談樹成,趙曉燕,李永平,魏東偉,楊 林
(1.云南大學(xué) 資源環(huán)境與地球科學(xué)學(xué)院,云南 昆明 650500;2.云南省地理研究所,云南 昆明 650223;3.云南大學(xué) “一帶一路”戰(zhàn)略研究院,云南 昆明 650500)
地質(zhì)災(zāi)害(Geological disaster)是在自然或人為因素作用下形成的對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)和環(huán)境造成破壞的地質(zhì)作用或地質(zhì)現(xiàn)象[1].地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性包含了致災(zāi)體和成災(zāi)對(duì)象的屬性特征,地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)需將自然和人為影響因素進(jìn)行綜合考慮而得出災(zāi)害體的危險(xiǎn)等級(jí).通過分析地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育現(xiàn)狀、發(fā)育特征和成災(zāi)機(jī)理,將影響地質(zhì)災(zāi)害形成的主控因素作為指標(biāo)因子,采取定量或定性的評(píng)價(jià)模型或方法來估算未來潛在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率,并完成地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)分區(qū).地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)經(jīng)歷了定性、定量、定性與定量相結(jié)合三個(gè)階段的發(fā)展歷程,尤其是GIS技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域中的運(yùn)用加快了定量化評(píng)價(jià)方法的發(fā)展.目前常用的定性評(píng)價(jià)法有層次分析法[2-3]、灰色模型法[4]、模糊綜合判別[5]等;定量評(píng)價(jià)法有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[6-7]、信息量模型[8-11]、邏輯回歸分析方法[12-13];以及定性與定量相結(jié)合的組合賦權(quán)法[14].其中,信息量模型具有客觀性較高,易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn),因此在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)中運(yùn)用較廣[15].地理信息技術(shù)的發(fā)展為開展區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)提供了技術(shù)支撐,使人們能夠精準(zhǔn)地掌握地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域的空間信息,為推動(dòng)地質(zhì)災(zāi)害防范和治理提供技術(shù)保障.Duman等[16]采用邏輯回歸法對(duì)土耳其伊斯坦布爾的Cekmece地區(qū)的滑坡敏感性開展了研究,發(fā)現(xiàn)在選擇的25個(gè)變量中,河網(wǎng)密度和坡度是相對(duì)較為重要的變量指標(biāo).Che等[17]和Bhandary等[18]采用信息量法分別對(duì)喀麥隆SW Limbe地區(qū)和日本四國北部地區(qū)的滑坡開展了敏感性分區(qū)評(píng)價(jià)研究.劉彥花等[19]、張曉東等[20]、Feizizadeh等[21]、袁湘秦等[22]利用RS技術(shù)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害空間分布情況進(jìn)行調(diào)查,運(yùn)用GIS技術(shù)和評(píng)價(jià)模型開展了區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率的研究,根據(jù)概率大小進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)等級(jí)劃分,并對(duì)每個(gè)等級(jí)分區(qū)進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究.
文中以云南省丘北縣的地質(zhì)災(zāi)害作為研究對(duì)象,結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查項(xiàng)目,采用高分遙感影像進(jìn)行解譯,借助GIS技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)空間分析,提取坡度、斷裂構(gòu)造、工程地質(zhì)巖組、降雨量、道路、河流水系和土地利用/覆被等7個(gè)地質(zhì)災(zāi)害控制因素,基于GIS軟件平臺(tái),采用信息量模型對(duì)研究區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性開展定量評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果為丘北縣地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)區(qū)防治區(qū)劃提供了決策依據(jù),為政府開展防災(zāi)減災(zāi)工作和地質(zhì)災(zāi)害管理提供了技術(shù)支撐.
