基于GIS的地质灾害易发性分区评价适用性研究

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基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区陕西省安康市位于陕西省南部,是一个地处山区的城市,地质灾害易发性问题一直备受关注。

为了更好地了解和预防地质灾害,本文将基于地理信息系统(GIS)技术,对安康市地质灾害易发性进行分区研究。

一、研究背景地质灾害是由地质因素引起的自然灾害,包括滑坡、泥石流、地面塌陷等,在山区城市尤为常见。

安康市地处秦岭山脉腹地,地势复杂,地质灾害频发,对城市建设和居民生活造成威胁。

对安康市地质灾害易发性进行研究,可以为城市规划和防灾减灾提供科学依据。

二、研究方法本研究将采用GIS技术,结合地质、地形、水文、气象等多种数据,利用遥感影像和数字高程模型(DEM),结合地质灾害发生的条件和机理,对安康市地质灾害易发性进行分区研究。

具体步骤如下:1. 数据收集:收集安康市地质、地形、水文、气象等数据,并获取遥感影像和数字高程模型数据。

2. 数据预处理:对收集的数据进行预处理,包括数据格式转换、数据配准、数据融合等处理。

3. 空间数据分析:利用GIS软件,对预处理后的数据进行空间数据分析,包括地形分析、斜度分析、坡度分析、地质构造分析等。

4. 模型建立:根据地质灾害易发性的影响因素,建立地质灾害易发性评价模型。

5. 模型验证:利用已发生的地质灾害数据,对建立的模型进行验证和修正。

6. 易发性分区:根据建立的模型和验证结果,对安康市地质灾害易发性进行分区,划分出高、中、低易发性区域。

三、易发性分区结果通过GIS技术的分析和建模,得出了安康市地质灾害易发性的分区结果:1. 高易发性区:主要分布在秦岭山区的陡坡、峡谷和河谷地带,地质条件较差,地表水分较大,易发生滑坡、泥石流等地质灾害。

2. 中易发性区:位于山地与平原的过渡地带,地貌起伏较大,地表水分较多,具有一定的地质灾害易发性。

3. 低易发性区:主要分布在平原和山地缓坡地带,地形平缓,地质条件较好,地质灾害易发性较低。

四、意义与应用本研究通过GIS技术对安康市地质灾害易发性进行了科学分析和评价,得出了地质灾害易发性分区结果,具有以下意义和应用价值:1. 为城市规划和土地利用提供科学依据:根据易发性分区结果,可以合理规划城市建设用地,避免在高易发性区域进行大规模建设。

基于GIS综合评价法的地质灾害易发性研究

基于GIS综合评价法的地质灾害易发性研究

基于GIS综合评价法的地质灾害易发性研究王路法;张杰;张日鹏【摘要】为了有效分析某研究区地质灾害的分布规律、发育特征、影响因素以及地质灾害易发性,采用GIS的综合评价法对地质灾害易发性进行了深入研究.研究了该区共发生地质灾害171处,其中滑坡、崩塌、泥石流发生次数较多,并选定研究区降水量、地形坡度、断层、海拔高度、岩土体类型以及人工工程活动6项影响因子作为地质灾害易发性评价指标,并利用层次分析法求出各项权重,结合GIS空间分析功能,对地质灾害易发性划分.研究结果为:该研究区地质灾害划分为9个高易发区域,14个中度易发区域,1个低易发区域和13个不易发区域.研究为类似工程地质条件下地质灾害易发性提供一定的理论基础.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2018(040)006【总页数】6页(P76-81)【关键词】GIS;综合评价法;地质灾害易发性;空间分析功能;层次分析法【作者】王路法;张杰;张日鹏【作者单位】河南省煤田地质局一队,河南郑州450000;河南省煤田地质局一队,河南郑州450000;淳安县国土资源局,浙江杭州310000【正文语种】中文【中图分类】P694;P2080 引言国内外学者对地质灾害易发性进行了深入的研究,金福喜等[1]采用GIS对地质灾害易发程度的分区方法进行了研究,结果表明采用层次分析法对地质灾害易发性与专家经验法分区结果基本一致,但也存在一定的差异。

利用层次分析法,不仅提高了评价因子灾害点密度的权值比重,而且更充分地考虑了历史现状对地质灾害易发程度的影响。

王骏等[2]采用GIS和模糊综合评判法对重庆涪陵区地质灾害易发性进行划分,首先利用模糊综合评判法对模糊集合进行构建建立,然后建立多级模糊综合评判模型,最终确定地质灾害易发程度。

1 评价原理地质灾害往往是由多个因素形成和发展的,传统的地质工作方法很难探明各个因素的影响程度,但是随着科技水平的不断提升,尤其是GIS技术的出现,其空间分析能力弥补了以前的空白,把灾难数据分析模块植入和录入到GIS系统中,然后利用空间分析能力和模型运算对数据进行处理,系统构成[3-6]见表 1。

基于GIS的秭归县地质灾害易发性分区评价

基于GIS的秭归县地质灾害易发性分区评价

第34卷增刊12020年12月资源环境与工程Resources Environment & EngineeringVol . 34 ,Sup 1.Dec . ,2020基于GIS 的秭归县地质灾害易发性分区评价魏东,杨德一(湖北省地质局水文地质工程地质大队,湖北宜昌443002)摘要:在秭归县地质灾害详细调查的基础上,选用地质灾害发育密度、地形坡度、工程地质岩组、地质构造、斜坡结构类型、水文地质、人类工程活动7个因素作为评价因子,建立秭归县地质灾害易发性评价 指标体系。

利用A r c G I S 软件对各评价因子进行网格划分,重分类工具赋予网格各因子评分值,加权叠加工 具赋予各因子权重值。

依据预测分区指标计算,秭归县地质灾害高易发区总面积为527.01 km 2,占全市总 面积的22%;地质灾害中易发区总面积为292.26 km 2,占全市总面积的12%,地质灾害低易发区总面积为 1 607.73 k m 2,占全市总面积的66%。

结果相对科学、直观、准确。

关键词:地质灾害;易发性分区;G IS ;秭归县中图分类号:X 141文献标识码:A文章编号:1671 -1211(2020)S 1 -0033 -06DOI :10.16536/j . c n k i . is s n . 1671 -1211.2020. S 1.006随着秭归县经济的快速发展和三峡工程的兴建, 人类活动日趋强烈,区内相继发生了一些规模大、危害 大的地质灾害(隐患),给人民群众生命财产安全造成 巨大的威胁和经济损失。

据统计秭归县内各类地质灾 害已造成直接经济损失总额20 191.27万元,经济损 失预评估达335 109. 2万元,频发地质灾害已经成为 制约地方经济和社会发展的因素之一。

对秭归县地质 灾害进行易发性预测评价具有重要的实际意义,预测 评价结果可为国家和地方政府的地质灾害应急管理和 防灾减灾提供可靠的科学依据和资料。

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区【摘要】本文基于GIS技术对陕西省安康市的地质灾害易发性进行了分区研究。

通过分析该地区的地质条件,结合地质灾害易发性分区的基本原理,利用GIS技术进行分析和建模,得出了地质灾害易发性分区的结果。

在结果分析中,指出了各个区域的灾害易发程度,并提出了相应的地质灾害防治对策建议。

研究成果表明,GIS技术在地质灾害易发性分区中具有很好的应用前景。

总结了本文的研究成果,并展望了未来的研究方向,提出了进一步加强地质灾害防治的建议。

本研究为该地区的地质灾害防治工作提供了重要的科学依据和参考。

【关键词】关键词:GIS技术、地质灾害易发性分区、安康市、地质条件分析、地质灾害防治对策、研究成果总结、未来研究方向、建议1. 引言1.1 背景介绍陕西省安康市位于中国南部,是一个地质灾害易发区。

由于该地区地质结构复杂,地形起伏,降水充沛,地质灾害频发,给当地居民的生产生活带来了极大的影响。

为了有效地预防和应对地质灾害,需要进行对该地区的地质灾害易发性分区研究。

当前,随着地理信息系统(GIS)技术的不断发展和应用,地质灾害易发性分区研究已经可以借助GIS技术进行空间分析和模拟,提高研究的准确性和效率。

结合GIS技术进行陕西省安康市地质灾害易发性分区研究具有重要意义。

通过科学系统地划分地质灾害易发性分区,可以为地质灾害的防治工作提供科学依据和技术支持,有效减少地质灾害带来的损失,保障当地居民的生命财产安全。

研究陕西省安康市地质灾害易发性分区具有重要的现实意义和深远的社会影响。

1.2 研究目的本研究的目的是通过基于GIS技术的陕西省安康市地质灾害易发性分区研究,综合分析地质条件和地质灾害发生规律,准确划分地质灾害易发区、中发区和低发区,为地质灾害的预防和防治提供科学依据。

具体目的包括:一、深入研究安康市地质灾害易发性的形成原因和规律,探索地质灾害易发性分区的科学方法;二、利用GIS技术对地质灾害易发性进行空间分析和模拟,准确揭示地质灾害发生的潜在危险区域;三、提出相应的地质灾害防治对策和建议,为地方政府和相关部门提供科学的防灾减灾措施。

