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        基于ArcGis的珠海市地質(zhì)災害危險區(qū)劃分

        2022-06-15 15:09:06江金進李俊生趙風順廖海斌
        西部探礦工程 2022年5期
        關鍵詞:危險區(qū)人員傷亡易發(fā)

        江 山,江 寧,江金進,劉 佳,李俊生,趙風順,廖海斌

        (1.廣東省珠海工程勘察院,廣東珠海519002;2.廣東省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊,廣東珠海 519002)

        1 地質(zhì)災害發(fā)育特征

        珠海市位于廣東省南部,珠江出??谖靼叮苯又猩绞?,南連澳門,西鄰江門市,東隔珠江口、伶仃洋與香港相望,下轄香洲、斗門、金灣3個行政區(qū),設有橫琴、高新、保稅、萬山、高欄5 個經(jīng)濟功能區(qū),總面積1736.46 km2[1],戶籍人口118.87 萬人。由于受氣候因素、地理地勢以及人為因素的多重影響,在汛期期間,珠海市近年來地質(zhì)災害呈現(xiàn)多發(fā)頻繁態(tài)勢,受降雨和地質(zhì)環(huán)境條件的制約,區(qū)內(nèi)地質(zhì)災害多為坡面局部淺表層發(fā)生巖土體滑塌或滾落,造成的損失一般較小,地質(zhì)災害類型較簡單,規(guī)模一般為小型,但由于坡腳人員居住、行人或車輛過往比較密集,因此,其危害性往往較大,同時具備突發(fā)性特征。截止2019年4月,崩塌、滑坡地質(zhì)災害點135處,其中崩塌109處、滑坡26處,共威脅975人和近6955萬元財產(chǎn)安全。

        2 地質(zhì)災害危險區(qū)分區(qū)及計算

        地質(zhì)災害危險區(qū)是指明顯可能發(fā)生地質(zhì)災害且可能造成人員傷亡和經(jīng)濟損失的地區(qū)[2],地質(zhì)災害危險區(qū)分區(qū)是在地質(zhì)災害易發(fā)分區(qū)(圖1)的基礎上,疊加地質(zhì)災害危害程度的綜合計算分析來進行的。根據(jù)一般規(guī)定,地質(zhì)災害危險性分區(qū)劃分為危險性大區(qū)、危險性中等區(qū)和危險性小區(qū)三個等級區(qū)。

        2.1 單元網(wǎng)格劃分

        利用ArcGIS 軟件建立空間分析數(shù)據(jù)庫,使用“創(chuàng)建漁網(wǎng)工具”對研究區(qū)進行網(wǎng)格剖分,為保證評價結(jié)果的精度,本次剖分單元面積為200m×200m,共劃分出45220個計算單元。

        2.2 評價因子的量化與計算

        地質(zhì)災害的危害程度主要從社會經(jīng)濟損失程度和人員傷亡損失程度兩個方面考慮[4]。社會經(jīng)濟財產(chǎn)損失程度主要根據(jù)土地利用現(xiàn)狀來確定,即根據(jù)不同的土地利用類型,賦予其不同的損失強度等級。人員傷亡損失程度使用鎮(zhèn)級人口數(shù)據(jù)并求出相對于該行政區(qū)面積的平均人口密度值,根據(jù)不同的人口密度賦予其不同的強度等級。

        2.2.1 社會經(jīng)濟財產(chǎn)損失程度指數(shù)

        收集自然資源部門的現(xiàn)狀土地利用數(shù)據(jù),根據(jù)各類土地利用類型的經(jīng)濟價值劃分為不同的受危害程度等級,并賦予其相對大小的數(shù)值(表1),利用ArcGIS在各評價單元格內(nèi)根據(jù)用地屬性進行賦值,得到社會經(jīng)濟財產(chǎn)損失程度指數(shù)分布圖(圖2)。

        表1 用地類型與危害程度指數(shù)對應表

        2.2.2 人員傷亡損失程度指數(shù)