研究區(qū)地處滇東南巖溶山原斜坡地帶,總體地勢(shì)西南高、東北低,呈階梯狀下降.地理范圍在103°34′~104°45′E,23°45′~24°28′N之間(圖1).總面積4 997 km2,總?cè)丝诩s45.9萬人,其中少數(shù)民族人口28.7萬人,占總?cè)丝诘?2.52%.屬亞熱帶季風(fēng)氣候,多年平均氣溫16.3℃,1957—2007年多年平均降雨量1 174.6 mm(丘北縣年鑒,下同),降雨量時(shí)空分布不均,每年5—10月為雨季,降雨量占全年的84.1%,東北部地區(qū)降雨量大于西部和南部地區(qū).區(qū)內(nèi)地層主要發(fā)育沉積巖類,三疊系分布最廣,以泥巖、粉砂巖為主,約占全縣總面積3/4以上;其次是泥盆系、石炭系、二疊系,以灰?guī)r、白云巖為主;寒武系和第三系極少分布.研究區(qū)構(gòu)造活躍,處于滇東南褶皺帶,以東西向構(gòu)造為主.根據(jù)地貌的形成原因、形態(tài)特征以及地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育程度,將丘北縣劃分為5個(gè)地貌區(qū)(圖2).水系比較發(fā)育,河網(wǎng)密集,巖土體主要以碳酸鹽巖和軟碎屑巖為主,人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁,觸發(fā)了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,致使地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育比較頻繁.區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害主要以崩塌、滑坡、泥石流3類災(zāi)害為主,按照體積劃分,崩塌以中小型為主,大多由人為開礦和修建道路而誘發(fā);滑坡以中小型巖土質(zhì)滑坡為主,主要分布在雙龍營鎮(zhèn)和官寨鄉(xiāng);泥石流主要以大中型為主,在水系較為發(fā)達(dá)、地勢(shì)較為陡峻和巖土體松散的新店鄉(xiāng)發(fā)育廣泛(表1).
圖1 研究區(qū)地勢(shì)
圖2 研究區(qū)地貌
表1 丘北縣地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)統(tǒng)計(jì)
地質(zhì)災(zāi)害被地質(zhì)環(huán)境中的眾多因素影響和控制,因此在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)中,合理把握地質(zhì)災(zāi)害主控因素非常重要[23].地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生主要受地形地貌、斷裂構(gòu)造、地層巖性、植被、地震、大氣降雨和人類活動(dòng)等因素的影響,通過分析地災(zāi)點(diǎn)與各指標(biāo)因子之間的空間位置關(guān)系,揭示其分布規(guī)律,得到各指標(biāo)因子對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的貢獻(xiàn)率.文中通過對(duì)研究區(qū)地災(zāi)點(diǎn)的野外調(diào)查,分析其形成原因及總結(jié)空間分布規(guī)律,確定坡度、斷裂構(gòu)造、工程地質(zhì)巖組、降雨量、道路、河流水系和土地利用/覆被等7個(gè)評(píng)價(jià)因子.
坡度是指地表上某一點(diǎn)切平面和水平面夾角的大小,表征地表單元的陡緩程度.研究區(qū)坡度因子是利用分辨率為30 m的DEM在ArcGIS中生成,通過分析不同類型的災(zāi)害點(diǎn)在每個(gè)坡段內(nèi)的分布特點(diǎn),結(jié)合丘北縣地形地貌特征,將坡度以5°為間隔分為7個(gè)級(jí)別(圖3).從圖3可以看出,區(qū)內(nèi)坡度起伏較大,滑坡共有地質(zhì)災(zāi)害89個(gè),坡度在20°~40°的地質(zhì)災(zāi)害有69個(gè),占區(qū)內(nèi)滑坡地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的77.52%;崩塌共有地質(zhì)災(zāi)害36個(gè),坡度在45°~60°的地質(zhì)災(zāi)害有25個(gè),占區(qū)內(nèi)崩塌地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的69.44%;泥石流共有地質(zhì)災(zāi)害18個(gè),坡度在15°~25°之間的地質(zhì)災(zāi)害有15個(gè),占區(qū)內(nèi)泥石流地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的83.33%.
圖3 地質(zhì)災(zāi)害與坡度的關(guān)系
斷裂構(gòu)造影響到區(qū)域的穩(wěn)定性,斷層附近地區(qū)地質(zhì)作用較為活躍, 巖土體容易遭到破壞, 降低坡體的完整性和穩(wěn)定性,松散的巖土體為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生提供充足的物質(zhì)來源,同時(shí)巖土體的縫隙成為地下水的輸送通道,提高了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性[24-25].研究區(qū)主要的斷裂帶大多為逆斷層,分別是秧革斷裂、戈寒?dāng)嗔?、普格斷裂、法果斷裂、舊莊科斷裂、溫瀏斷裂、膩腳斷裂等.通過對(duì)丘北縣1∶250 000區(qū)域地質(zhì)圖中斷裂構(gòu)造的提取,生成斷層因子專題圖,并根據(jù)災(zāi)害點(diǎn)與斷層帶之間的空間位置關(guān)系,將斷層因子分為5個(gè)等級(jí)(圖4).從圖4 可以看出,隨著距斷層距離的增大,地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量呈現(xiàn)出遞減的趨勢(shì),并且地質(zhì)災(zāi)害主要集中在距斷層0~1 000 m,占研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的71.32%.