基于GIS的金秀瑶族自治县地质灾害易发分区评价研究

基于GIS的金秀瑶族自治县地质灾害易发分区评价研究

基于GIS的金秀瑶族自治县地质灾害易发分区评价研究基金项目:广西壮族自治区自然资源厅地质调查项目(桂国土资办[2014]59号)作者简介:韦学松(1986-),男,广西马山人,本科,工程师,主要从事地质环境调查㊁地质灾害调查勘查及设计工作㊂韦学松,江思义,梁宝叠,谷士飞(广西壮族自治区地质环境监测站,广西南宁530029)摘㊀要:文章以金秀瑶族自治县为例,利用地质环境要素对地质灾害易发性进行评价,并通过ArcGIS软件实现可视化㊂选取了包括地质灾害发育密度㊁地貌类型㊁地形坡度㊁工程地质岩组㊁风化土层厚度㊁地质构造㊁人类活动强度㊁多年平均降雨量8个影响地质灾害易发性的地质环境因素㊂分区结果显示,金秀瑶族自治县地质灾害高易发区总面积为1143.56km2,占全县总面积的45.4%;地质灾害中易发区总面积为598.65km2,占全县总面积的23.8%;地质灾害低易发区总面积为662.42km2,占全县总面积的26.3%;地质灾害不易发区总面积为113.37km2,占全县总面积的4.5%,现状未见地质灾害发育㊂关键词:ArcGIS;地质灾害;易发性;金秀瑶族自治县中图分类号:P642.25文献标识码:A文章编号:2096-2339(2020)04-0115-05Studyontheevaluationofgeologicalhazard⁃proneareainJinxiuYaoAutonomousCountybasedonGISWEIXue⁃song,JIANGSi⁃yi,LIANGBao⁃die,GUShi⁃fei(TheGuangxiZhuangAutonomousRegionGeologicalEnvironmentMonitoringStation,Nanning530029,Guangxi,China)Abstract:TakingJinxiuYaoAutonomousCountyasanexample,thispaperevaluatedthesusceptibilityofgeologicaldisastersbyusinggeologicalenvironmentelements,andachievedvisualizationbyArcGISsoftware.Eightgeologicalenvironmentalfactorsaffectinggeologicaldisastersusceptibilitywereselected,includingthedevelopmentdensityofgeologicalhazards,geomorphictypes,topographicslopes,engineeringgeologicalpetrofabric,thicknessofweatheredsoil,geologicalstructure,intensityofhumanactivities,andaverageannualrainfall.Theresultsshowedthatthegeologicalhazard⁃proneareaofJinxiuYaoAutonomousCountywas1143.56km,accountingfor45.4%ofthetotalareaofthecounty.Themediumgeologicalhazard⁃proneareais598.65km2,accountingfor23.8%ofthetotalareaoftheCounty.Thelowhazard⁃proneareais662.42km2,accountingfor26.3%ofthetotalareaofthecounty.Thenon⁃proneareais113.37km2,accountingfor4.5%ofthetotalareaofthecountywherenogeologicalhazardsarefound.Keywords:ArcGIS;geologicalhazards;susceptibility;JinxiuYaoAutonomousCounty0㊀引言从地质环境角度对可能发生地质灾害的状况进行易发性预测评价具有重要的实际意义,预测评价结果可为国家和地方政府的地质灾害应急管理和防灾减灾提供可靠的科学依据和资料[1]㊂2000年我国制定了县(市)地质灾害调查与区划基本要求,陆续出现了地质灾害易发性分区评价的研究成果㊂2002年,叶凤珍等[2]以广西田林县为例,对该区域进行了地质灾害易发程度分区与评价;同年,钟荫乾[3]总结了地质灾害易发性的评价方法和崩塌㊁滑坡㊁泥石流㊁岩溶塌陷的易发程度评价因子,强调必须同时注重灾害现状和形成条件两类㊂其后随着GIS技术在我国的快速发展,全国各地以县(市㊁区)为单位的地质灾害易发性评价如雨后春笋一样不断冒出㊂赵彦宁[4]借助GIS技术对吉林省敦化市的地质灾害易发性区划方法进行了研究;张英[5]基于ArcGIS平台,并利用层次分析法和信息量法对旬阳县地质灾害易发性分区进行了评价研究;宋世鑫[6]基于MapGIS平台,利用指数法和信息量511 第35卷第4期2020年8月资源信息与工程Vol.35ɴ4August2020法对陕西省定边县地质灾害易发性进行了评价研究;徐媛[7]基于GIS对互助县地质灾害易发性进行研究㊂相关的研究成果不胜枚举,区域不同,选取的地质灾害易发性分区评价的因子不同,再结合恰当的数学方法或评价模型成为地质灾害易发性分区评价研究的关键㊂1㊀研究区概况金秀瑶族自治县位于桂中东部地区,地理坐标为东经109ʎ48ᶄ47ᵡ 110ʎ27ᶄ20ᵡ,北纬23ʎ41ᶄ20ᵡ24ʎ27ᶄ58ᵡ㊂县境内东西宽65.4km,南北长86km,总面积2518km2㊂东邻蒙山县㊁平南县,西邻象州县,北靠荔浦县㊁鹿寨县,南接桂平市㊁武宣县㊂金秀瑶族自治县是一个以低山丘陵为主的山区县,山地面积占全县总面积的83%,除北部三江乡东北属驾桥岭余脉外,大部分属于大瑶山山脉㊂县内人类工程活动频繁,大多数农村地区农民对地质灾害防灾意识薄弱,是广西地质灾害多发县㊂通过对搜集的资料进行研究和地质灾害详细调查,金秀县地质灾害及隐患共360处,其中,崩塌233处,数量最多,占64.72%;滑坡52处,占14.44%;不稳定斜坡58处,占16.11%;泥石流15处,占4.17%;岩溶地面塌陷2处,占0.56%㊂崩塌㊁滑坡和不稳定斜坡为金秀县地质灾害的主要类型㊂2㊀评价方法与评价因子研究2.1㊀评价方法研究地质灾害易发性分区的方法有很多,总体上可分为定性分析和定量评价两种,定量评价目前成为主导[4]㊂本次研究采用在定性分析工作区地质灾害发育特点的基础上,利用GIS技术定量进行易发区划分㊂具体方法步骤如下:(1)根据金秀瑶族自治县地质灾害发育特点,确定控制和影响地质灾害发生的主要(n个)因素,建立金秀瑶族自治县地质灾害易发性评价指标体系;以定性评价方法建立各评价因子的影响范围,并进行单因素评价分区,划分为最多4个等级㊁最少2个等级,赋单因素评价值(Yi)㊂(2)采用专家打分法确定各因素权重值(Wi)㊂(3)以GIS平台为依托,对各影响因素进行叠加分析,将研究区按各评价因子划分为地质灾害易发性各异的多个分区㊂(4)依据各分区评价因子打分值及各因子的权重值,用加权的方法计算各分区地质灾害易发性综合评价值(R),其公式为:R=ðni=1Yi㊃Wi(5)根据各区域综合评价得分的高低,进行地质灾害易发性分区㊂2.2㊀评价因子的选取地质灾害易发区的评价因子可从现状地质灾害发育特征㊁基础地质条件和地质灾害诱发因素三个大方向作为一级要素进行评价㊂本次评价以地质灾害易发性作为目标层,选择了发育因子(地质灾害现状发育特征)㊁基础因子(基础地质条件)和诱发因子(地质灾害诱发因素)构成准则层即二级评判因子㊂金秀县现状地质灾害规模均较小(小型),可用地质灾害分布密度作为地质灾害发育特征评价指标,而基础地质条件可分为地貌类型㊁地形坡度㊁工程地质岩组㊁风化土层厚度㊁地质构造5个子要素,地质灾害诱发因素主要有多年平均降雨量㊁人类工程活动与地质灾害关系密切的2个子要素,以上8个子要素构成措施层即三级评判因子㊂在综合分析了金秀瑶族自治县地质灾害的形成条件和影响因素的前提下,初步建立金秀瑶族自治县地质灾害易发性评价指标体系,如图1㊂图1㊀金秀瑶族自治县地质灾害易发性评价指标体系2.2.1㊀地质灾害发育密度将金秀县地质灾害发育密度单因子评价赋值如下:地质灾害发育高密度区得4分,然后地质灾害发育中高密度区㊁低密度区依次赋3分㊁2分,地质灾害发育极低密度区得1分㊂得到现状地质灾害分布密度单因素评价分区图㊂2.2.2㊀地貌类型地貌类型是影响地质灾害发育与分布的重要因611第35卷韦学松等:基于GIS的金秀瑶族自治县地质灾害易发分区评价研究第4期素之一㊂区内低山丘陵地貌区地质灾害分布总数和密度均最大,溶丘谷地地貌区次之,中山和河流阶地地貌区再次,丘陵和中低山地貌区地质灾害分布总数和密度最小,各地貌单元地质灾害的分布数量与发育密度是不均匀的㊂中山㊁中低山地貌区地质灾害分布密度较低山丘陵地貌区低,其原因是中山㊁中低山地貌区山高坡陡,居民点少,人类工程活动较弱所致;而溶丘谷地地貌区地灾密度排在第二的原因为该区是泥灰岩夹泥岩区,覆盖层与基岩接触面(隔水层)易形成崩滑面,且人口密度大,人类活动影响较大,导致崩塌㊁滑坡发生㊂若仅从地貌角度考虑,中山㊁中低山地貌区较丘陵㊁溶丘谷地和河谷阶地地貌区地质灾害应更易发生㊂金秀县地貌类型单因子评价赋值为:中山㊁中低山地貌得4分,低山丘陵地貌得3分,丘陵和溶丘谷地地貌得2分,河谷阶地地貌得1分㊂得到研究区地貌类型分区打分图㊂2.2.3㊀地形坡度地形坡度主要指自然斜坡坡度㊂根据区内调查统计结果,随着地形坡度的增加,金秀县地质灾害发育数量和危害程度也呈明显上升趋势,因此地形坡度对区内地质灾害的影响和控制作用明显㊂金秀县受自然坡度影响且危害程度大的地质灾害主要分布于>35ʎ的斜坡上,25ʎ 35ʎ的斜坡次之,<15ʎ的斜坡对地质灾害发生的影响较小㊂金秀县地形坡度单因子评价赋值为:坡度>35ʎ得4分,坡度25ʎ 35ʎ得3分,坡度15ʎ 25ʎ得2分,坡度<15ʎ得1分㊂得到研究区地形坡度分区打分图㊂2.2.4㊀工程地质岩组研究区工程地质岩组对地质灾害的影响和控制作用较明显,虽然块体稀裂状坚硬花岗岩岩组区无村庄分布,但从实际来看,该岩组风化带厚,风化层透水性更好,若仅考虑自然状况下不同的岩组易发性,认为在金秀县中厚层状坚硬的砂岩夹薄层软弱的泥岩岩组更易发㊂金秀县工程地质岩组单因子评价赋值为:中厚层状坚硬的砂岩夹薄层软弱的泥岩岩组得4分,块体稀裂状坚硬花岗岩岩组得3分,中厚层弱岩溶化坚硬灰岩㊁白云岩夹薄层软弱泥岩岩组得2分,砂质粉土㊁砂砾石双层土体得1分㊂得到研究区工程地质岩组打分图㊂2.2.5㊀风化土层厚度根据调查统计结果可知,风化土层厚度越大的区域,地质灾害发育密度越大,为成倍增长㊂将金秀县划分为ɤ1m㊁1 3m㊁3 5m和>5m等4个风化土层厚度区,风化土层厚度(按平均厚度计)单因子评价赋值为:风化土层厚度>5m得4分,风化土层厚度3 5m得3分,风化土层厚度1 3m得2分,风化土层厚度ɤ1m得1分㊂得到研究区风化土层厚度打分图㊂2.2.6㊀地质构造地质构造对地质灾害的发育及分布也具有一定的影响,构造带上及其两侧影响带往往岩体破碎,岩石较容易风化形成崩滑所需的松散固体物质,构造节理面形成崩滑面㊂故本次评价以区内已查明的构造线为基准,向其两侧按间距设置ɤ1km㊁1 3km㊁3 5km㊁>5km等4个缓冲区,地质构造单因子评价赋值为:ɤ1km得4分,1 3km得3分,3 5km得2分,>5km得1分㊂得到研究区地质构造打分图㊂2.2.7㊀多年平均降雨量降雨是崩滑流灾害发生的直接诱发因素,特别是暴雨季节,在相同地质环境条件下,地质灾害发生的数量与降雨量大小成正比,因此这里选用金秀县多年平均降雨量作为致灾单因子进行评价赋值㊂金秀县多年平均降雨量单因子评价赋值:多年平均降雨量>2000mm得4分,1600 2000mm得3分,1400 1600mm得2分,<1400mm得1分㊂得到研究区多年降雨量打分图㊂2.2.8㊀人类工程活动人类工程活动是区内地质灾害重要的诱发因子之一㊂区内人类工程活动对地质灾害影响主要表现为切坡,切坡使一些原本斜坡稳定性较好㊁地质灾害不易发缓坡地段变成易发,使原本斜坡稳定性较差㊁地质灾害易发陡坡地段变成更易发㊂本次金秀县详查调查的地质灾害绝大部分与之有直接关系,因此区内切坡的分布是判断人类工程活动强度最重要的指标㊂这里选用野外地灾点调查及易发村屯核查工作中统计的㊁对致灾有影响的高陡切坡及低矮致灾切坡分布情况对金秀县人类工程活动强度进行划分,将金秀县共划分为人类工程活动强㊁较强㊁中㊁弱4个区,金秀县人类工程活动强度单因子赋值为:人类工程活动强烈得4分,人类工程活动较强得3分,人类工程活动中等得2分,人类工程活动弱得1分㊂得到研究区人类工程活动强度打分图㊂2.3㊀评价因子权重计算和分级赋值在选用的地质灾害发育密度㊁地貌类型㊁地形坡度㊁工程地质岩组㊁风化土层厚度㊁地质构造㊁人类活动强度㊁多年平均降雨量8项评价因素权重打分的基础上,计算各因素算术平均值作为该因素的权重(表1),权重总和为1㊂711第35卷资源信息与工程第4期表1㊀金秀瑶族自治县地质灾害易发程度评价中各参评因素赋值标准及权重分配表评价因素赋值4分3分2分1分权重地质灾害发育密度>0.4点/平方千米0.1 0.4点/平方千米0.01 0.1点/平方千米<0.01点/平方千米0.20地貌类型中山㊁中低山低山丘陵丘陵㊁溶丘谷地河流阶地0.10地形坡度>35ʎ25ʎ 35ʎ15ʎ 25ʎɤ15ʎ0.12风化土层厚度>5m3 5m1 3mɤ1m0.08地质构造ɤ1km1 3km3 5km>5km0.08工程地质岩组坚硬中厚层砂岩夹中薄层软质泥页岩岩组块体稀裂状坚硬侵入岩岩组中厚层弱岩溶化坚硬灰岩夹中薄层状软弱泥页岩岩组砂质粉土㊁双层土体0.10人类活动强度强烈区中等区较弱区很弱区0.20多年平均降雨量>2000mm1600 2000mm1400 1600mm<1400mm0.12合计12.4㊀ArcGIS加权叠加及量化分析利用ArcGIS系统的空间分析功能将8个参与易发程度评价的单因素图作叠加分析(AnalysisTools->Overlay->intersect),得出带有叠加属性的不同分区㊂在以上叠加分区的基础上,利用ArcGIS系统的 字段计算(DataManagementTools->Fields->CalculateField) 功能,计算分区各自的综合评价值㊂为便于易发区划分,以综合评价值为准,对各区渐变赋色㊂按地质灾害易发性综合评价得分的高低进行地质灾害易发分区㊂本次采用突变点法进行确定,经过统计分析,从中找出突变点作为易发程度分区界线值,将区域划分为不易发区㊁低易发区㊁中易发区和高易发区4个不同等级的区域(图2)㊂同一易发等级的区域,将花岗岩分布区与其他岩类分布区区分开来,并对其进行分区编号㊂图2㊀金秀瑶族自治县地质灾害易发程度分区图811第35卷韦学松等:基于GIS的金秀瑶族自治县地质灾害易发分区评价研究第4期㊀㊀依据地质灾害易发程度区划结果,地质灾害易发程度划分为高易发区㊁中易发区㊁低易发区㊁不易发区4个等级,共13个地质灾害易发亚区,各区具体分布位置见图2㊂据统计,金秀县地质灾害高易发区(A):总面积为1143.56km2,占全县总面积的45.4%,包括A1和A2共2个地质灾害高易发亚区;金秀县地质灾害中易发区(B):总面积为598.65km2,占全县总面积的23.8%,包括B1㊁B2和B3共3个地质灾害中易发亚区;金秀县地质灾害低易发区(C):总面积为662.42km2,占全县总面积的26.3%,包括C1㊁C2㊁C3和C4共4个地质灾害低易发亚区;金秀县地质灾害不易发区(D):总面积为113.37km2,占全县总面积的4.5%,现状未见地质灾害发育㊂金秀瑶族自治县各地质灾害易发亚区的具体情况及基本特征见表2㊂表2㊀金秀瑶族自治县地质灾害易发程度分区综合特征表等级分区名称分区代号分布位置面积/km2灾种及数量总数量/处密度/(处㊃平方千米-1)伤亡人口/人损失财产/万元威胁人口/人威胁财产/万元高易发区(A)三角 罗香崩塌㊁滑坡㊁泥石流高易发区A1三角乡中东部,金秀镇大部,忠良乡南部,长垌乡大部分区域,罗香乡大部分区域997.33崩塌163处,滑坡25处,不稳定斜坡40处,泥石流4处2320.232(亡)1(伤)429.713802430.7六巷 瓦厂崩塌㊁滑坡㊁泥石流高易发区A2六巷乡中部,大樟乡中东部146.23崩塌22处,滑坡6处,不稳定斜坡7处,泥石流9处440.32(亡)331.44546952.5中易发区(B)三江崩塌中易发区B1三江乡中㊁东部64.25崩塌21处,滑坡2处,不稳定斜坡2处250.39014.85215434.6头排 桐木崩塌㊁滑坡㊁岩溶地面塌陷中易发区B2头排镇大部,桐木镇西部及南部,三角东部207.13崩塌13处㊁滑坡15处,不稳定斜坡1处,岩溶地面塌陷2处310.15018.86135272六巷 大樟崩塌㊁滑坡中易发区B3六巷乡南㊁北部,大樟乡中㊁北部大部分地区327.27崩塌12处,滑坡2处,不稳定斜坡6处,泥石流4处240.071(亡)863.32187357低易发区(C)三江北部崩塌㊁滑坡低易发区C1三江乡北部43.050三江 忠良崩塌㊁滑坡低易发区C2三江乡南部,头排镇东部,三角乡北部,金秀镇北东部,忠良乡北部315.60长垌 罗香崩塌㊁滑坡低易发区C3长垌西部㊁六巷北部㊁罗香西南部165.65崩塌1处10.0100.3510大樟崩塌㊁滑坡低易发区C4大樟乡西部和南部138.12崩塌1处,滑坡2处30.0203.44020不易发区(D)头排镇二排 桐木镇地质灾害不易发区D桐木镇中部乔寨㊁三友㊁七建村,头排镇西部一带113.370合计251836061661.8725084476.83㊀结论(1)建立了金秀瑶族自治县地质灾害易发性评价指标体系,金秀瑶族自治县地质灾害易发性评价因子包括地质灾害发育密度㊁地貌类型㊁地形坡度㊁工程地质岩组㊁风化土层厚度㊁地质构造㊁人类活动强度㊁多年平均降雨量8个影响地质灾害易发性的地质环境因素㊂(2)依据预测分区指标计算,金秀县地质灾害高易发区总面积为1143.56km2,占全县总面积的45.4%;金秀县地质灾害中易发区总面积为598.65km2,占全县总面积的23.8%;金秀县地质灾害低易发区总面积为662.42km2,占全县总面积的26.3%;金秀县地质灾害不易发区总面积为113.37km2,占全县总面积的4.5%,现状未见地质灾害发育㊂(3)以金秀瑶族自治县地质灾害详细调查成果资料作为依据,建立金秀瑶族自治县地质灾害易发分区评价指标体系,利用ArcGIS的空间分析功能对研究区地质易发性进行评价研究,其结果相对科学㊁直观㊁准确㊂参考文献:[1]㊀中华人民共和国国土资源部.DZ/T0261 2014㊃滑坡崩塌泥石流灾害调查规范(1ʒ50000)[S].[2]㊀叶凤珍,陈成全.广西田林县地质灾害易发程度分区与评价[J].广西地质,2002,15(3):46-53.[3]㊀钟荫乾.地质灾害易发性评价[J].湖北地矿,2002,16(4):81-86.[4]㊀赵彦宁.基于GIS的吉林省敦化市地质灾害易发性区划方法研究[D].吉林:吉林大学,2013.[5]㊀张㊀英.基于ArcGIS的旬阳县地质灾害易发性分区评价[D].陕西:长安大学,2014.[6]㊀宋世鑫.基于GIS的定边县地质灾害易发性评价[D].陕西:长安大学,2015.[7]㊀徐㊀媛.基于GIS的互助县地质灾害易发性评价研究[D].北京:中国地质大学,2013.911第35卷资源信息与工程第4期。

