鄭 潔 孫姣姣 楊力成 李 娜
(1、西南科技大學(xué)城市學(xué)院,四川 綿陽621000 2、四川煤田地質(zhì)局一三七隊(duì),四川 達(dá)州635000)
滑坡災(zāi)害具有極強(qiáng)的破壞力,是我國地質(zhì)災(zāi)害的主要類型之一。由于GIS 技術(shù)的快速發(fā)展,越來越多的研究將該技術(shù)引入滑坡災(zāi)害的動(dòng)態(tài)分析中,對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行易發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的研究。本文在此基礎(chǔ)上,引入多個(gè)評(píng)價(jià)因子對(duì)滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià),并將161 個(gè)滑坡災(zāi)害分布點(diǎn)與滑坡災(zāi)害空間分布圖疊加對(duì)比分析,驗(yàn)證了層次分析法實(shí)現(xiàn)滑坡危害等級(jí)分布的可靠性與實(shí)用性。
1.1 茂縣處于四川省西北部,位于E102°56′26″~104°10′32″,N31°25′06″~32°15′43″,境內(nèi)水系以岷江和涪江為主,往下以岷江附屬河流金馬河、黑水河和涪江附屬河流土門河為主。地形十分復(fù)雜,山高坡陡,且地層結(jié)構(gòu)眾多,是典型的高山河谷地形。全年氣溫溫差較小,日照充足,降雨量少;居民地多位于河谷地帶,冬冷夏涼,晝夜溫差大。
1.2 從DEM、遙感影像矢量圖、降雨量等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中選取了高程,坡度,道路,河流,土地利用以及降雨量6 個(gè)影響因子,作為本文滑坡災(zāi)害研究的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)因子。利用GIS 軟件對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)疊加分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等處理,以達(dá)到研究成果驗(yàn)證的目的。
2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)因子分級(jí)分類。由于選取的滑坡災(zāi)害影響因子作為危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)因子的類型眾多并且復(fù)雜,因此本文參考了眾多研究分類方式方法,并結(jié)合了茂縣獨(dú)特的自然條件情況,將高程劃分為6 個(gè)等級(jí);坡度劃分為5 個(gè)等級(jí);河流和道路建立了以300m 為間隔的緩沖區(qū),并且分為了6 個(gè)等級(jí);土地利用類型則分為居民地、植被、河流、裸地4 大類;降雨量按研究區(qū)自然條件情況分為6 級(jí)。具體分級(jí)情況見下表1。
2.2 評(píng)價(jià)因子權(quán)重確定。本文采用層次分析法,通過對(duì)研究區(qū)各類滑坡災(zāi)害影響因子的分析,結(jié)合各類滑坡災(zāi)害影響因子的從屬關(guān)系,建立層次分析模型,如圖1 所示。
圖1 茂縣滑坡災(zāi)害評(píng)價(jià)層次結(jié)果模型
構(gòu)造判斷矩陣。根據(jù)層次分析法的賦值原則,建立對(duì)比矩陣。表2 為B 層各類元素的對(duì)比矩陣,表3 為C 層各類元素的對(duì)比矩陣。
表2 A-B 判斷矩陣
表3 B-C 判斷矩陣
一致性檢驗(yàn)。在Matlab 軟件下進(jìn)行分析,并判斷矩陣的一致性。
當(dāng)C.R.<0.1 時(shí),通常認(rèn)為它的一致性時(shí)可以接受的。否則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)男薷摹?/p>
將B1,B2,B3 層歸一化得到權(quán)重Wi,再將權(quán)重Wi放于A 層再次歸一化,得到最終的權(quán)重值,如表4 所示。
表4 A 層次總排序
將通過層次分析法計(jì)算得到的權(quán)重值,分別賦予坡度、高程、水系、道路、土地利用、降雨量6 個(gè)影響因子,利用GIS 軟件的加權(quán)疊加分析功能,分析出各個(gè)區(qū)域的危險(xiǎn)指數(shù)。再使用GIS軟件的自然斷點(diǎn)法將危險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行4 等分,4 個(gè)危險(xiǎn)等級(jí)分別為:低危等級(jí)(1~2.25);中危等級(jí)(2.25~3.5);高危等級(jí)(3.5~4.75);極高危等級(jí)(4.75~6)。顯示表明,危險(xiǎn)指數(shù)最高是6,危險(xiǎn)指數(shù)最低是1。滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性分布詳細(xì)情況見圖2?;曼c(diǎn)在成果圖中的分布統(tǒng)計(jì)情況見表5。
圖2 茂縣滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)等級(jí)圖
表5 滑坡災(zāi)害點(diǎn)在各危險(xiǎn)級(jí)別中的分布比例
圖3 茂縣滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)與滑坡點(diǎn)密度關(guān)系圖
3.1 結(jié)合實(shí)際,將161 個(gè)滑坡災(zāi)害點(diǎn)的分布情況與滑坡災(zāi)害空間分布圖進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度與滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)成正向相關(guān)(圖3),即危險(xiǎn)性等級(jí)越高,實(shí)際滑坡點(diǎn)越多,說明滑坡危害等級(jí)圖的可靠性。
3.2 茂縣滑坡災(zāi)害極高危險(xiǎn)區(qū)主要集中在水系分布的沿岸和道路兩旁,人類活動(dòng)較為頻繁的地區(qū)也分布較廣,同時(shí)驗(yàn)證了層次分析法的可行性和實(shí)用性。
3.3 在滑坡災(zāi)害評(píng)價(jià)過程中,由于因子選取的數(shù)量和數(shù)據(jù)精度有限,因此該方法還有待進(jìn)一步深入研究其精度。