        收集鎮(zhèn)級人口數(shù)據(jù)(2017年)(表2),將其按照對應的行政區(qū)劃面積(去除高海拔山頂區(qū)域面積)分別計算其人口密度,并劃分為四個密度等級,即受危害程度等級,賦予其相對大小數(shù)值(表3)。

        表2 各鎮(zhèn)戶籍人口及人口密度

        表3 人口密度與危害程度指數(shù)對應表

        利用ArcGIS 在各評價單元格內(nèi)根據(jù)人口密度進行賦值,得到人員傷亡損失程度指數(shù)分布圖(圖3)。

        2.2.3 各個單元格的地質(zhì)災害危害程度綜合指數(shù)的基本計算方法

        式中:Zc、Ac——社會經(jīng)濟財產(chǎn)損失程度指數(shù)及其權重;

        Zr、Ar——人員傷亡損失程度指數(shù)及其權重。

        財產(chǎn)損失權重Ac=0.6,人員損失權重Ar=0.4。

        將社會經(jīng)濟財產(chǎn)損失程度指數(shù)和人員傷亡損失程度指數(shù)疊加計算,得到各個評價單元格的綜合的地質(zhì)災害危害程度指數(shù)數(shù)值(圖4)。

        2.3 地質(zhì)災害危險性分區(qū)及評價

        地質(zhì)災害危險性與地質(zhì)災害易發(fā)程度和危害程度均相關,可以認為劃分危險分區(qū)時,先判斷該區(qū)是否易發(fā)地質(zhì)災害,如果易發(fā),再判斷地質(zhì)災害危害程度多大。因此地質(zhì)災害危險性分區(qū)指數(shù)可以將地質(zhì)災害易發(fā)程度分區(qū)圖與地質(zhì)災害危害程度分區(qū)圖的各個單元格的數(shù)值相乘,通過Arcgis 的柵格計算器功能得出各個單元格的地質(zhì)災害危險程度指數(shù)。然后使用Arc-GIS 軟件生成全區(qū)的地質(zhì)災害危險程度指數(shù)等值線圖;最后,根據(jù)等值線并參考地質(zhì)地貌、地質(zhì)災害、社會經(jīng)濟等狀況,按照一定的原則將其劃分出三級危險分區(qū)(大、中等、和?。?。

        各個單元格的危險性指數(shù)的基本計算方法為:

        式中:Zw——地質(zhì)災害危險程度指數(shù);

        Zf——地質(zhì)災害易發(fā)程度指數(shù);

        Zh——地質(zhì)災害危害程度指數(shù)。

        最終通過地質(zhì)災害危害程度綜合指數(shù)分布圖與地質(zhì)災害(崩塌滑坡)易發(fā)分區(qū)圖疊加分析計算,得到珠海市地質(zhì)災害危險分區(qū)圖(圖5)。

        珠海市地質(zhì)災害危險性劃分為高危險區(qū)、中危險區(qū)、低危險區(qū)3 個級別的區(qū)域,123 個亞區(qū)。其中地質(zhì)災害高危險區(qū)有60 個亞區(qū),總面積為343.65km2,占全區(qū)陸域總面積的19.79%;地質(zhì)災害中危險區(qū)有28個亞區(qū),面積為472.05km2,占全區(qū)陸域總面積的27.18%;地質(zhì)災害低危險區(qū)有35 個亞區(qū),面積為920.76km2,占全區(qū)陸域總面積的53.03%。

        3 結(jié)論

        本文基于ArcGIS 軟件平臺建立了空間分析數(shù)據(jù)庫,綜合考慮采取了珠海地區(qū)人口密度及土地利用現(xiàn)狀作為評價因子,同時疊加了地質(zhì)災害(崩塌滑坡)易發(fā)分區(qū)圖參與分析計算。最終的分區(qū)結(jié)果很好地反映了珠海市地質(zhì)災害危害程度的分布情況,為各級政府開展地質(zhì)災害分區(qū)防治提供基礎依據(jù)。

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