基于GIS的滑坡地質災害研究

姜震 康志勇 衣昊鵬

滑坡災害屬于地質災害的一個重要災種。本文在GIS技術的支持下,探討了在GIS平臺下針對滑坡地質的災害危險性進行全面分析的各種技術。文章結合實際探討解決問題的措施和方法,具有一定的現實指導意義。

1 地質災害的基本屬性

地質災害屬于自然災害的一種,往往地質災害的發生往往給我們帶來的損失是巨大的。地質災害的發生與發展與地質動力活動存在一定程度的相關性。換句話說,地質災害是在地質動力活動的作用和條件下,地質環境發生了一定程度的變化。而這種變化往往是負面的,是我們不愿意看到的。它會給人類生命財產帶來損毀、對人類賴以生存與發展的資源和環境產生破壞。

1.1 地質災害的必然性

地質災害的動力來自于地質動力活動,而這種活動產生的原因是不均衡分布的地殼能量。地球在運動的過程中,一直伴隨著一系列的地質災害。二者之間相互依存,相互影響。在某種意義上來說,地質災害是與人類社會共存的自然現象,具有其必然性。

1.2 地質災害的隨機性和不規則的周期性

地質災害活動的時間、地點、強度等具有很大的不確定性,可以說地質災害活動是復雜的隨機事件。

1.3 地質災害突發性和漸變性

地質災害有突發性地質災害和漸變性地質災害兩大類。突發性地質災害往往來勢兇猛,歷時短,直接危害人類生命安全,同時造成重大經濟損失;漸變性地質災害屬地質環境惡化型,災害的發生往往有一個長期的不斷累積過程,因此其主要是造成經濟損失,但其危害范圍一般較大,且持久性強。

2 GIS技術引入滑坡災害評價的優勢

將GIS技術引入滑坡災害評價過程,這種應用的優勢和效果較為明顯。主要表現在:GIS應用到滑坡地質災害研究中,可以有效的發揮去強大的數據管理能力和數據分析能力。以這兩種能力為基礎,進行相關研究工作的開展,可以有效全面的提高滑坡地質災害研究精確度。同時,對于GIS來說,它本身的空間分析功能也與眾不同,因此可以更好的發揮它的這些特點,從而簡化和優化我們對于滑坡災害研究和分析的過程,尤其是在對滑坡地質災害危險性評價方便,GIS技術的優勢顯露無遺。

運用GIS進行相關的滑坡災害評價原理,實際上是采用了工程地質類比法,也就是當某一地區的相關地形條件,滿足或者基本上達到了與發生過滑坡的地區相當的或者類似的條件時。在這種狀態下,我們就可以將這類區域定義為滑坡的易發地區。

GIS技術在一定程度上還滿足了相關特殊的分析要求,我們可以運用其中的統計分析模型來進行相關的計算和模擬。根據模型下的這些計算和模擬結果,我們可以方便的進行相關的研究和分析。

3 滑坡地質災害危險性評價技術方法

雙變量統計分析中每一個參數因子單獨與滑坡分布圖進行對比分析,參數因子對比滑坡破壞產生的作用可以被計算出來。有許多統計方法可以計算各參數因子對滑坡產生的貢獻率大小。Van Westen等人曾經使用簡單的密度函數來決定各參數的權重。區域中總的滑坡點密度可以用來作為計算權重的標準,這種權重可以通過與每種參數因子的總的密度對比而得到。由于評估中參數因子的選取是由執行分析的專家完成,可以說雙變量統計分析法使專家主觀的專業知識和GIS客觀的以數理統計為基礎的分析能力得到完美的結合。

當使用多變量統計方法時,所有在滑坡點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、判別分析建立穩定與不穩定區域的相關關系。Carrara是最早使用GIS進行地質災害危險性多變量統計分析的專家。在運用多變量統計分析時的主要分析時的主要問題是,當評價網格劃分得很小時,會產生龐大的矩陣,有時甚至達到普通PC機無法處理的地步。當增大評價網格時,網格單元會變得不均質,在這種情況下,確定該網格對應的各影響因子參數類別或判斷該網格是否為滑坡點時就會更加困難,這樣會導致誤差的引入。

參考文獻

[1] Gao Kechang,Cui Peng,Zhao Chunyong,Wei Fangqiang.Based on geographic information system and information model of landslide risk evaluation -- Taking Chongqing of Wanzhou as an example. Chinese Journal of rock mechanics and engineering,2006,05,15:23-25.

[2] 薛開放.基于地理信息系統技術(GIS)的滑坡空間分布的分形特征研究.大連理工大學,2005,06,01:360-362.

[3] Zhu Yizhou,Li Xin.Based on GIS landslide geological disaster risk assessment methods are discussed in this paper. Southwest Jiao Tong University Geographic Information Engineering Center of Surveying and mapping,2011,06,15:68-72.

[4] 邢秋菊,趙純勇,高克昌,郭躍.基于GIS的滑坡危險性邏輯回歸評價研究.地理與地理信息科學,2004,05,30:398-400.

[5] Yu Xiaohui,Lin Lingling,Li Jing,Bai Xiangdong,yuan door Ni,modernization,Liu Xiaoyan.GIS based in Qinling Mountains area landslide hazard research. Journal of Institute of Disaster Prevention,2010,12,15:79-81.