圖4 地質(zhì)災(zāi)害與斷層分布關(guān)系
巖土體作為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重要物質(zhì)基礎(chǔ),其巖性組合、巖體結(jié)構(gòu)和堅(jiān)硬程度的差異對(duì)形成不同地質(zhì)災(zāi)害類型及發(fā)育特征起著重要的作用[26].研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育沉積巖類,其中以三疊系地層分布最廣,以泥巖、粉砂巖為主,約占全縣總面積3/4以上;其次是泥盆系、石炭系、二疊系,以灰?guī)r、白云巖為主;寒武系和第三系僅以零星的小面積形態(tài)出現(xiàn).依據(jù)巖石成因、巖性組合、物理力學(xué)性質(zhì)、風(fēng)化強(qiáng)度及工程地質(zhì)特點(diǎn)的差異,將研究區(qū)巖土體劃分為4個(gè)類別(表2).通過對(duì)不同巖組內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表3),分析得到地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)與地層巖性之間的密切關(guān)系.從表2-3可以看出,區(qū)域內(nèi)的巖土體以軟質(zhì)巖類和硬質(zhì)巖類為主,占研究區(qū)面積的81%.地質(zhì)災(zāi)害主要分布在硬質(zhì)巖類、軟硬間夾類和軟質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組,硬質(zhì)巖類巖組發(fā)育崩塌29處,軟質(zhì)巖類和軟硬間夾類巖組發(fā)育滑坡75處,分別占崩塌和滑坡總數(shù)的80.55%和84.26%.
研究區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,夏季受到西南季風(fēng)和東南季風(fēng)的影響,降水量豐沛.降水可以軟化巖土體、減小巖土體阻力等,因此降雨量對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生起著十分重要的作用.本次研究通過對(duì)丘北縣氣象站1986—2015年的觀測(cè)資料和1981—2010年云南省年均降雨量數(shù)據(jù)的收集(中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)和丘北縣氣象局),選取丘北縣域及鄰近縣共15個(gè)氣象站點(diǎn)的年均降雨量數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值,得到降雨量在空間上的分布規(guī)律.可知,降雨量在空間上分布上呈現(xiàn)出從東北向西南逐漸減少的趨勢(shì),但整體上空間分布較為均衡.通過對(duì)不同降雨量值內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)得到不同降雨量值內(nèi)各地質(zhì)災(zāi)害類型的分布個(gè)數(shù)(圖5).地質(zhì)災(zāi)害主要集中發(fā)育在降雨量為1 050~1 250 mm, 共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害134個(gè),占研究區(qū)總地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的93.7%,表明誘發(fā)因素中降雨量值對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生起著重要的作用.
表2 巖土體類型及其工程地質(zhì)特征
表3 地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)與工程地質(zhì)巖組之間的關(guān)系
圖5 地質(zhì)災(zāi)害與降雨量的關(guān)系
圖6 地質(zhì)災(zāi)害與道路分布的關(guān)系
丘北縣地形起伏大,地貌類型多種多樣,在這樣的地形條件下,興建鐵路和公路時(shí)存在挖方填方的問題,因此道路作為誘發(fā)因子對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生起著重要的作用.通過矢量化丘北縣1∶50 000地形圖中的道路因子,結(jié)合研究區(qū)地災(zāi)點(diǎn)的空間分布規(guī)律,以500 m為間距分5級(jí)進(jìn)行道路因子的緩沖區(qū)分析.通過統(tǒng)計(jì)崩滑流地質(zhì)災(zāi)害在不同距離緩沖區(qū)內(nèi)的分布個(gè)數(shù),得到地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)與道路因子之間的密切關(guān)系(圖6).從圖6可以看出,隨著距道路的距離越遠(yuǎn),地質(zhì)災(zāi)害的個(gè)數(shù)呈遞減趨勢(shì);地質(zhì)災(zāi)害主要分布在0~500 m,共有地質(zhì)災(zāi)害109處,占研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的76.22%,表明開展工程建設(shè)活動(dòng)加劇了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生.
