姜震 康志勇 衣昊鵬

滑坡災(zāi)害屬于地質(zhì)災(zāi)害的一個(gè)重要災(zāi)種。本文在GIS技術(shù)的支持下,探討了在GIS平臺(tái)下針對(duì)滑坡地質(zhì)的災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行全面分析的各種技術(shù)。文章結(jié)合實(shí)際探討解決問題的措施和方法,具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)災(zāi)害的基本屬性

地質(zhì)災(zāi)害屬于自然災(zāi)害的一種,往往地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生往往給我們帶來的損失是巨大的。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與發(fā)展與地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)存在一定程度的相關(guān)性。換句話說,地質(zhì)災(zāi)害是在地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)的作用和條件下,地質(zhì)環(huán)境發(fā)生了一定程度的變化。而這種變化往往是負(fù)面的,是我們不愿意看到的。它會(huì)給人類生命財(cái)產(chǎn)帶來損毀、對(duì)人類賴以生存與發(fā)展的資源和環(huán)境產(chǎn)生破壞。

1.1 地質(zhì)災(zāi)害的必然性

地質(zhì)災(zāi)害的動(dòng)力來自于地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng),而這種活動(dòng)產(chǎn)生的原因是不均衡分布的地殼能量。地球在運(yùn)動(dòng)的過程中,一直伴隨著一系列的地質(zhì)災(zāi)害。二者之間相互依存,相互影響。在某種意義上來說,地質(zhì)災(zāi)害是與人類社會(huì)共存的自然現(xiàn)象,具有其必然性。

1.2 地質(zhì)災(zāi)害的隨機(jī)性和不規(guī)則的周期性

地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的時(shí)間、地點(diǎn)、強(qiáng)度等具有很大的不確定性,可以說地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)是復(fù)雜的隨機(jī)事件。

1.3 地質(zhì)災(zāi)害突發(fā)性和漸變性

地質(zhì)災(zāi)害有突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害和漸變性地質(zhì)災(zāi)害兩大類。突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害往往來勢(shì)兇猛,歷時(shí)短,直接危害人類生命安全,同時(shí)造成重大經(jīng)濟(jì)損失;漸變性地質(zhì)災(zāi)害屬地質(zhì)環(huán)境惡化型,災(zāi)害的發(fā)生往往有一個(gè)長期的不斷累積過程,因此其主要是造成經(jīng)濟(jì)損失,但其危害范圍一般較大,且持久性強(qiáng)。

2 GIS技術(shù)引入滑坡災(zāi)害評(píng)價(jià)的優(yōu)勢(shì)

將GIS技術(shù)引入滑坡災(zāi)害評(píng)價(jià)過程,這種應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和效果較為明顯。主要表現(xiàn)在:GIS應(yīng)用到滑坡地質(zhì)災(zāi)害研究中,可以有效的發(fā)揮去強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理能力和數(shù)據(jù)分析能力。以這兩種能力為基礎(chǔ),進(jìn)行相關(guān)研究工作的開展,可以有效全面的提高滑坡地質(zhì)災(zāi)害研究精確度。同時(shí),對(duì)于GIS來說,它本身的空間分析功能也與眾不同,因此可以更好的發(fā)揮它的這些特點(diǎn),從而簡化和優(yōu)化我們對(duì)于滑坡災(zāi)害研究和分析的過程,尤其是在對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方便,GIS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)顯露無遺。

運(yùn)用GIS進(jìn)行相關(guān)的滑坡災(zāi)害評(píng)價(jià)原理,實(shí)際上是采用了工程地質(zhì)類比法,也就是當(dāng)某一地區(qū)的相關(guān)地形條件,滿足或者基本上達(dá)到了與發(fā)生過滑坡的地區(qū)相當(dāng)?shù)幕蛘哳愃频臈l件時(shí)。在這種狀態(tài)下,我們就可以將這類區(qū)域定義為滑坡的易發(fā)地區(qū)。

GIS技術(shù)在一定程度上還滿足了相關(guān)特殊的分析要求,我們可以運(yùn)用其中的統(tǒng)計(jì)分析模型來進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和模擬。根據(jù)模型下的這些計(jì)算和模擬結(jié)果,我們可以方便的進(jìn)行相關(guān)的研究和分析。

3 滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)技術(shù)方法

雙變量統(tǒng)計(jì)分析中每一個(gè)參數(shù)因子單獨(dú)與滑坡分布圖進(jìn)行對(duì)比分析,參數(shù)因子對(duì)比滑坡破壞產(chǎn)生的作用可以被計(jì)算出來。有許多統(tǒng)計(jì)方法可以計(jì)算各參數(shù)因子對(duì)滑坡產(chǎn)生的貢獻(xiàn)率大小。Van Westen等人曾經(jīng)使用簡單的密度函數(shù)來決定各參數(shù)的權(quán)重。區(qū)域中總的滑坡點(diǎn)密度可以用來作為計(jì)算權(quán)重的標(biāo)準(zhǔn),這種權(quán)重可以通過與每種參數(shù)因子的總的密度對(duì)比而得到。由于評(píng)估中參數(shù)因子的選取是由執(zhí)行分析的專家完成,可以說雙變量統(tǒng)計(jì)分析法使專家主觀的專業(yè)知識(shí)和GIS客觀的以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)的分析能力得到完美的結(jié)合。

當(dāng)使用多變量統(tǒng)計(jì)方法時(shí),所有在滑坡點(diǎn)處的因子都可以通過多元回歸方法與滑坡分布圖疊加分析、判別分析建立穩(wěn)定與不穩(wěn)定區(qū)域的相關(guān)關(guān)系。Carrara是最早使用GIS進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性多變量統(tǒng)計(jì)分析的專家。在運(yùn)用多變量統(tǒng)計(jì)分析時(shí)的主要分析時(shí)的主要問題是,當(dāng)評(píng)價(jià)網(wǎng)格劃分得很小時(shí),會(huì)產(chǎn)生龐大的矩陣,有時(shí)甚至達(dá)到普通PC機(jī)無法處理的地步。當(dāng)增大評(píng)價(jià)網(wǎng)格時(shí),網(wǎng)格單元會(huì)變得不均質(zhì),在這種情況下,確定該網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的各影響因子參數(shù)類別或判斷該網(wǎng)格是否為滑坡點(diǎn)時(shí)就會(huì)更加困難,這樣會(huì)導(dǎo)致誤差的引入。

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