基于GIS的滑坡地质灾害研究

姜震 康志勇 衣昊鹏

滑坡灾害属于地质灾害的一个重要灾种。本文在GIS技术的支持下,探讨了在GIS平台下针对滑坡地质的灾害危险性进行全面分析的各种技术。文章结合实际探讨解决问题的措施和方法,具有一定的现实指导意义。

1 地质灾害的基本属性

地质灾害属于自然灾害的一种,往往地质灾害的发生往往给我们带来的损失是巨大的。地质灾害的发生与发展与地质动力活动存在一定程度的相关性。换句话说,地质灾害是在地质动力活动的作用和条件下,地质环境发生了一定程度的变化。而这种变化往往是负面的,是我们不愿意看到的。它会给人类生命财产带来损毁、对人类赖以生存与发展的资源和环境产生破坏。

1.1 地质灾害的必然性

地质灾害的动力来自于地质动力活动,而这种活动产生的原因是不均衡分布的地壳能量。地球在运动的过程中,一直伴随着一系列的地质灾害。二者之间相互依存,相互影响。在某种意义上来说,地质灾害是与人类社会共存的自然现象,具有其必然性。

1.2 地质灾害的随机性和不规则的周期性

地质灾害活动的时间、地点、强度等具有很大的不确定性,可以说地质灾害活动是复杂的随机事件。

1.3 地质灾害突发性和渐变性

地质灾害有突发性地质灾害和渐变性地质灾害两大类。突发性地质灾害往往来势凶猛,历时短,直接危害人类生命安全,同时造成重大经济损失;渐变性地质灾害属地质环境恶化型,灾害的发生往往有一个长期的不断累积过程,因此其主要是造成经济损失,但其危害范围一般较大,且持久性强。

2 GIS技术引入滑坡灾害评价的优势

将GIS技术引入滑坡灾害评价过程,这种应用的优势和效果较为明显。主要表现在:GIS应用到滑坡地质灾害研究中,可以有效的发挥去强大的数据管理能力和数据分析能力。以这两种能力为基础,进行相关研究工作的开展,可以有效全面的提高滑坡地质灾害研究精确度。同时,对于GIS来说,它本身的空间分析功能也与众不同,因此可以更好的发挥它的这些特点,从而简化和优化我们对于滑坡灾害研究和分析的过程,尤其是在对滑坡地质灾害危险性评价方便,GIS技术的优势显露无遗。

运用GIS进行相关的滑坡灾害评价原理,实际上是采用了工程地质类比法,也就是当某一地区的相关地形条件,满足或者基本上达到了与发生过滑坡的地区相当的或者类似的条件时。在这种状态下,我们就可以将这类区域定义为滑坡的易发地区。

GIS技术在一定程度上还满足了相关特殊的分析要求,我们可以运用其中的统计分析模型来进行相关的计算和模拟。根据模型下的这些计算和模拟结果,我们可以方便的进行相关的研究和分析。

3 滑坡地质灾害危险性评价技术方法

双变量统计分析中每一个参数因子单独与滑坡分布图进行对比分析,参数因子对比滑坡破坏产生的作用可以被计算出来。有许多统计方法可以计算各参数因子对滑坡产生的贡献率大小。Van Westen等人曾经使用简单的密度函数来决定各参数的权重。区域中总的滑坡点密度可以用来作为计算权重的标准,这种权重可以通过与每种参数因子的总的密度对比而得到。由于评估中参数因子的选取是由执行分析的专家完成,可以说双变量统计分析法使专家主观的专业知识和GIS客观的以数理统计为基础的分析能力得到完美的结合。

当使用多变量统计方法时,所有在滑坡点处的因子都可以通过多元回归方法与滑坡分布图叠加分析、判别分析建立稳定与不稳定区域的相关关系。Carrara是最早使用GIS进行地质灾害危险性多变量统计分析的专家。在运用多变量统计分析时的主要分析时的主要问题是,当评价网格划分得很小时,会产生庞大的矩阵,有时甚至达到普通PC机无法处理的地步。当增大评价网格时,网格单元会变得不均质,在这种情况下,确定该网格对应的各影响因子参数类别或判断该网格是否为滑坡点时就会更加困难,这样会导致误差的引入。

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