研究區(qū)內(nèi)水系十分發(fā)達(dá),發(fā)育大小河流166條,分屬于珠江水系的南盤江流域和紅河水系的瀘江流域.區(qū)內(nèi)南盤江較大的支流有六郎洞河、夸墨河、拖底河、禹樂河、補(bǔ)擋河、鳳尾河.根據(jù)河流水系分布圖,在GIS軟件中按照6個(gè)級(jí)別進(jìn)行緩沖得到水系因子圖.根據(jù)水系因子圖分析地質(zhì)災(zāi)害的個(gè)數(shù)與水系之間的密切關(guān)系,得到距河流水系的距離各地質(zhì)災(zāi)害類型的分布規(guī)律(圖7).從圖7可以看出,地質(zhì)災(zāi)害整體上呈現(xiàn)出距河流水系越遠(yuǎn),地質(zhì)災(zāi)害個(gè)數(shù)逐漸越少的趨勢(shì);但是在距河流水系1 000 m以外的地區(qū),地質(zhì)災(zāi)害中崩塌的個(gè)數(shù)有所增加,這是由于修建丘廣(丘北—廣南)公路切坡而形成的地災(zāi)點(diǎn)或隱患.區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害主要集中在距離河流600 m的范圍內(nèi),共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害113個(gè),占研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的79.02%.
圖7 地質(zhì)災(zāi)害與河流水系分布的關(guān)系
圖8 地質(zhì)災(zāi)害與土地利用/覆被類型的關(guān)系
人類活動(dòng)的范圍伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷地?cái)U(kuò)大,其不合理的土地利用方式加速了地質(zhì)環(huán)境的退化和破壞,植被稀少地表裸露,水土保持能力下降加劇了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生[23].土地資源利用是通過土地利用/覆被來表現(xiàn),本研究借助ENVI軟件對(duì)高分一號(hào)遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類得到土地利用/覆被信息,根據(jù)全國第二次土地利用調(diào)查分類標(biāo)準(zhǔn),將研究區(qū)土地利用分為林地、草地、水域、未利用地、建筑用地和耕地6種地類.通過對(duì)不同地類中地質(zhì)災(zāi)害分布情況的統(tǒng)計(jì)分析得到不同地類中地質(zhì)災(zāi)害的分布個(gè)數(shù)(圖8),地質(zhì)災(zāi)害主要分布在林地和草地地類中,分別占災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的54.54%,31.46%.通過實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),地質(zhì)災(zāi)害主要分布在林草地中是由于人為修建道路、切坡建房而導(dǎo)致,而往往人們會(huì)在這個(gè)過程中避開耕地、建筑用地和水域.
信息量法(Information model)是由信息論發(fā)展而來的一種評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)方法,由晏國珍首次運(yùn)用到滑坡的預(yù)測(cè)中[23].通過對(duì)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害影響因素進(jìn)行篩選,將對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育影響較大的因素作為危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的指標(biāo)因子,并結(jié)合信息量模型計(jì)算各指標(biāo)因子發(fā)生的概率,以各因子概率的大小來衡量地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的程度[27].信息預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的現(xiàn)狀和指標(biāo)因子選取的重要性有關(guān)[28].信息量是條件概率運(yùn)算,而在實(shí)際運(yùn)算時(shí)各因子對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的貢獻(xiàn)率是用樣本頻率來計(jì)算[9]146:
(1)
其中,S為研究區(qū)評(píng)價(jià)單元總數(shù);N為研究區(qū)有地質(zhì)災(zāi)害分布的單元總數(shù);Si為研究區(qū)內(nèi)含有評(píng)價(jià)因素Xi的單元數(shù);Ni為分布在因素Xi內(nèi)特定類別內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害單元數(shù).
因此,對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)單元的各指標(biāo)因子信息量進(jìn)行求和,得到該單元的總信息量值[9]146:
(2)
其中,I為評(píng)價(jià)單元總的信息量值;n為參評(píng)因子數(shù).
用總的信息量值I來確定單元的危險(xiǎn)性等級(jí),小單元內(nèi)各指標(biāo)因子的綜合信息量值越大表明越有利于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,其危險(xiǎn)性等級(jí)越高.通過對(duì)所有單元格綜合信息量的計(jì)算,按綜合信息量值的大小劃分類別,分成等級(jí)不同的危險(xiǎn)區(qū).