安仁县基于ArcGIS_的地质灾害易发性分区评价研究

安仁县基于ArcGIS_的地质灾害易发性分区评价研究

1182023年6月上 第11期 总第407期学术研究China Science & Technology Overview1 县域自然地理位置及工程地质条件1.1 县域位置、交通及经济现状安仁县位于湖南省东南部,郴州市东北部,县域内有洣水支流永乐江。

东北部与株洲市的攸县、茶陵、炎陵三县接壤,西北部与衡阳市的衡东、衡南、耒阳三县市毗邻,南面与永兴县、资兴市为邻,全县总面积1462.34km 2,辖5个镇、8个乡、162个行政村(包括居委会),总人口46.69万。

县域内有国道90km 2,铁路20km 2,其他公路约440km 2,全县公路四通八达。

2020年全县地区生产总值达到114.95亿元,按常住人口算,人均GDP28818元,年均增长7%。

1.2 地形地貌安仁县地势东南高、西北低,基本轮廓是“三山”夹“两盆”,县境处于罗霄山脉的中段。

县内最高点是东南部的金子仙坳,海拔1433.4m,最低处是西北面的渡口乡过家村蔡家,海拔70.76m。

五峰仙、茶安岭、金子仙三座山体最高点到最低点的比降分别为45.31%、64.08%、41.68‰ ,平均坡降为50.36‰。

1.3 气象水文条件县域属中亚热带湿润季风气候,雨量充沛。

安仁县降雨集中在4~7月,11月至次年3月为少雨季,年最大降雨量1995.1mm,年最小降雨量1014.1mm,月最大降雨量467.9mm,月最小降雨量0.2mm,日最大降雨量281.2mm,时最大降雨量65.1mm。

