基于GIS的地质灾害易发性分区评价适用性研究

基于GIS的地质灾害易发性分区评价适用性研究

摘要绛县由于断裂活动、矿产开发以及修筑道路等造成滑坡、崩塌、泥石流和地裂缝等主要地质灾害，对人类安全造成严重威胁。本文结合GIS技术和数学模型对绛县地区地质灾害易发性进行评价研究，为绛县地质灾害防治提供依据。

关键词GIS技术；地质灾害；易发性评价

前言

绛县位于山西省南部，其地质灾害主要由断裂活动、矿产开发以及修筑道路等造成，其次是降水、河流冲刷等自然诱发，以滑坡、崩塌、泥石流和地裂缝等为主，为地质灾害重灾区，因此对绛县地区进行地质灾害易发性评价十分有必要[1]。

地质灾害易发区与危险区划分根据地质环境条件及地质灾害发育现状进行，综合考虑不同区域控制地质灾害发生、分布及危害的自然及地质环境条件差异，以便合理划分地质灾害的易发性等级[2]，为绛县地质灾害防治提供科学依据。

1 评价指标体系的建立

地质灾害易发程度区划侧重的是滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害和自然地质现象发育的数量多少及其活跃程度，利用工程地质类比法对绛县地质灾害易发性分区的多因子综合评价体系，评价指标包括已有地质灾害群体统计和地质灾害形成条件两大类，本次地质灾害易发性评价选取灾点密度、坡度、坡高、坡型、岩土类型、植被指数、降雨指标和人类工程活动等八项主要因素作为易发性评价指标。在地质灾害形成条件分析的基础上，结合前人研究成果，本次参照评价指标贡献率法的计算结果，分析确定了调查区地质灾害易发程度区划中各个指标的权重（表1）。

2 评价指标量化

评价指标包括定量指标和定性指标。对于定量指标，如斜坡的坡度、坡高、降雨量等，取其原始观测值，并作适当的数值变换即可；对于定性指标，如岩土结构、坡型、植被等，需要建立一个评价指标的分级划分标准，根据各项指标对不同级别的相对贡献来取值。

2.1 坡度指标

利用GIS从DEM数据中分别提取调查区的坡度信息，然后进行归一化。

2.2 坡高指标

利用GIS水文分析工具，将绛县按单条坡面划分为最小单元格，并计算每一单元格的最低最高值之差作为该单元格（单一坡面）的坡高。然后进行归一化，得到斜坡高度指标归一化结果。

2.3 坡型指标

可以用地表曲率表示，可利用ArcGIS平台从DEM数据中分别提取调查区的地表坡型信息，然后进行斜坡坡型的归一化，得到斜坡坡型指标归一化结果。

2.4 岩土体结构指标

将全县境内岩土体强度指标进行0～1之间歸一化处理，得到岩土体结构指标归一化结果。

2.5 植被指数指标（NDVI）

对全县境内的NDVI进行植被指标的统计。植被指数是借助Landsat-8卫星OLI陆地成像仪（Operational Land Imager）拍摄的卫星影像提取。共使用一幅影像（LC81250352017221LGN00），拍摄日期为2017年8月9日，云量为0.8。计算获得NDVI后进行归一化处理

2.6 降雨指标

本文将全区降雨量进行0～1之间归一化处理。

2.7 人类工程活动指标

本文把道路和居民区作为主要的人类活动。本文中以研究区内交通线、居民区及矿区为基准，做缓冲区分析，参与评价。人类工程活动指标归一化结果。

2.8 灾点密度指标

灾害历史是本次野外调查中查明的已经发生的地质灾害点，根据剖分单元内的灾害点个数进行0～1之间的线性归一化，得到灾害点密度指标归一化。

3 易发性分区

在前述评价指标分析和数据归一化的基础上，将研究区各评价单元数据按照权重分配结果进行信息量叠加。在定量计算分级分区的基础上，综合考虑各种因素，人工修正出浮山县地质灾害易发程度分区图（图1）。

4 结束语

70个历史灾害点，分布在低易发区0个，中易发区10个，剩余全部分布在高易发区，划分出的高、中、低易发区与绛县历史灾害点的分布特征一致，因此，采用基于GIS技术的因子叠加及分区方法适用于地质灾害易发性评价。

参考文献

[1] 杨瑛，刘鸿福，张敏，等.山西省绛县地质灾害区划及防治[J].科技情报开发与经济，2007，17（2）：106-108.

[2] 马杨敏，高宗军，李岩铭，等.基于GIS空间分析的山东青岛崂山区地质灾害易发程度区划[J].中国地质灾害与防治学报，2013，24（1）：93-97.