一个相对另一个来说比较重要

7 两个因子相比较，其中一个相对另一个来说非常重要

9 两个因袭相比较，其中一个相对另一个来说极其重要

2,4,6,8 介于上面两个相邻判断值得中间

倒数若i与j相比较得判断值为bij,则j与i比较得判断值为1/bij

（三）特征值与特征向量计算

根据判断矩阵，利用线性代数知识，精确得求出T得最大特征根所对应得特征向量。所求特征向量即为各评价因素得重要性排序，经归一化后即为同一层次相应因素对于上一层次某因素相对重要性得排序权值。本次评价采用与积法进行求解，具体步骤如下：

1、将判断矩阵每一列归一化：

2、每一列经正规化得判断矩阵按行相加：

3、对向量做正规化处理，

依次所得到得即为所求特征向量。