县域水系的主流是永乐江,是洣水主要支流之一,总流长96km,汇水面积14.22km²,平均河网密度0.43km²,水利资源丰富。

经永兴坑口入境,自南而北纵贯全县,纳37条支流,主流、支流多处分叉,整个形状似树枝遍布全县各个角落,其中主要支流有8条。

1.4 地层岩性安仁县境岩性地层自上元古代至新生代第四纪除志留纪、三叠纪以外均有出露,以寒武纪、泥盆—石炭纪地层出露最全,主要岩性有红砂岩、灰岩、浅变质岩等。

基于GIS信息量模型的鄂州市西雷山地质灾害易发性分区评价

基于GIS信息量模型的鄂州市西雷山地质灾害易发性分区评价

第34卷第2期2020年㊀6月资源环境与工程ResourcesEnvironment&EngineeringVol 34ꎬNo 2Jun.ꎬ2020收稿日期:2019-09-04ꎻ改回日期:2019-10-12作者简介:陈诚(1989-)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ水文地质与工程地质专业ꎬ从事水文地质㊁工程地质㊁环境地质工作ꎮE-mail:122138826@qq com基于GIS信息量模型的鄂州市西雷山地质灾害易发性分区评价陈㊀诚ꎬ苏㊀呈ꎬ丁宇靖ꎬ刘㊀剑(湖北省地质环境总站ꎬ湖北黄石㊀435000)摘㊀要:以鄂州市西雷山地质灾害为研究对象ꎬ选取高差㊁坡度㊁工程地质岩组㊁斜坡结构类型㊁地质构造㊁人类工程活动等6个因子ꎬ采用基于GIS信息量模型进行易发性评价ꎬ最终分析结果在ArcGIS中成图显示ꎬ大大提高了地质灾害易发性分区评价效率ꎬ对今后开展类似的区域性地质灾害易发性评价提供参考ꎮ关键词:GISꎻ地质灾害ꎻ栅格ꎻ信息量ꎻ易发性中图分类号:P694㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1671-1211(2020)02-0230-08DOI:10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2020.02.012㊀㊀鄂州市西山与雷山位于鄂州市主城区西北部ꎬ东西长约2.7kmꎬ南北宽约1.3kmꎬ总面积3.34km2ꎮ区内发育有多处地质灾害ꎬ类型主要以滑坡和不稳定斜坡为主ꎬ近年来变形破坏频繁ꎬ特别是2016年4月份以来四轮强降雨后更为强烈ꎬ严重威胁居民生命财产㊁建(构)筑物㊁旅游交通及输变电线路㊁通讯设施的安全ꎬ制约了当地旅游产业㊁城市建设及社会经济的持续健康发展[1]ꎮ开展地质灾害易发性评价ꎬ可为地质灾害防治和危险性评价提供依据ꎬ但是由于地质灾害的复杂性ꎬ诠释地质灾害的形成规律是一大难题ꎮ本文基于GIS的信息量模型[2]开展鄂州市西雷山地质灾害易发性研究ꎬ通过将已知地质灾害区域提供的各种数据转化为信息量ꎬ运用GIS平台进行叠加分析ꎬ能够较为准确地反映地质灾害的基本规律ꎬ是一种科学㊁有效的评价方法[3]ꎮ1㊀地质环境条件与地质灾害特征1.1㊀地质环境条件1.1.1㊀地形地貌研究区位于长江南岸ꎬ最近处距长江不足100mꎬ属构造剥蚀丘陵地貌ꎬ西山㊁雷山均为一孤立山包ꎬ最高海拔高程为西山山顶166.8mꎬ长港为区内最低点ꎬ标高约20.0mꎮ自然坡度在20ʎ~35ʎ之间ꎬ坡面植被较发育ꎮ西雷山斜坡坡脚由于城市建设修路㊁建房切坡多形成陡坎ꎬ坡度在60ʎ~85ʎꎮ1.1.2㊀气象水文本区具亚热带季风气候特征ꎬ四季分明ꎬ雨量充沛ꎬ阳光充足ꎮ历年平均气温17ħꎬ极端最高气温40.7ħꎬ极端最低气温-12.4ħꎻ4 7月盛行东南风ꎬ其余以北风㊁东北风居多ꎬ年平均风速2.4m/sꎬ瞬时最大风速27m/sꎻ年均光照时数1949.9hꎮ多年平均降雨量为1218.7mmꎬ年最大降雨量2006.7mmꎬ年最小降雨量784.3mmꎬ日最大降雨量216.6mmꎬ时最大降雨量为78.6mmꎮ全年降雨多集中在5 9月ꎬ占全年降雨量的75%ꎬ且降雨具连续集中㊁强度大㊁突发性强等特征ꎮ1.1.3㊀工程地质岩组根据岩土体的结构及物理学性质ꎬ将西雷山区岩土体划分为5类工程地质岩组ꎬ如表1所示ꎮ表1㊀西雷山区工程地质岩组划分Table1㊀DivisionofengineeringgeologicalrockgroupinXileishanarea岩类岩组岩层系统土体松散岩类工程地质岩组Q4el+dl岩体坚硬碳酸盐岩工程地质岩组P2d㊁P2m坚硬 较坚硬层状砂砾岩㊁石英砂岩碎屑岩工程地质岩组C2h㊁D2-3y软硬相间层状砂岩㊁粘土质砂岩㊁泥岩等碎屑岩工程地质岩组D2-3y较坚硬 软弱层状砂页岩工程地质岩组S2f(1)松散岩类工程地质岩组ꎮ本区域的松散土体分为两类:一是第四系全新统冲坡积含砾粉质粘土ꎬ结构较为松散ꎬ固结较低ꎬ呈软塑 可塑状ꎬ该类土体主要在山脚分布ꎻ另一类土体为山坡及山顶凹处零星分布的残坡积含砾石粘土ꎬ土石比约4ʒ6ꎬ厚度约0.8~4mꎬ具一定的固结度㊁硬塑状ꎮ(2)坚硬碳酸盐岩工程地质岩组ꎮ由二叠系上统大隆组(P2d)㊁下统茅口组(P2m)灰岩㊁白云质灰岩ꎬ含燧石团块灰岩等组成ꎬ在西雷山东南侧坡脚一带零星出露ꎮ岩溶发育程度较差ꎬ一般为中厚 块状完整结构ꎬ局部呈 架空结构 ꎮ该岩组岩石致密坚硬ꎬ结构完整ꎬ力学强度高ꎮ(3)坚硬 较坚硬层状砂砾岩㊁石英砂岩碎屑岩工程地质岩组ꎮ主要由石炭系中统黄龙群(C2h)㊁泥盆系上统云台观组(D2-3y)未风化的砂岩㊁石英砂岩㊁砂砾岩等组成ꎮ由于构造挤压与风化蚀变ꎬ该岩组部分地段岩体结构破碎ꎬ受多组裂隙切割ꎬ易发生崩塌灾害ꎮ(4)软硬相间层状砂岩㊁粘土质砂岩㊁泥岩等碎屑岩工程地质岩组ꎮ主要为泥盆系中上统云台观组(D2-3y)浅灰色薄 中层厚石英岩状细粒砂岩ꎬ夹薄层状细粒含铁细粒砂岩及灰黄绿色薄层状粘土质粉砂岩ꎬ特别是粘土质粉砂岩在雨水的作用下易泥化ꎬ易产生顺层滑移ꎬ地下工程易冒落塌陷ꎮ该层分布在西雷山坡脚一带ꎬ为研究区发生地质灾害的主要层位ꎮ(5)较坚硬 软弱层状砂页岩工程地质岩组ꎮ由志留系中统坟头组(S2f)地层组成ꎬ分布在西雷山中上部ꎬ以泥质粉砂岩㊁页岩为主ꎬ局部夹细粒石英砂岩ꎮ岩石力学强度较低ꎬ层理㊁页理及浅部风化裂隙发育ꎬ易产生顺层滑移及风化层滑塌ꎬ为研究区发生地质灾害的主要层位ꎮ1.1.4㊀地质构造本区域位于西雷山背斜北翼西北端ꎬ长江南岸鄂城西雷山一带ꎮ东西长约7kmꎬ南北宽0.5~1kmꎬ核部由中志留统组成ꎬ两翼由上泥盆世 二叠纪地层组成ꎮ从平面上看ꎬ受北北东向断层切割ꎬ西雷山背斜核部及两翼地层从东到西ꎬ逐段南移ꎬ断距一般100~200mꎮ从剖面上看ꎬ背斜中部的西雷山段出露最高ꎬ两侧依次逐渐下降ꎬ在纵向上明显地呈地垒状(如图1)ꎮ1.2㊀地质灾害基本特征1.2.1㊀地质灾害分布西雷山范围内ꎬ目前发育地质灾害共17处ꎬ其中滑坡2处㊁不稳定斜坡14处㊁崩塌1处ꎬ分别占地质灾害总数的82.35%㊁11.76%㊁5.88%ꎬ如图2所示ꎮ现状下不稳定的地质灾害共15处(不稳定斜坡12处ꎬ滑图1㊀西雷山地质构造略图Fig 1㊀DivisionofengineeringgeologicalformationinXileishan1.断层ꎻ2.地层界线ꎻ3.背斜ꎮ图2㊀地质灾害类型统计表Fig 2㊀Statisticaltableofgeologicaldisastertypes坡2处ꎬ崩塌1处)ꎬ基本稳定的地质灾害共2处(不稳定斜坡2处ꎬ已治理)ꎮ西雷山地质灾害在空间上多分布于沿江大道公路一侧ꎬ主要与该区域内经济发展有关ꎮ区内人类工程活动强烈ꎬ人口较稠密ꎬ建房修路使坡体整体稳定性降低ꎬ易形成地质灾害ꎬ西雷山地质灾害分布见图3ꎮ1.2.2㊀地质灾害影响因素与变形破坏机制分析(1)地质灾害影响因素ꎮ根据地质灾害的地质环境条件与分布特征分析ꎬ地质灾害影响因素受形成条件与影响因素制约[4]ꎮ形成条件与研究区环境地质条件及自身特点有关ꎬ主要包括地形地貌条件与岩土体结构等ꎻ影响因素主要有大气降水及人类工程活动等ꎮ①地形地貌:研究区属于构造丘陵地貌ꎬ地形起伏大ꎬ山体林立ꎬ为地质灾害发育提供势能ꎻ地势平缓处ꎬ地质灾害发育数量较少ꎬ但是由于城市建设修路㊁建房切坡多形成陡坎ꎬ也有一定数量的地质灾害发育ꎬ因此陡峭的岩体成为影响地质灾害易发性的重要因素[5]ꎮ②岩土体结构:西雷山地质灾害多为不稳定斜坡ꎬ斜坡上部多为粉质粘土夹碎石㊁碎石土ꎬ结构相对松散ꎬ透水性强ꎻ下部为强风化砂岩ꎬ呈散体 碎块裂结构ꎬ裂隙较发育ꎬ岩体强度高低不均ꎬ软弱地层物理力学性质弱ꎬ容易形成土状或泥状的软弱夹层ꎬ硬质类132第2期陈㊀诚等:基于GIS信息量模型的鄂州市西雷山地质灾害易发性分区评价图3㊀鄂州市西雷山地质灾害分布图Fig 3㊀GeologicaldisasterdistributionmapofXileishanꎬEzhouCity1.不稳定斜坡ꎻ2.崩塌ꎻ3.滑坡ꎻ4.水系ꎻ5.居民地ꎻ6.公路ꎻ7.铁路ꎮ岩抗风化能力较强ꎮ由于卸荷裂隙的发育ꎬ形成陡而深的裂缝ꎬ与其他结构面组合逐渐发展贯通ꎬ在触发因素下发生灾害ꎮ③大气降水:区内发育的岩土体结构松散ꎬ裂隙较发育ꎬ有利于水体汇集和下渗ꎮ大气降水入渗后ꎬ坡体内地下水位迅速升高ꎬ致使裂隙水压力随之升高ꎬ岩土体由于饱水而重度增加ꎬ同时大气降水入渗还使软弱岩土体饱水后软化ꎬ力学强度降低ꎬ在不利的结构的结构面条件下易造成失稳变形ꎮ变形主要发生于汛期雨季ꎬ坡脚长期受地表水冲刷㊁掏蚀ꎬ破坏了坡体原始平衡状态ꎬ靠公路一侧地表水汇集形成了冲沟ꎬ降低了坡体的稳定性ꎮ由于大气降雨在小范围内无明显差异ꎬ在本次评价因子提取中不作考虑ꎮ④人类工程活动:随着人口增长ꎬ西雷山周边作为鄂州市老城区一隅ꎬ人类工程活动渐趋加剧ꎬ不断伐木开山切坡用作建设用地ꎬ建房时对坡脚进行了开挖ꎬ在房屋后侧形成了一较陡的临空面ꎬ部分边坡虽已完成治理措施ꎬ但年久失修或防治功能差ꎬ未能达到预期的防治效果ꎮ建房切坡破坏了坡体结构ꎬ形成了高陡的临空面ꎬ使坡体稳定程度降低ꎬ在坡面的裸露和降雨因素的影响诱发下产生滑塌ꎬ造成地质灾害频发ꎮ(2)变形破坏机制分析ꎮ研究区地质灾害的发生是各种自然因素与人为因素综合影响的结果ꎬ除受自身形成条件制约外ꎬ人类工程活动是其重要的影响因素ꎮ由于建房时人工削坡ꎬ在前缘形成陡坎ꎬ且滑距相对较小ꎬ应力尚未完全释放ꎬ在强降雨等因素作用下坡体存在整体失稳的可能ꎬ最大可能的变形破坏方式为前缘失稳滑动ꎬ使上部坡体稳定程度降低ꎬ进而牵引上部坡体产生滑移ꎮ2㊀易发性分区分析方法2.1㊀分区方法由于控制地质灾害形成的因素很多ꎬ既包括内动力地质作用ꎬ也包括外动力地质作用ꎬ地质灾害的易发性分区是一个复杂的多元系统ꎮ目前ꎬ国内外可用于易发性分区的方法很多ꎬ可分为定性分析和定量评价两种ꎬ但定量评价是当前国内外发展的主流方向ꎮ本次地质灾害易发性分区定性评价采用基于GIS技术的信息量法进行[6]ꎮ该方法是在分析地质灾害成因的基础上ꎬ确定影响灾害发育的各种主要因素(如影响滑坡稳定性的主要因素包括地形地貌㊁岩土体特征和人类活动强烈程度等)ꎬ将每个影响因素赋予一定的权重ꎬ同时按各个因素不同状态分成不同的级别ꎬ赋予不同的分级值ꎬ求出所有影响因素的信息量ꎬ即得到某个评价单元的易发程度指数ꎮ易发程度指数越大ꎬ表示该232资源环境与工程㊀2020年㊀单元地质灾害易发程度越高ꎬ根据每个单元的易发程度指数ꎬ依据分区标准进行灾害易发程度分区ꎮ2.1.1㊀确定地质灾害评价的单元研究区工作区面积为3.34km2ꎬ对于不同比例尺要求其栅格大小也有差别ꎬ划分栅格大小的经验公式为:Gs=7.49+0.0006S-2.0ˑ10-9S2+2.9ˑ10-15S3(1)式中:Gs为适宜网格大小ꎻS为研究区地形图比例尺分母ꎮ对于1ʒ10000比例尺地形图ꎬ由式(1)计算出最佳网格单元为10.44mꎬ为了方便数据在ArcGIS中处理和分析ꎬ本文将整个研究区以10mˑ10m栅格单元作为最小评价单元ꎬ共剖分为32600单元ꎮ2.1.2㊀建立评价模型在进行地质灾害易发性评价时ꎬ由于各地区的地质环境条件不同使得评价显得较为复杂ꎮ由于作用于地质灾害的因素很多ꎬ相应的因素组合状态也特别多ꎬ样本统计数量往往受到限制ꎬ故采用简化的单因素信息量模型的分步计算ꎬ再综合叠加分析ꎬ相应的信息量模型为:I=ðni=1Ii=ðni=1log2Si0/SiA0/A(2)式中:I为预测区某单元信息量预测值ꎻSi为因素xi所占单元总面积ꎻSi0为因素xi单元中发生地质灾害的单元面积之和ꎮIi值的大小直接说明该单元产生地质灾害的可能性ꎬ是地质灾害易发性区划的重要指标ꎮ信息量越大ꎬ地质灾害可能发生的概率越大ꎮ当Ii>0时ꎬ表示因素xi对预测滑坡是有利的ꎻ当Ii<0时ꎬ表示因素xi不利于产生地质灾害ꎻ当Ii=0时ꎬ则表示因素xi不提供有关滑坡发生与否的任何信息ꎬ即因素xi可以筛选掉ꎬ排除其作为预测因子ꎮ2.2㊀评价因子的提取与分析2.2.1㊀评价因子的提取根据西雷山地质灾害发育特征和分布规律ꎬ对西雷山区开展地质灾害易发性研究ꎬ初步选取高差㊁坡度㊁工程地质岩土体类型㊁斜坡结构类型㊁地质构造㊁人类工程活动6个评价因子ꎬ各因子栅格比例及信息量见图4ꎮ(1)高差ꎮ研究区内最高位置为西山山顶ꎬ高程为166.8mꎬ最低点为伍家垅湖ꎬ高差为20mꎬ根据各高差区间的信息量值ꎬ通过重分类工具可以将高差因素划分为四个级别:0~3m㊁3~6m㊁6~9m㊁9~20mꎮ由信息量大小(图4 ̄a)来看ꎬ研究区内最有利于发生地质灾害的高差是6~10mꎬ单元内地质灾害发生数量约49.12%ꎻ最不利于地质灾害发生的高差是0~3mꎮ(2)坡度ꎮ坡度是反映斜坡地形的重要指标之一ꎮ具体体现在坡度较陡的地方ꎬ地表水径流流速快ꎬ对地表冲刷强度大ꎬ坡体上的堆积物易于变形失稳ꎮ陡坡地带植被不易于生长ꎬ对坡体稳定性不利ꎮ但是坡度很大的区域ꎬ坡体上不易于松散物质堆积ꎬ也就没有产生滑坡的物质来源ꎮ总的来说ꎬ坡度是滑坡发生的重要控制因素ꎮ通过ArcGIS的SpatialAnalyst工具中的表面分析工具ꎬ可以很方便地从DEM数据中得到研究区的坡度分布信息ꎬ如图4 ̄b所示ꎮ通过重分类工具可以将坡度因素划分为四个级别:0ʎ~10ʎ㊁10ʎ~25ʎ㊁25ʎ~40ʎ㊁40ʎ~60ʎꎬ得到研究区的坡度分级图ꎮ对于坡度而言ꎬ研究区最有利于地质灾害发生的是10ʎ~25ʎꎬ其栅格数占总栅格的49.2%ꎬ发生地质灾害的比例为83.8%ꎬ提供的信息量为0.76ꎮ(3)工程地质岩土体类型ꎮ岩土体类型是产生地质灾害的物质基础ꎬ一定地区的地质灾害发生在一定的地层之中ꎮ虽然各类岩土都可能造成地质灾害ꎬ但不同的岩土体却明显对地质灾害存在着不同的贡献率ꎬ这可以从岩土体的成因和形成时代两个方面考虑ꎮ从成因上来说ꎬ岩土体的力学强度越高㊁越完整ꎬ则地质灾害发生的概率就相对较低ꎻ岩土体越松散㊁岩性越软㊁层间胶结越差ꎬ则地质灾害发生的概率就相对较高ꎮ如松散堆积层㊁页岩㊁半成岩及软硬相间的砂泥岩地质体所构成的斜坡就易发生地质灾害ꎮ根据西雷山地层出露情况ꎬ并且考虑评价时的可操作性ꎬ划分为5个岩土体类型(图4 ̄c):松散岩组(Ⅰ)ꎻ软硬相间层状砂岩㊁泥岩等碎屑岩工程地质岩组(D2-3y)(Ⅱ)ꎻ较坚硬 软弱层状砂页岩岩组(S2f)(Ⅲ)ꎻ坚硬 较坚硬层状砂砾岩㊁石英砂岩工程地质岩组(C2h)(Ⅳ)ꎻ坚硬 较坚硬中 厚层状强 中等岩溶化灰岩㊁泥灰岩夹软质页岩岩组(P2d㊁P2m)(Ⅴ)ꎮ软硬相间层状砂岩㊁泥岩等碎屑岩工程地质岩组(D2-3y)(Ⅱ)ꎬ较坚硬 软弱层状砂页岩岩组(S2f)(Ⅲ)ꎬ坚硬 较坚硬中 厚层状强 中等岩溶化灰岩㊁泥灰岩夹软质页岩岩组(P2d㊁P2m)(Ⅴ)地层为研究区内主要的岩土体类型ꎬ占研究区总栅格的92.0%ꎬ发生地质灾害比例为82%ꎬ最有利于地质灾害的发生ꎮ(4)斜坡结构类型ꎮ斜坡结构类型控制了不稳定边坡的发育强度ꎬ不同斜坡结构类型孕育的滑坡性质㊁特征和发育程度各异ꎮ顺向坡受岩土交界面和地层中软弱夹层控制ꎮ斜坡结构类型在ArcGIS中相对其他要素比较难以提取ꎬ首先通过DEM利用ArcGIS的SpatialAnalyst工具中的表面分析工具ꎬ获得研究区的斜坡坡度和坡向信息ꎬ然后将区域地层产状点通过克里332第2期陈㊀诚等:基于GIS信息量模型的鄂州市西雷山地质灾害易发性分区评价图4 影响因子灾害数量、加权信息量相关性统计图Fig 4㊀Correlationgraphbetweentheimpactfactornumberofdisastersandweightedinformationvalues金方法进行插值和手动分片区赋值相结合的方法ꎬ生成地层倾向和倾角栅格数据ꎬ本研究区的倾角绝大多数在10ʎ以上ꎮ①利用坡向与倾向夹角的差值转化到0ʎ~360ʎ的正值区间ꎻ②将夹角>180ʎ的差值转化到0ʎ~180ʎ之间ꎬ方便后续分类ꎮ通过重分类工具按照坡向与倾向的夹角可以分为五类:顺向坡(0ʎ~30ʎ)㊁斜顺坡(30ʎ~60ʎ)㊁横向坡(60ʎ~120ʎ)㊁逆斜坡(120ʎ~150ʎ)及逆向坡(150ʎ~180ʎ)ꎮ从历史滑坡与斜坡结构的统计规律如图4 ̄d所示ꎬ研究区顺向坡占整区的34.85%ꎬ发生滑坡的比例最大为61.84%ꎬ提供的信息量为0.828ꎻ斜顺坡占整区的32.03%ꎬ发生滑坡的比例最大为33.3%ꎬ提供的信息量为0.058ꎻ逆向坡占整区的13.83%ꎬ发生滑坡的比例最大为0.2%ꎬ不易发生地质灾害ꎬ提供的信息量为-6.3ꎮ(5)地质构造ꎮ西雷山地质构造和地质灾害发育关系相当密切ꎮ首先从地质构造的动力作用方面来说ꎬ由于地质体在漫长的地质构造作用下往往与原生地貌发生较大变化ꎬ使岩层面发生一定角度的倾角ꎬ在条件适合时往往发生顺层滑动ꎻ其次ꎬ在地质构造作用下ꎬ岩体被各种构造面切割分离成不连续状态ꎬ较为破碎ꎬ这就为降雨等水流进入斜坡体提供了通道ꎬ使斜坡体在长期的水岩作用下诱发地质灾害的发生或影响滑坡的长期稳定性ꎬ尤其是在一些大的断层带内ꎬ地质灾害常沿断层壁或褶皱成群成线分布ꎮ根据西雷山断层的发育规模及影响范围ꎬ利用ArcGIS的多环缓冲功能ꎬ按0~100m㊁100~200m㊁200~500m㊁500~750m划分为4个等级ꎬ在ArcGIS中进行缓冲分析ꎮ研究区内最有利于地质灾害发生的区间为断层和褶皱核部0~100mꎬ其栅格数占总栅格的43.3%ꎬ发生地质灾害比例为67.2%ꎬ提供的信息量为0.63ꎮ距离断层越远ꎬ其信息量逐渐递减ꎬ在>500m的区域ꎬ其栅格数占总数的28%ꎬ发生地质灾害的比例为3.2%ꎬ信息量为-3.1ꎬ不利于地质灾害的发生(图4 ̄e)ꎮ(6)人类工程活动ꎮ区内人类工程活动主要为工程建设㊁修路㊁旅游开发切坡等ꎬ根据人类工程活动强烈程度ꎬ采用自然断点法划分为三级ꎬ人为开挖坡脚形成临空面高度<3m的为人类工程活动弱ꎻ人为开挖坡脚形成临空面高度3~10m的为人类工程活动中等ꎻ人为开挖坡脚形成临空面高度>10m的为人类工程活动强烈ꎬ如图4 ̄fꎮ人类工程活动中等及强烈区地质灾害活动强烈ꎬ占研究区总栅格的36.7%ꎬ发生地质灾害比例为99.5%ꎬ提供的信息量为1.07~1.95ꎻ工类工程活动弱区ꎬ占研究432资源环境与工程㊀2020年㊀区总栅格的63.3%ꎬ发生地质灾害比例为0.5%ꎬ提供的信息量为-6.91ꎬ总体不利于地质灾害的发生ꎮ2.2.2㊀评价因子的分析(1)地质灾害易发性评价的理论基础是工程地质类比法ꎬ即类似的工程地质环境可能发生类似的地质灾害ꎮ本文在建立易发性评价指标体系的过程中ꎬ选取了几类与地质灾害发育相关的影响因素类比其工程地质环境ꎬ但是这些影响因素存在一定的相关性ꎮ本文采用的信息量模型需要非常严格的假定:①各影响因素之间相互独立ꎻ②在地质灾害发生时各影响因素之间相互独立ꎮ如果不对指标因素进行相关性分析ꎬ它们之间的影响权重会叠加ꎬ导致评价结果的准确性降低ꎬ因此对各评价指标进行相关性分析是非常必要的ꎮ提取研究区内影响地质灾害的相关因子后ꎬ为保证预测因素能满足信息量模型的要求ꎬ必须通过因素之间的相互独立性验证和综合分析研究区内的现状来剔除相关性较大的因素ꎮ因此ꎬ为了准确计算初选因子的互相关系数ꎬ可以利用ArcGIS波段集统计工具中栅格波段集多元分析提供各图层因素之间的相关系数矩阵(如表3)ꎮ表3㊀图层因素之间的相关系数矩阵Table3㊀Thecorrelationcoefficientbetweenthematrixlayerfactors一级指标工程地质岩组断层人类工程活动高差坡面结构坡度工程地质岩组1.00000断层0.363881.00000人类工程活动0.025320.145641.00000高差-0.16675-0.174100.294531.00000坡面结构-0.020480.220350.00210-0.222601.00000坡度-0.31720-0.241970.131110.49096-0.174281.00000㊀㊀相关矩阵显示相关系数的值ꎬ该值可描述两个数据集之间的关系ꎮ对于一组栅格图层ꎬ相关矩阵表示一个栅格图层中的单元值ꎬ而这些单元值与另一图层的单元值相关联ꎮ两图层间的相关性可用于衡量图层间依存关系ꎮ相关性为两图层间的协方差与两图层标准差乘积的比值ꎮ对于各因子相关系数r而言ꎬ当r>0时ꎬ说明两个图层单元值之间存在正相关关系ꎻ当r<0时ꎬ说明两图层单元值存在负相关关系ꎻ当︱r︱=1时ꎬ说明两个图层之间存在完全线性相关关系ꎮ例如ꎬ当其中一个图层的单元值增大时ꎬ另一个图层的单元值也可能随之增大ꎮ在图层单元值的三种相互关系中ꎬ负相关性则表示当一个图层的单元值增大时ꎬ另一个图层的单元值会随之减小ꎮ当相关性为零时ꎬ表示两个图层的单元值之间不存在任何的依存关系ꎮ表4㊀相关性划分标准Table4㊀Correlationcriteria高度相关中度相关低度相关不相关rȡ0.80.5ɤr<0.80.3ɤr<0.5r<0.3综合表3和表4可以看出ꎬ各指标都在低度相关范围内ꎮ最终选择高差㊁坡度㊁工程地质岩组㊁地质构造㊁斜坡结构类型㊁人类工程活动共6个因子作为本次评价的指标ꎮ利用前面已经提取和分析影响地质灾害的各种因子ꎬ通过信息量模型及其理论公式计算得到参与预测各因子的信息量(表5)ꎮ表5㊀各指标信息量一览表532第2期陈㊀诚等:基于GIS信息量模型的鄂州市西雷山地质灾害易发性分区评价㊀㊀应用层次分析法对所选的6个评价指标进行分析ꎬ划分有序层次ꎬ建立评价模型层次结构ꎮ按照各评价因子的内在关系ꎬ通过相关专家经验及鄂州市地质灾害的实际情况ꎬ评价采用1 9标度方法ꎬ对各因子进行两两比较建立判断矩阵ꎬ及层次排序ꎬ确定各因子的权重值ꎬ并进行一致性检验ꎮ易发性评价因子判断矩阵如表6ꎬ计算结果按权重从大到小排序如表7所示ꎮ表6㊀地质灾害易发性评价因子判断矩阵Table6㊀Judgmentmatrixofevaluationfactorsofgeologicalhazardsusceptibility评价因子工程地质岩组地质构造人类工程活动高差坡体结构坡度工程地质岩组11/23533地质构造16337人类工程活动121/22高差11/22坡体结构11/2坡度1㊀㊀㊀注:一致性比例为0.0925ꎻλmax为6.5827ꎮ表7㊀地质灾害易发性评价因子权重Table7㊀Judgmentmatrixofweightofgeologicalhazardsusceptibility指标地质构造工程地质岩组坡体结构坡度高程人类工程活动权重0.39510.29520.10480.0820.09570.0632(2)分区结果ꎮ利用ArcGIS软件的空间分析功能中的加权总和工具ꎬ完成各影响因子加权信息量的叠加ꎬ得到易发性分区图ꎮ采用重分类工具将易发性区划图重新分类ꎬ鄂州市西雷山的地质灾害易发性划分为三级:取信息量I>0.732ꎬ为地质灾害高易发区ꎻ信息量I=0.732~-1.33ꎬ为地质灾害中等易发区ꎻ信息量I<-1.33ꎬ为地质灾害低易发区ꎮ西雷山地质灾害易发性分区见图5ꎮ图5㊀西雷山地质灾害易发性分区图Fig 5㊀ZoningmapofgeologicalhazardsusceptibilityofXileishan1.低易发区ꎻ2.中易发区ꎻ3.高易发区ꎮ(3)结果验证ꎮ易发性结果的有效性可以由受试者工作特征曲线(ROC)进行定量检验ꎬ其曲线下方面积(AUC)被用来评价模型的精度ꎮROC曲线是一条从原点到右上角的对角线即线段(0ꎬ0)~(1ꎬ1)ꎬ这条线称为机会对角线ꎬ如果获得的ROC曲线落在这条机会对角线上ꎬ其AUC=0.5ꎮ一般认为:在AUC>0.5的情况下ꎬAUC越接近1ꎬ说明模型的精度越好ꎻAUC为0.5~0.7时ꎬ准确性较差ꎻAUC为0.7~0.9时具有较好的准确性ꎻAUC为0.9以上ꎬ说明准确性极好ꎮ因此ꎬ本文以信息量值从高到低的区域累计栅格与总栅格的百分比作为横轴ꎬ以对应信息量区间内地质灾害累计栅格与地质灾害总栅格百分比为纵轴ꎬ得到一个经过(0ꎬ0)ꎬ(1ꎬ1)的曲线(如图6)ꎬAUC面积值为0.882ꎬ说明易发性结果评价有效性较好ꎮ图6㊀地质灾害易发性评价结果ROC图Fig 6㊀ROCchartofgeologicalhazardsusceptibilityevaluationresults3㊀结论(1)本文采取信息量模型进行地质灾害易发性评价ꎬ将评价因子进行量化并结合专家打分法赋予权重ꎬ利用GIS的空间分析功能得到易发性分区结果ꎬ最大程度避免了评价过程中主观因素的干扰ꎮ这种方法要求对现状地质灾害发生的原因进行细致分析ꎬ找出控制㊁影响地质灾害发生的关键因素ꎬ并对这些因素赋予恰当的权重和分级值ꎬ而恰当的权重和分级值的获取皆来自于对现状地质灾害特征与影响因素的认识ꎬ以及地质环境条件之间的对比分析ꎮ评价结果是理想的也是合理的ꎬ说明基于GIS的信息量法在地质灾害易发性评价上是切实可行的ꎬ具有广泛的应用价值ꎮ(2)地质灾害易发性评价模型还有很多种ꎬ如多元统计分析㊁趋势分析法㊁神经网络模型等ꎬ本文研究信息量模型与GIS结合进行地质灾害易发性评价ꎬ有其优势也还有许多方面可以完善ꎮ如本文中地质灾害易发性评价因子选取较为简单ꎬ对于复杂环境地质条件下ꎬ地质灾害易发性分区模型体系建设与因子的选取ꎬ尚需开展深入的研究ꎮ可将本文中评价方法与其632资源环境与工程㊀2020年㊀。

