孫宇晴
摘要:以Landsat 8遙感影像、DEM、降水?dāng)?shù)據(jù)、河網(wǎng)和公路網(wǎng)為主要數(shù)據(jù)源,利用GIS空間分析功能,結(jié)合遙感技術(shù),用層次分析法確定權(quán)重,采用加權(quán)綜合分析法建立了木里藏族自治縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)模型,從地形地貌條件、地質(zhì)條件、氣候植被條件、水文條件、人為活動(dòng)與歷史災(zāi)害情況等方面,選取8個(gè)評(píng)價(jià)因子,對(duì)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行了定量評(píng)價(jià),并繪制了木里藏族自治縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分區(qū)圖。評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際基本相符合。
關(guān)鍵詞:層次分析法;地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià);加權(quán)疊加;木里藏族自治縣
1 引言
地質(zhì)災(zāi)害以其對(duì)人類的危害性、災(zāi)害過程的復(fù)雜性和對(duì)其研究的迫切性,成為當(dāng)今世界性的研究難題和關(guān)注的熱點(diǎn)。地質(zhì)災(zāi)害的研究不僅涉及自然,而且涉及人、社會(huì),是地質(zhì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等學(xué)科相互滲透的一個(gè)新興的研究領(lǐng)域,其研究方法常隨相關(guān)學(xué)科的發(fā)展而不斷完善和豐富,研究手段也隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷改進(jìn)和提高,研究內(nèi)容從最初的災(zāi)害形成機(jī)理向地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、綜合區(qū)劃轉(zhuǎn)變,特別是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與綜合區(qū)劃成為當(dāng)前災(zāi)害研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)[1]。基于以上背景,本文以木里藏族自治縣為例,進(jìn)行其地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)價(jià)。木里藏族自治縣境內(nèi)地形地貌差異顯著,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地質(zhì)條件較差,滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育,可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣裆?cái)產(chǎn)安全造成威脅。對(duì)于研究區(qū)而言,區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究工作尚存在很多問題。因此,該項(xiàng)研究的進(jìn)一步深入工作迫在眉睫,以便于相關(guān)部門在此基礎(chǔ)上制定出更為科學(xué)合理的地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃方案,保障國家公共設(shè)施和人民生命財(cái)產(chǎn)安全,更好地為實(shí)現(xiàn)地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。
2研究區(qū)概況
木里藏族自治縣隸屬四川省涼山彝族自治州,位于四川省西南邊緣,地理坐標(biāo)為東經(jīng)100°03′~101°40′,北緯27°40′~29°10′。境內(nèi)地處青藏高原東南緣,橫斷山脈終端。是云貴高原與青藏高原的過渡地帶。由于河流深切,嶺谷相對(duì)高差很大,木里藏族自治縣北部在2000米以下,中部和南部下切更深,多在2000米以上。西部與稻城交界處的恰朗多吉峰高達(dá)5958米。最低處三江口海拔1530米,相對(duì)高差達(dá)4428米。全縣形成三個(gè)大地貌,即西北部的山原地貌,東南部中山深切割山地貌和西南部的高山深切割山貌。全縣整個(gè)地勢南傾,主要河流沿?cái)鄬佑杀倍?,流入金沙江,并與四條南北向的山脈相間排列,構(gòu)成了木里藏族自治縣地貌的主體。
3數(shù)據(jù)來源與方法
本文所使用的Landsat 8遙感影像來源于USGS;30米分辨率DEM來源于地理空間數(shù)據(jù)云,以此生成坡度、坡向數(shù)據(jù);年降水量數(shù)據(jù)來源于資源環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺(tái);以及與地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)影響因子有關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括土壤侵蝕數(shù)據(jù),河流水系圖和交通圖。
