摘要：隨著地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生越來越頻繁，氣象局做好各項防治措施就顯得很關(guān)鍵，而地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警可將地質(zhì)災(zāi)害損失降到最低，重點分析氣象條件和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時的危險關(guān)系，也就是地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警模型。新疆因地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，且內(nèi)外動力作用較強，屬于中國地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生較頻繁的一個地區(qū)，因此，本文重點對中國地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警模型作深入研究。

關(guān)鍵詞：新疆；地質(zhì)災(zāi)害；氣象預(yù)警模型

引言

當前，在人類活動越來越加劇的大環(huán)境下，新疆地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展頻率不斷提升，主要由局部獨立朝著群發(fā)成片發(fā)展，空間方面從中低山區(qū)朝高山區(qū)發(fā)展，從時間方面由汛期發(fā)育慢慢朝汛期發(fā)展。為此，進一步分析及研究地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警模型就顯得很關(guān)鍵。

1、中國地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警指標篩選

此次研究選內(nèi)外動力耦合成因理論篩選新疆地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警指標，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育內(nèi)/外因素包含：地殼運動、火山活動、地震、降水、風化作用、地表水體運動、剝蝕作用、人類活動、冰川運動等。篩選核心內(nèi)/外動力地質(zhì)作用指標、降雨預(yù)警指標，而后構(gòu)建相應(yīng)的預(yù)警指標體制，按照不同指標所起到的作用，根專家經(jīng)驗進行排序，而后將指標權(quán)重值確定下來。由于新疆范圍非常廣，地貌單元較多，地質(zhì)構(gòu)造相對復(fù)雜，所以經(jīng)內(nèi)/外動力指標篩選應(yīng)根據(jù)目前提供的數(shù)據(jù)分析[1]。

比如，坡體結(jié)構(gòu)與斜坡地貌、地形有直接關(guān)系，可選斜坡坡度、海拔高程、斜坡坡向三個地貌、地形指標分析坡體結(jié)構(gòu)，加之新疆巖土體類型非常多，分布很多水體、冰川雪被、可把地層巖性指標慢慢概化成第4系巖體、堆積物、雪被區(qū)、水體等四類。地質(zhì)構(gòu)造治療易受斷層、新構(gòu)造運動影響，但地震屬于地殼內(nèi)部全新的地質(zhì)構(gòu)造運動表現(xiàn)，地震參數(shù)中顯示的地震動峰值的加速度較大的地方，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生會很嚴重。為此，全面考慮整個斷層的活動性、場地特性等指標，選地震動峰值的加速度參數(shù)代表地質(zhì)構(gòu)造指標。針對外動力的地質(zhì)指標，重點需考慮河流和降雨的切割作用，篩選水系密度、年均降雨量當作外動力的地質(zhì)作用指標，因新疆地處中國的西部內(nèi)陸，降雨量和中部、東部相比相對小，將7日內(nèi)的有效降雨量代表降雨滲入破壞最佳。

2、中國地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警模型分析

2.1確定性系數(shù)

確定性系數(shù)指的是用于分析影響某一件事件發(fā)生后，不同因素敏感性的方法之一，表達式為：

其中，[ICF]表示確定性系數(shù)；[Pa]表示地質(zhì)災(zāi)害于數(shù)據(jù)a類中發(fā)生的概率；[p]表示地質(zhì)災(zāi)害于研究區(qū)域內(nèi)伴發(fā)的概率。選確定性系數(shù)法分析因子量化，如和已經(jīng)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害區(qū)類似斜坡區(qū)也會伴發(fā)類似災(zāi)害，確定性系數(shù)法可對各災(zāi)害不同影響因素實行區(qū)間定量化，而后做合并計算，系數(shù)變化區(qū)間[-1，1][2]。若系數(shù)為正值，提示災(zāi)害發(fā)生的確定性高，環(huán)境較差；若系數(shù)為負，責與之相反；若系數(shù)與0較接近，提示確定性舉重，難以準確區(qū)分環(huán)境好壞。

2.2地質(zhì)環(huán)境指標

于GIS平臺指導(dǎo)下選在斜坡坡向、海拔高程、地層巖性、斜坡坡度、水系密度、年均降雨量、地震動峰值加速度等影響因子的確定性系數(shù)，構(gòu)建相應(yīng)的影響因子?xùn)鸥駡D層，而后根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害影響因子的權(quán)重值，利用GIS分析模塊算出地質(zhì)環(huán)境的指標值。式子為：