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区1. 引言1.1 研究背景陕西省安康市地质灾害易发性分区是一项十分重要的研究内容,其背景有着明显的现实意义和科学价值。

安康市位于中国西部,地处秦岭腹地,地形复杂多变,地质构造活动频繁,受台风、暴雨等气候因素影响较大,是一个易发地质灾害的地区。

安康市地质灾害频发,给当地社会经济发展和居民生活带来了巨大影响。

对安康市地质灾害易发性进行分区研究,有助于科学认识该地区地质灾害的特点和规律,有利于减少地质灾害对当地社会经济的影响,保障居民生命财产安全。

通过基于GIS技术的研究方法,可以更加直观、全面地展示地质灾害易发性分区结果,为相关部门的决策提供科学依据。

开展安康市地质灾害易发性分区研究具有重要的现实意义和深远的科学价值。

1.2 研究意义地质灾害是造成人类生命财产损失的重要自然灾害之一,对社会经济发展和人民生活造成了严重影响。

安康市作为陕西省的一个重要城市,其地质灾害易发性较高,研究安康市地质灾害易发性分区具有重要的理论和实践意义。

通过对安康市地质灾害易发性分区的研究,可以全面了解该地区地质灾害发生的规律和特点,为灾害防治工作提供科学依据。

通过利用GIS技术对地质灾害易发性进行分区,可以实现空间信息的精准化和可视化展示,为地质灾害防治工作提供技术支撑。

研究地质灾害易发性分区还可以为安康市的规划建设和土地利用提供重要参考,确保城市安全发展。

通过对安康市地质灾害易发性分区的研究,不仅可以有效减少地质灾害对城市和居民造成的损失,还可以促进城市可持续发展,提升城市抗灾能力,具有重要的实践和社会意义。

2. 正文2.1 地理位置与自然环境特点安康市位于陕西省南部,东经109°08′08″-110°15′55″,北纬32°18′09″-33°46′30″之间。

地处秦巴山腹地,是秦岭与巴山襟连处,地势由北向南递降,地势起伏较大。

安康市地处亚热带向暖温带过渡地带,气候温和湿润,年平均气温在12℃左右。

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区
安康市是陕西省的一个地级市,地质灾害是其发展的重要问题。

为了更好地对地质灾
害进行防治工作,本文基于GIS技术对安康市的地质灾害易发性进行分区。

首先,本文搜集了安康市的地质灾害数据,包括滑坡、崩塌、地面塌陷和泥石流等信息,并将其在GIS软件中进行可视化展示。

然后,我们通过分析安康市的地理环境和气候
条件,确定了地质灾害易发性的影响因素,包括地形、坡度、降雨量、植被覆盖率、土壤
类型等。

接着,我们使用GIS软件对这些影响因素进行数据挖掘和分析,确定了它们对地质灾
害易发性的贡献度,并建立了相应的评价指标体系。

具体而言,我们采用了层次分析法,
将各个因素的贡献度进行加权,得出了每个因素在整个评价体系中的权重,再通过对指标
数值的标准化,综合计算出每个区域的地质灾害易发性得分。