在地理學(xué)研究中,研究尺度的選取是其核心內(nèi)容之一,直接影響到評(píng)價(jià)結(jié)果的精確度.文中研究尺度問題即是評(píng)價(jià)單元格大小的選?。\(yùn)用GIS技術(shù)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害各因子的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)柵格化處理,就要確定柵格單元的大?。恍W(xué)者[26]通過研究總結(jié)出了柵格單元大小選取的常用公式,具體為[9]147
其中,Gs為適宜網(wǎng)格大?。籗為原始地形圖比例尺倒數(shù).
本次評(píng)價(jià)單元格的大小由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到,研究區(qū)所使用的地形圖比例尺為1∶50 000,通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出,研究區(qū)評(píng)價(jià)單元的適宜格網(wǎng)大小為32.852 5 m×32.852 5 m.但是考慮到研究區(qū)面積太大,采用適宜網(wǎng)格大小的柵格個(gè)數(shù)上千萬個(gè),運(yùn)算難度較大,故結(jié)合實(shí)際情況選取100 m×100 m作為評(píng)價(jià)單元格網(wǎng)的大?。?/p>
根據(jù)前面的分析結(jié)果,選取坡度、斷層構(gòu)造、工程地質(zhì)巖組、降雨量、道路、河流水系和土地利用/覆被7個(gè)指標(biāo)因子開展地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià).借助ArcGIS軟件平臺(tái),將各指標(biāo)因子的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為100 m×100 m的柵格數(shù)據(jù),采用信息量模型計(jì)算各評(píng)價(jià)單元的信息量值,根據(jù)評(píng)價(jià)單元的綜合信息量劃分地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)分區(qū).通過分析各指標(biāo)因子與地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的空間位置關(guān)系,運(yùn)用(1)式計(jì)算各指標(biāo)因子對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的信息量值(表4).通過對(duì)單因子中各個(gè)類別信息量的賦值,生成單因子信息量圖(圖9,第74頁),再運(yùn)用(2)式計(jì)算評(píng)價(jià)小單元內(nèi)的總信息量,得到研究區(qū)的綜合信息量.根據(jù)綜合信息量值的大小進(jìn)行重分類,按照極高度、高度、中度、低度和極低度5級(jí)危險(xiǎn)性等級(jí)進(jìn)行分區(qū),得到研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)圖(圖10,第75頁),綜合信息量值越大,其地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)就越高,發(fā)生大中型地質(zhì)災(zāi)害的可能性就越大.
表4 各評(píng)價(jià)因子信息量計(jì)算結(jié)果
通過對(duì)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)的面積和地災(zāi)個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表5), 可以看出, 中度、 高度和極高度危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)共有地質(zhì)災(zāi)害113個(gè),占研究區(qū)地災(zāi)點(diǎn)總數(shù)的79.02%,而低度和極低度危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的個(gè)數(shù)相對(duì)較少;中度以上危險(xiǎn)區(qū)的面積為3205.88 km2,占研究區(qū)總面積的63.21%;其中,中度危險(xiǎn)區(qū)所占面積比例高達(dá)36.55%.進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)地質(zhì)災(zāi)害在不同危險(xiǎn)等級(jí)范圍內(nèi)的分布數(shù)據(jù),計(jì)算災(zāi)害點(diǎn)在不同危險(xiǎn)等級(jí)范圍內(nèi)的分布密度,發(fā)現(xiàn)災(zāi)害點(diǎn)分布密度隨危險(xiǎn)等級(jí)升高而逐漸增加,兩者呈正相關(guān)關(guān)系(圖11,第75頁),并且運(yùn)用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行擬合,R2高達(dá)0.91,表明地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)與災(zāi)積比的擬合程度較高,說明采用信息量法開展丘北縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)能夠較為客觀真實(shí)地反映區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度的空間分布情況,評(píng)價(jià)結(jié)果比較符合實(shí)際的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育分布規(guī)律.