其中，G表示地質(zhì)環(huán)境的指標，量化的地質(zhì)環(huán)境條件；aj表示第j個影響因子權(quán)重，j=1，2，...，n；Aj表示第j個影響因子定量化的取值。對照分析地質(zhì)環(huán)境的指標值和災(zāi)害點分布情況，準確校驗地質(zhì)環(huán)境的指標有無將環(huán)境好壞顯現(xiàn)出來，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若地質(zhì)環(huán)境指標值下降，則災(zāi)害發(fā)生密度也會縮減。表明地質(zhì)環(huán)境指標值較大的地區(qū)，其災(zāi)害點分布的概率較大，所以選地質(zhì)環(huán)境的指標值可將環(huán)境條件較好地反映出來。

2.3氣象預(yù)警模型計算法

中國地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警模型中，輸入因子包括：災(zāi)害發(fā)生時的降雨量、地質(zhì)環(huán)境指標值、前期有效降雨量等，將歷史的地質(zhì)災(zāi)害實際發(fā)生次數(shù)當作輸出因子，選多元線性回歸法構(gòu)建氣象預(yù)警模型，這樣可更好地將預(yù)警等級確定下來。模型通用函數(shù)可表示為：

T表示預(yù)警指數(shù)，以此評估地質(zhì)災(zāi)害的氣象預(yù)警等級；R0表示當日降雨量（地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生日的降雨量，預(yù)警分析時候的預(yù)報雨量）；Rp表示前期的有效降雨量。

此次研究經(jīng)對內(nèi)/外動力耦合成因理論地質(zhì)災(zāi)害的氣象預(yù)警模型做相應(yīng)改進，具體表現(xiàn)為：首先，篩選地質(zhì)環(huán)境指標值的過程中，應(yīng)全面考慮整個地質(zhì)災(zāi)害地球內(nèi)/外動力的耦合作用的成因理論，選擇重點內(nèi)外動力的作用因子；其次，構(gòu)建預(yù)警模型時，選7日內(nèi)的有效降雨量與當日的降雨量指標當作災(zāi)害誘發(fā)因素，利用地質(zhì)環(huán)境的指標和誘發(fā)因子相乘后的結(jié)果來評估模型，最終得出預(yù)警指標，以實現(xiàn)整個地質(zhì)環(huán)境條件和誘發(fā)因素間存在的物理耦合關(guān)系[3]；最后，構(gòu)建預(yù)警指數(shù)模型時，地質(zhì)環(huán)境的指標和誘發(fā)因子都是選數(shù)學(xué)歸一化范式，便于構(gòu)建預(yù)警等級，

3、地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警模型校驗分析

待確立氣象預(yù)警模型后，應(yīng)選最佳災(zāi)害點校驗?zāi)Ｐ?。例如，本次選2004年5月天山北麓吉木薩爾縣大有鄉(xiāng)賈家灣村發(fā)生的滑坡災(zāi)害、2011年6月準噶爾地區(qū)克鐵公路S201省道134km+50m處發(fā)生的滑坡災(zāi)害，完成模型校驗，之后將2個災(zāi)害點當日降雨量圖層、有效雨量圖層求出，把2圖層歸一化后的有效降雨量圖層與地質(zhì)環(huán)境的指標圖層相乘，從而將災(zāi)害點出預(yù)警指出計算出。按照預(yù)警模型的等級范圍，準確評估是否充分滿足預(yù)警要求，僅需一個值滿足預(yù)警范圍，則提示此地需做預(yù)警處理。

4、結(jié)語

綜上闡述，隨著新疆構(gòu)造運動持續(xù)增強，降雨量較多，且地質(zhì)地貌條件下使內(nèi)外動力地質(zhì)作用較強烈，對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育起到很好的控制作用。本文經(jīng)分析內(nèi)/外動力耦合作用成因理論，構(gòu)建相應(yīng)的新疆地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警區(qū)劃分，篩選內(nèi)/外動力的地質(zhì)作用指標，最終確定不同要素的權(quán)重、其他環(huán)境指標。比如，運用地理信息系統(tǒng)平臺，在內(nèi)/外動力耦合成因理論的基礎(chǔ)上構(gòu)建新疆地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警模型，而后校驗歷史地質(zhì)災(zāi)害，以保證預(yù)報結(jié)果更加精準。

參考文獻：

[1]劉艷輝，劉傳正，溫銘生等.中國地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警模型研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報，2015，11（4）：738-746.

[2]宋娜.基于GIS的地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警方法初探[J].城市地理，2016，26（10）：61.

[3]胡娟，閔穎，李華宏等.云南省地質(zhì)災(zāi)害精細化氣象風險預(yù)警模型優(yōu)化研究[J].災(zāi)害學(xué)，2016，31（4）：110-115.