最后,根据得分结果,我们将安康市划分为四个不同的易发性区域,分别是高易发区、较易发区、中等易发区和低易发区。

其中,高易发区主要集中在安康市的山区和丘陵地带,地形陡峭,降雨量大,土壤类型以黄壤为主,灾害发生频率较高。

较易发区则分布在山麓
地带和河谷地带,地形较为平缓,但是受到降雨量的影响而易发生灾害。

中等易发区则是
整个区域的主要部分,包括城市和农村地带,地形较平缓,覆盖着较为丰富的植被,但是
在降雨较大时,仍然存在一定的灾害风险。

低易发区主要是安康市的平原地带,地形平坦,植被较为繁茂,灾害风险较低。

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区陕西省安康市地处秦岭山脉南麓,是一个地质灾害易发区。

为了防范和减轻地质灾害的损害,本文基于GIS技术,对安康市地质灾害易发性进行了分区研究。

一、研究区概况安康市位于陕西省东南部,南接四川省,北邻榆林、汉中,东连南阳,西接商洛。

该市地势西高东低,自南向北逐渐降低,地貌多山地、丘陵地、平原地。

全市境内有秦岭山脉,地处于地震带附近,地质构造复杂,其地质灾害易发性高。

二、数据来源研究中所需数据主要包括基础数据和专业数据。

基础数据包括行政区划数据、地形数据、河流数据、道路数据、用地数据等;专业数据包括地质灾害数据、地质构造数据、地震数据、地表形变数据等。

本文的数据主要来源于相关文献资料和安康市地理信息中心提供的数据。

三、分析方法本文采用层次分析法(AHP)和主成分分析法(PCA)相结合的方法,综合考虑地形条件、地质结构、人类活动等因素,进行多因素分析,得出地质灾害易发性分区结果。

其中,AHP法用于确定各因素的权重,PCA法用于对多指标数据进行降维处理和等权重处理。

四、易发性分区结果根据分析结果,本文将安康市划分为4个地质灾害易发区,分别为高易发区、中易发区、低易发区和稳定区。

详细划分如下:(1)高易发区:主要集中在秦岭山区的南北两端,受地形、地质构造等因素影响较大。

该区地质灾害类型多,易发性也较高,包括滑坡、泥石流、地面塌陷等。

高易发区人类活动较少,易于管理。

(4)稳定区:包括市区、平原地带,地质灾害发生概率较低,人类活动比较集中。

该区的地质灾害主要是人类活动引发的,如地下水开采、工业废料排放等。

五、结论与建议本文基于GIS技术,综合分析安康市的地形条件、地质构造、人类活动等因素,得出4个地质灾害易发性分区。

研究结果可以为安康市地质灾害的防范和治理提供科学的依据。

相应地,应采取措施,加强对高易发区的管理和防范,积极推进中易发区和低易发区的治理和整治工作,确保人类活动对自然环境的影响控制在合理范围之内。

基于gis的瓮安县地质灾害易发性和危险性分区评价

基于gis的瓮安县地质灾害易发性和危险性分区评价

基于 GIS 的瓮安县地质灾害易发性
和危险性分区评价
应智超ꎬ王中美 ∗ ꎬ刘 兵ꎬ双同钊
( 贵州大学 资源与环境工程学院ꎬ贵州 贵阳 550025)
摘 要:为了研究贵州省瓮安县各类地质灾害在空间上的发育分布规律ꎬ根据瓮安县地质环境和
地质灾害野外调查资料ꎬ运用综合指数法ꎬ对区域内地质灾害易发性的影响因素进行量化ꎮ 通过
中图分类号:X43ꎻX141 文献标识码: A
近年来ꎬ地理信息系统( Geographic Information
纬 26°50′45″ ~ 27°25′55″ꎬ全县总面积 1973.7 km 2 ꎮ
ꎮ 在长江三峡库
48 处ꎬ地质灾害点类型包括崩塌、滑坡、地面塌陷、
以及双变量模型对库区的滑坡空间分布和易发性
[2017]5402 号)
作者简介:应智超(1993 ̄) ꎬ男ꎬ在读硕士ꎬ研究方向:地质灾害研究ꎬEmail:13253659068@ 163.com.
∗通讯作者:王中美ꎬEmail:891342472@ qq.com.
120
第 37 卷
贵州大学学报( 自然科学版)
图 2 瓮安县地质灾害类型柱状图
Fig.2 Bar chart of geological
hazard types in Weng’ an county
2.3 滑坡、崩塌地质灾害易发性评价
2.3.1 滑坡、崩塌评价因子的确定
图 1 瓮安县地质灾害分布图
滑坡和崩塌的评价因子选取坡度ꎬ地层岩性及
Fig.1 Geological hazard
2 易发性分区评价
2.1 评价方法
本文利用了易发性程度指数法ꎬ对瓮安县地质
结合 GIS 运用不同的方法和模型对地质灾害的分

基于GIS的地质灾害风险评估方法研究

基于GIS的地质灾害风险评估方法研究
与传统方法相比,该方法具有更高的评估精度和更广泛的应用范围,能够为地质灾害防治提供更加科学和准确的 依据。
未来可以进一步优化该方法,提高评估精度和效率,同时也可以将其应用于其他领域,拓展其应用范围。
深入研究GIS与地 质灾害风险评估 的内在联系,为 未来研究提供理 论支持。
结合新技术、新 方法,不断完善 地质灾害风险评 估体系,提高评 估的准确性和可 靠性。
局限性:数据获取和处 理成本较高,技术要求 较高,需要专业人员操 作和维护。同时,GIS 技术也存在一定的数据 安全和隐私保护问题。
地质灾害类型:滑坡、崩塌、泥石 流、地面塌陷等
评估方法:定性与定量评估相结合, GIS技术应用广泛
添加标题
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风险因素:地形地貌、地质构造、 水文气象、人类工程活动等
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人:XX
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数据采集与输入
数据储存与管理
数据处理与分析
成果输出与表达
GIS技术能够整合地质、 气象、水文等数据,为 地质灾害风险评估提供 基础数据支持。
GIS技术可以对地质灾害 风险进行空间分析和可 视化表达,帮助决策者 快速了解风险分布情况。
评估结果:根据地质灾害风险评估方法,对实例区域进行风险等级划分,得出不同等 级的风险区域。
分析方法:采用GIS技术,对实例区域的地质、地貌、气象等数据进行综合分析,确定 影响风险的主要因素。
结果展示:通过GIS的可视化功能,将风险评估结果以地图的形式直观展示,便于理解 和分析。
结论:根据实例应用与分析,评估结果可为地质灾害防治提供科学依据,提高灾害防 治的针对性和有效性。

基于GIS的地质灾害风险评价方法研究

基于GIS的地质灾害风险评价方法研究

基于GIS的地质灾害风险评价方法研究随着城市化的不断发展,国家对于地质灾害的预测和防御越来越重视。

在这种背景下,基于GIS的地质灾害风险评价方法成为了研究的热点之一。

本文将围绕这一主题,从多个角度进行探讨。

一、GIS在地质灾害风险评价中的应用GIS(地理信息系统)是一种将地理信息与数据库等信息进行集成处理的软件系统,具有空间数据处理能力、分析、管理、可视化等多种功能。

在地质灾害风险评价中,GIS可以通过集成不同领域的多种数据,如地形地貌、土地利用、地质钻探、遥感影像等,建立一个综合的信息平台,有效地评估地质灾害的风险。

例如,在地质灾害风险评价中,GIS可以通过数字高程模型(DEM)分析山区地形大致上升的程度、坡度、坡向等数据,来确定可能发生滑坡、泥石流、崩塌等次生灾害的地段。

同时,GIS还可以将植被、人类活动、宏观气象等因素与地形数据合并,综合分析不同地段的灾害风险大小及可能的灾害类型,为灾害防范工作提供科学依据。

二、基于GIS的地质灾害风险评价模型基于GIS的地质灾害风险评价模型可以分为两个部分:灾害危险评估和风险评估。

首先是灾害危险评估,其目标是计算不同地段在不同时间内可能发生的灾害概率。

通过将多种数据集成在一起,包括DEM、土地利用、植被、可能的贡献因素等等,GIS可以生成用于灾害危险评估的基础图层。

然后利用定量分析,如逻辑回归、GSM、神经网络机器学习等,来计算可能的灾害概率。

其次是风险评估阶段,其目标是评估所在区域的灾害风险。

风险评估需要将灾害危险水平与现有的资产进行比较,如人口数量、建筑物、交通基础设施、水电站、饮用水和建筑物等。

通过计算资产暴露度,GIS可以量化影响并生成一个风险图层。

最后,灾害的影响程度和受灾者的损失程度将被评估并相应地建议若干措施。

三、案例分析沈阳市道光源水库地区属于在典型的滑坡地质环境下,滑坡的时间和时长随季节变化很大且不稳定。

通过应用基于GIS的灾害风险评估模型,识别潜在地滑、泥石流的危险性和覆盖面积,评估地区内的暴露度,并制定灾后重建和恢复的计划。

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区陕西省安康市地处秦岭山脉北麓,地质灾害易发性较高。

对于地质灾害的分区研究尤为重要。

地理信息系统(GIS)技术是一种以地理空间数据为基础,利用计算机软件和硬件技朧进行数据采集、存储、管理、分析和表达的一种综合信息系统。

采用GIS技术,结合地质灾害易发性分区的理论与方法,对安康市地质灾害易发性进行分区研究,可以为地质灾害防治工作提供科学依据。

安康市地质灾害易发性分区研究可分为几个步骤:首先是数据准备,包括收集和整理历史地质灾害数据、地形地貌数据、地质地貌条件数据和人文经济社会数据等;其次是灾害因素评价,对各种可能引发地质灾害的因素进行评价,包括地形、地质、水文、土壤、植被等因素;然后是易发性分区的划分,根据评价结果进行分区划分,并确定各个分区的地质灾害易发性等级;最后是分析与评估,对各分区的地质灾害易发性进行综合分析与评估。

在GIS技术的支持下,我们可以进行大规模数据处理和空间分析,有效地将各种因素进行综合评价和分析。

GIS技术还可以将各种数据进行空间叠加和叠加分析,得出各个地区的地质灾害易发性等级,为防灾减灾提供科学依据。

在安康市地质灾害易发性分区研究中,我们要考虑的主要因素包括地形、地质、水文、土壤、植被等因素。

在地形因素中,山地地势复杂,坡度陡峭,易发生滑坡、崩塌等地质灾害。

在地质因素中,地震、构造活动等也是引发地质灾害的重要因素。

在水文因素中,雨水的分布和降水量的大小对地质灾害的发生有重要影响。

在土壤因素中,土壤的类型、稳定性、抗剪强度等也是引发地质灾害的重要因素。

在植被因素中,植被覆盖对地质灾害的发生有一定的影响。

根据以上因素,我们可以将安康市划分为几个地质灾害易发性区。

首先是高灾害风险区,主要包括秦岭山脉腹地、河谷沟壑地带等山地地区,易发生滑坡、崩塌等地质灾害。

其次是中等灾害风险区,主要包括山地边缘地带、河谷平原地带等地区,易发生泥石流、地面塌陷等地质灾害。

基于MAPGIS的区域地质灾害分区及评价-以陕西省澄城县为例

基于MAPGIS的区域地质灾害分区及评价-以陕西省澄城县为例

基于MAPGIS的区域地质灾害分区及评价-以陕西省澄城县为

基于MAPGIS的区域地质灾害分区及评价-以陕西省澄城县为例
利用MAPGIS对陕西省澄城县研究区进行单元网络划分,根据定性评价结果给每个单元进行量化赋值即专家打分.并将经量化处理后的每个单元进行各种地质灾害信息的叠加;将地质灾害数字化结果再进一步按灾种划分,利用叠加分析结果进行空间分析生成不同级别的等值线,根据等值线的级别值大小划分不同危险程度区;分别对每个地质灾害区的地质灾害、环境以及社会经济情况进行详细的评价
作者:陈玲侠王东 CHEN Ling-xia WANG Dong 作者单位:陈玲侠,CHEN Ling-xia(咸阳师范学院,旅游与资源环境学院,,陕西,咸阳,712000)
王东,WANG Dong(咸阳师范学院,人事处,陕西,咸阳,712000)
刊名:咸阳师范学院学报英文刊名:JOURNAL OF XIANYANG NORMAL UNIVERSITY 年,卷(期):2009 24(4) 分类号:X144 关键词:澄城县空间分析地质灾害分区。