層次分析法[2](AHP)是一種對(duì)指標(biāo)進(jìn)行定性定量分析的方法,應(yīng)用這種方法,決策者通過將復(fù)雜問題分解為若干層次和若干因素,在各因素之間進(jìn)行簡單的比較和計(jì)算,就可以得到不同方案的權(quán)重,為最佳方案的選擇提供依據(jù)。利用層次分析法(AHP)求取地質(zhì)災(zāi)害影響因子的權(quán)重已經(jīng)應(yīng)用較為廣泛,對(duì)描述因子的影響力有較好效果[3]。GIS在空間數(shù)據(jù)的分析和管理上具有強(qiáng)大優(yōu)勢,本文主要運(yùn)用了ARCGIS空間分析中的緩沖區(qū)分析、表面分析、密度分析、重分類、柵格運(yùn)算及疊加分析等。加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法綜合考慮了各個(gè)因子對(duì)總體對(duì)象的影響程度,把各個(gè)具體的指標(biāo)的優(yōu)劣綜合起來,用一個(gè)數(shù)量化指標(biāo)加以集中,以此來表示整個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的優(yōu)劣,是目前最為常用的計(jì)算方法之一。
4地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)
影響地質(zhì)災(zāi)害的各因素對(duì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的作用有大小之分,因此,分析指標(biāo)體系中的各項(xiàng)因素的相互作用和相互聯(lián)系,確定它們在評(píng)價(jià)體系中的相對(duì)地位和相對(duì)影響即所占的權(quán)重,是正確進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的重要條件。本文利用層次分析法來確定評(píng)價(jià)因子的權(quán)重。首先按照各評(píng)價(jià)因子相互之間的內(nèi)在支配系,采用1~9標(biāo)度法,通過兩兩比較,構(gòu)造出了判斷矩陣,然后分別計(jì)算各個(gè)判斷矩陣的最大特征根及其對(duì)應(yīng)的特征向量,從而求得各層次相對(duì)于上一層次各個(gè)因素的單排序權(quán)值。最后進(jìn)行層次總排序,求算出各評(píng)價(jià)因子對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度的最終作用權(quán)重值。
在 ArcGIS 軟件中,根據(jù)得到的各因子及類型的權(quán)重系數(shù),根據(jù)有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)結(jié)合前人的研究[4-7]與研究區(qū)實(shí)際情況,形成研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分布,采用自然間斷點(diǎn)分級(jí)法將其分為極低、低、中、高、極高危險(xiǎn)區(qū)5個(gè)分區(qū),得到地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)區(qū)劃。結(jié)果表明:極低和低危險(xiǎn)區(qū)的面積分別占全縣面積的34%和28%,主要分布在木里藏族自治縣東部的丘陵區(qū),區(qū)內(nèi)地勢平坦,人口密度低,植被覆蓋度相對(duì)較高,人類工程活動(dòng)較少;中危險(xiǎn)區(qū)面積約占全縣的25%,主要分布在南部麻黃山王樂井以西以及道路周邊地區(qū),區(qū)內(nèi)人類活動(dòng)較為強(qiáng)烈,植被覆蓋度較低,地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性主要表現(xiàn)為對(duì)道路交通和行人安全的威脅;高和極高危險(xiǎn)區(qū)面積較少,分別占總面積的12%和1%,主要集中分布在河流兩側(cè)以及太陽山山區(qū),地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主,崩塌次之,區(qū)內(nèi)土壤厚度大,沖溝切割深斜坡坡度陡,植被覆蓋度低,在降水及人類工程活動(dòng)的影響下容易發(fā)生災(zāi)害,危險(xiǎn)性大。
5 結(jié)論
本文以Landsat 8遙感影像、DEM、降水?dāng)?shù)據(jù)、河網(wǎng)和公路網(wǎng)為主要數(shù)據(jù)源,利用GIS空間分析功能,結(jié)合遙感技術(shù),用層次分析法確定權(quán)重,采用加權(quán)綜合分析法建立了木里藏族自治縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)模型,從地形地貌條件、地質(zhì)條件、氣候植被條件、水文條件、人為活動(dòng)與歷史災(zāi)害情況等方面,選取8個(gè)評(píng)價(jià)因子,對(duì)研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行了定量評(píng)價(jià),并繪制了木里藏族自治縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分區(qū)圖。評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際基本相符合。
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