研究區(qū)內(nèi)高度和極高度危險(xiǎn)區(qū)主要分布在丘北縣的西部和北部地區(qū),南部地區(qū)為低度和中度危險(xiǎn)區(qū),根據(jù)研究分析發(fā)現(xiàn),高度和極高度危險(xiǎn)區(qū)主要分布在軟硬間夾巖類和軟質(zhì)巖類中,常常發(fā)育泥巖、粉砂巖、灰?guī)r和白云巖等巖類,抗風(fēng)化能力低,節(jié)理裂隙發(fā)育,風(fēng)化層厚度變化大,巖性較為軟弱,易成為滑坡的滑動(dòng)帶,同時(shí)巖性破碎易成為泥石流的物質(zhì)來源.從斷裂構(gòu)造上看,高度和極高度危險(xiǎn)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造活躍,斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,地質(zhì)環(huán)境不穩(wěn)定.從河流水系上看,高度和極高度危險(xiǎn)區(qū)河網(wǎng)密集,水系發(fā)達(dá),水資源豐富,坡度大于30°,坡度過陡且?guī)r土體的整體性較差,利于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生.南部地區(qū)為低度和極低度危險(xiǎn)區(qū),分布面積為1 865.6 km2,占研究區(qū)總面積的36.78%,巖性主要為硬質(zhì)巖類,抗風(fēng)化能力強(qiáng),河網(wǎng)密度稀疏,坡度小于20°,較為和緩,發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害較少.
根據(jù)丘北縣地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布特征,結(jié)合其地質(zhì)地理環(huán)境和誘發(fā)因素,選取坡度、斷層構(gòu)造、工程地質(zhì)巖組、降雨量、道路、河流水系和土地利用/覆被7項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)因子,按照地質(zhì)災(zāi)害分布特點(diǎn)進(jìn)一步將影響因子劃分為33個(gè)分級(jí),采用信息量法模型與GIS結(jié)合對(duì)丘北縣地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)價(jià),最終結(jié)果表明,因子和評(píng)價(jià)方法的選取都是合理的.可以得出下列結(jié)論:
圖9 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)因子分類
1)丘北縣易于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的影響因子條件有:① 到斷層的距離在0~1 000 m;② 地層巖性為抗風(fēng)化能力較低、節(jié)理裂隙發(fā)育、風(fēng)化層厚度變化較大的泥巖、砂巖、灰?guī)r、白云巖;③ 年均降雨量值在1 050~1 250 mm;④ 到交通干線的距離在0~500 m;⑤ 距地面水體距離在0~400 m;⑥ 土地利用/覆被類型主要為林地、草地類型.
2)丘北縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)主要分布在平寨鄉(xiāng)、雙龍營鎮(zhèn)、新店彝族鄉(xiāng)、溫瀏鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn),南盤江兩岸,交通道路主要干道的兩側(cè)以及人類活動(dòng)頻繁和密集的地區(qū).中度以上危險(xiǎn)區(qū)域主要分布在丘北縣的東部、北部、西部地區(qū),這些地區(qū)坡度較陡、巖土體整體性較差,河網(wǎng)密集且水系發(fā)達(dá),地質(zhì)構(gòu)造活躍、巖性較軟,抗風(fēng)化能力低,人類修建道路誘發(fā)公路兩旁崩塌地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育,說明地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生除了受到自然地理環(huán)境的影響外,人類活動(dòng)也成為重要的誘發(fā)因素.
圖10 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)
表5 劃分的危險(xiǎn)性等級(jí)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的數(shù)目分布
圖11 不同危險(xiǎn)等級(jí)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)積比分布關(guān)系
3)為了促進(jìn)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的減災(zāi)防災(zāi)工作,減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生給社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人類生活帶來的損失,各級(jí)政府部門應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治工作的領(lǐng)導(dǎo)和管理.在人類工程活動(dòng)中,加強(qiáng)對(duì)臨時(shí)切、填方邊坡的防范和規(guī)避,對(duì)永久性人工邊坡施以科學(xué)的支護(hù)治理手段,尤其是對(duì)平寨鄉(xiāng)修建道路引起的崩塌和滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理時(shí)尤為注意.根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的危險(xiǎn)性大小、危害程度和規(guī)模,按先重后輕的原則對(duì)丘北縣地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治規(guī)劃,對(duì)重點(diǎn)防治區(qū)(例如學(xué)校、旅游景點(diǎn)、人口相對(duì)集中的村鎮(zhèn)和重要基礎(chǔ)設(shè)施)優(yōu)先防治和治理,對(duì)一般防治區(qū)應(yīng)以地質(zhì)環(huán)境保護(hù)為主,通過保護(hù)達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的.為了推動(dòng)丘北縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,做好地質(zhì)災(zāi)害的防護(hù)治理將是長久的工作.
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