基于GIS的绵竹市地质灾害易发性评价王昌明彭明亮

基于GIS的绵竹市地质灾害易发性评价王昌明彭明亮

基于GIS的绵竹市地质灾害易发性评价王昌明彭明亮发布时间:2021-08-31T12:52:35.106Z 来源:《基层建设》2021年第15期作者:王昌明彭明亮[导读] 绵竹是一个地质灾害频发的区域,境内人口较多,对其进行地质灾害易发性评价具有十分重要的现实意义。

四川省水利水电勘测设计研究院有限公司四川成都 610072摘要:绵竹是一个地质灾害频发的区域,境内人口较多,对其进行地质灾害易发性评价具有十分重要的现实意义。

本文选取高程、坡度、坡向、坡型、植被指数、地层岩性、断层、河流水系8个因子,采用信息量模型对绵竹市进行地质灾害易发性评价,以期为当地减灾防灾提供一定参考依据。

关键词:易发性评价;信息量法;减灾防灾;1研究区概况绵竹位于四川省德阳市,地处成都平原与龙门山脉的交界处,境内地形地貌复杂,相对高差大,地形陡峻[1]。

受龙门山地震带影响,研究区地震活动较为频繁。

频发的地震促进了潜在灾害的产生,在后期降雨、地震等条件下极有可能形成灾害,威胁人民生命财产的安全。

如:2010年8月13日,绵竹市清平乡发生了特大山洪、泥石流,造成9人死亡,5人失踪;2016年1月19日,绵竹市汉清路小岗剑路段发生山体滑坡,致5车被埋,河道阻断。

可见,这些灾害给社会带来了巨大的经济损失。

因此,对绵竹市开展地质灾害易发性研究具有十分重要的现实意义与社会价值。

地质灾害易发性评价常用的方法有模糊数学法、灰色类聚法、层次分析法和逻辑斯回归等方法[2~7]。

目前,针对绵竹地区的灾害研究颇多,例如:张立平基于现场调查与分析研究了绵竹市走马岭沟泥石流发育特征;江岳安基于GIS与系统的工程地质学方法研究了绵远河灾害发育规律及成因机制;彭平花应用遥感解译及现场排查分析绵竹市泥石流的分布规律及形成条件。

据已有成果可知,大多研究只针对单一滑坡、泥石流事件,而对绵竹整个区域研究甚少。

本文以GIS与信息量法相结合,将信息量计算方法的严密性与GIS强大的空间分析能力耦合,最终通过数据叠加生成易发性区划图,对未来绵竹地质灾害易发区的预测与减灾措施具有一定参考价值。

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区1. 引言1.1 研究背景短暂的变化或其他干扰信息。

当前,虽然已经开展了一些与地质灾害相关的研究工作,但对于安康市地质灾害易发性的系统研究仍然相对薄弱。

本文旨在通过基于GIS技术的地质灾害易发性分区研究,为安康市地质灾害防治和城市规划提供科学依据。

通过对地质灾害类型及特点、易发因素和评价方法的分析研究,本文将为安康市地质灾害防治工作提供参考,为实现安康市可持续发展目标提供科学保障。

1.2 研究意义地质灾害是一种影响人类生命和财产安全的自然灾害,对社会经济发展和生态环境保护造成了严重的危害。

随着全球气候变暖和人类活动的持续扩大,地质灾害频发的趋势日益突出。

开展地质灾害易发性评价和分区研究,对降低地质灾害风险、提高防灾减灾能力具有重要的意义。

本研究旨在基于GIS技术,对陕西省安康市地质灾害易发性进行评价和分区,探讨地质灾害形成机理及易发因素,为制定防灾减灾策略提供科学依据。

通过对地质灾害类型及特点的分析,可以更好地了解安康市地质灾害的空间分布和规律,为城市规划和土地利用提供合理建议。

借助GIS技术辅助进行地质灾害易发性评价,可以更准确地确定地质灾害危险区域,为政府部门和社会公众提供相应的预警信息,促进地质灾害防治工作的开展。

本研究对于提高地质灾害防控水平,保障人民生命财产安全,促进经济社会可持续发展具有重要的现实意义和深远的社会影响。

2. 正文2.1 地质灾害类型及特点分析地质灾害是地壳运动和地质构造条件下,自然环境与人类活动相互作用而导致的危害人类生命和财产安全的事件。

安康市地质灾害种类繁多,主要包括滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝等多种类型。

滑坡是安康市地质灾害中的常见类型之一。

它指的是地表土壤和岩石整体在重力作用下,沿一定倾角或岩土体内部的一定面迅速、连续发生的运动现象。

滑坡具有规模大、破坏性强的特点,常常造成严重的人员伤亡和财产损失。

崩塌在安康市地质灾害中也占据重要地位。

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区地质灾害易发性分区将有助于科学认识地质灾害发生的规律性和地域性,并为相关政府部门和社会公众提供科学参考,指导地质灾害防治工作的开展。

基于GIS技术的地质灾害易发性分区,可以更准确地确定易发区域,提高我们对地质灾害的认识和防范水平,为地质灾害防治工作提供更加科学的参考。

本文将基于GIS技术,对陕西省安康市的地质灾害易发性分区进行详细研究和分析,为地质灾害防治工作提供科学依据和技术支撑。

一、研究区域概况安康市地处陕西省南部,位于秦巴山脉的负片折叠区之中,地形复杂,地势起伏较大。

受气候、地形、地质等因素影响,安康市地质灾害频发,且种类繁多,如滑坡、泥石流、地面塌陷、崩塌等。

地质灾害频发给当地居民的生活和生产带来了巨大的威胁。

二、研究方法本文采用GIS(地理信息系统)技术进行地质灾害易发性分区研究。

收集安康市的地质灾害相关数据,包括地形图、地质构造图、地震活动图、降雨量数据等。

然后,利用ArcGIS等专业软件对数据进行处理、分析和整合,得出相关的地质灾害易发性分区结果。

结合实地调研和专家经验,对分区结果进行修正和验证,确保研究结果的科学性和准确性。

三、研究内容1.地形地貌特征分析地形地貌是地质灾害易发性的重要影响因素之一,因此对安康市地形地貌特征进行详细分析是本研究的重点之一。

利用GIS技术,我们可以获取安康市的数字高程模型(DEM)数据,从而分析地势起伏、坡度坡向等地形特征。

将地形地貌特征与已发生的地质灾害事件进行对比分析,找出地形地貌对地质灾害易发性的影响规律,为灾害易发性分区提供科学依据。

2.地质构造特征分析地质构造对地质灾害的形成和发生具有重要影响。

通过分析安康市的地质构造特征,如断裂、褶皱、岩性等,可以揭示地质构造对地质灾害的控制作用。

利用GIS技术,我们可以获取安康市的地质构造数据,并结合地质灾害事件数据进行分析,揭示地质构造对地质灾害易发性的影响规律。

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区

基于GIS的陕西省安康市地质灾害易发性分区
陕西省安康市位于中国中部地区,地理条件复杂,地质灾害频发。

为了科学合理地划分地质灾害易发性分区,使用地理信息系统(GIS)技术可以为安康市的防灾减灾工作提供重要的决策支持。

GIS技术是一种将地理空间数据与属性数据相结合的综合地理信息处理系统,可以实现地理数据的采集、管理、分析和展示。

在地质灾害易发性分区中,GIS技术可以用于灾害信息的收集和处理、地形地貌分析、地下水位分析、土壤类型分析、植被覆盖分析等。

地形地貌分析是地质灾害易发性分区的重要内容之一。

地形地貌的起伏程度、坡度、坡向等都是地质灾害发生的重要因素。

GIS可以通过数字高程模型(DEM)数据进行地形地貌分析,进一步分析地势起伏程度,计算坡度和坡向,进而识别出可能发生滑坡和崩塌的区域。

地下水位是地质灾害易发性的重要因素之一。

通过采集和分析地下水位的空间分布数据,可以找出可能发生涌水和塌陷的区域。

通过与其他因素的综合分析,可以进一步确定地质灾害易发性较高的地区。

第五,植被覆盖分析也是地质灾害易发性分区的重要内容之一。

植被可以保持土壤的稳定性,减少水土流失,对于减少地质灾害有重要作用。

通过遥感数据的获取和处理,可以得到植被覆盖的信息,通过GIS技术进行空间分析,并与其他因素综合分析,确定地质灾害易发性较高的地区。

基于GIS的地质灾害易发性和危险性分区评价分析

基于GIS的地质灾害易发性和危险性分区评价分析

地质灾害包括地裂缝、地面沉降、崩塌、水土流失、滑 坡、地震、火山、泥石流等,它是指人为或者自然因素的作用 下形成的,对人类的生命和财产、环境造成损失和破坏的地质 作用现象。我国是地质灾害严重的国家之一,每年的地质灾害 都威胁着人民的生命和财产安全,也制约着国民经济的发展, 基于GIS的地质灾害易发性和危险性分区进行评价和分析不仅 使人类安全的生活,更能保证人与自然和谐相处。
3 基于GIS的地质灾害危险性的分区评价分析 GIS的技术的特点是强大的分析能力和空间信息管理能
力,在地质灾害的研究中给予了强大的研究方法和解决方案, 它不仅能够快速的管理各种外动力因素,还能有效的应对影响 地质灾害的各种内在因素,已经涉及地质灾害评价研究中的各 个领域,向着数字化和信息化的方向发展。具有时间和空间分 布规律的地层和地质构造及地形地貌都是影响研究区地质灾害 发生的条件,与传统的方法相比,优势是具有地理信息系统的 空间操作,对地质灾害危险性评价体系进行建立以后,按照各 种方法评价专题图层进行叠加,对地质灾害危险性进行分析, 并得出地质灾害危险性程度。可以将研究区分为高危险区,中 危险区,低危险区,不危险区。破坏的程度是危险性大小的决 定因素,破坏程度越大,危险性越大,反之则越小。地质灾害 的危险性包括已经发生了的灾害造成的破坏程度和还没有发生 但是即将发生或者可能发生的灾害造成的破坏,简言之是历史 灾害危险性和潜在灾害危险性。
TECHNOLOGY AND INFORMATION
信息化技术应用

基于GIS的地质灾害易发性和危险性分区评价分析
何涛 山西省地质勘查局二一二地质队 山西 长治 046000
摘 要 本文基于GIS平台来建立数据库,结合已有的地质调查的资料,探讨地质灾害的分布规律和类型,对地质 灾害易发性进行评价;地质灾害的危险性评价是不断收集资料,对地质资料分析的基础上,应用数学评价模型,计 算其危险性,划分出危险性级别,然后对危险性进行分区,对相关工作者进行地质灾害的防治提供科学的依据。 关键词 地质灾害;易发性;危险性;GIS
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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.。

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