浅谈基于模糊综合评判法的地质灾害易损性评价

孙佳伟

（西京学院土木工程学院，陕西 西安 710123）

浅谈基于模糊综合评判法的地质灾害易损性评价

孙佳伟

（西京学院土木工程学院，陕西 西安 710123）

本文通过分析研究区地质灾害发育特征，将各行政乡镇作为评估单元，运用模糊综合评判法对地质灾害进行易损性评价及区划。首先选取评价因子及评级标准，确定隶属函数，然后构造评价矩阵及权重矩阵，进行模糊合成运算，判定各乡镇易损性等级，最终得出地质灾害易损性区划结果，结果显示高易损区、较高易损区、较低易损区、低易损区，及其分别占乡镇总数的比例。

地质灾害；易损性；模糊综合评判法；评价及区划

0 引言

由于某些地区地质构造复杂，深大断裂发育，岩体破碎，松散堆积层广布，地质环境与自然生态环境脆弱，加之修路建屋等人为因素，致使地质环境严重恶化，滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害问题十分突出，形成地质灾害高易发区，严重地威胁着人民群众生命、财产安全，阻碍社会经济发展。由此看来，地质灾害易损性评价是一项尤为重要的工作。

本文运用模糊综合评判法，选取各乡镇行政区为评估单元，以各乡镇行政区地质灾害及社会经济资料为基础数据，进行地质灾害易损性评价，希望能为研究区的防灾减灾工作提供决策依据，同时为地质灾害预警工作提供一定的参考。

1 地质灾害发育类型及特征分析

通过实地调查，确定研究区地质灾害发育类型，一般主要有滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡和地面塌陷等。经过数据统计，得到各个灾种的数目及其占灾点总数的比例。由于研究区一般地处山区，构造活动强烈，地质条件和地形地貌条件复杂，加之人为工程经济活动影响，使得地质灾害发育一般具有如下特征：

（1）类型多样性：地质灾害类型繁多，而且同一地质灾害类型表现形式不一。

（2）突发性：地质灾害一般突发性强、成灾率高。

（3）集中性：空间上集中在人口密集，人类工程活动强烈，削坡挖脚严重的地区；时间上集中发生在降雨强度较大的年份及每年的雨季。

（4）链生性：链生性主要体现在同一地质灾害可以诱发或伴生其它地质灾害。

（5）周期性：表现在不同的年份，每隔数年后，地质灾害发生的频数明显增多。

2 模糊综合评判法

模糊综合评判，是以模糊数学为基础，根据待评判事件所具有的条件，对事件所相关的各个因素赋予相应的评判指标，然后择优，根据最终结果对评判对象进行总的评价。

由于研究区评估有关具体数据一般难以全面获取，因此，推荐选择基于行政单元的区域进行易损性评价，并通过社会经济统计指标来表征区域易损性。

3 评价因子的选取及评级标准

评价因子的选取对易损性评价具有极其重要的意义，选取哪些指标会直接影响到易损性分析，甚至风险分析的准确性。

考虑到研究区社会经济统计数据获取的可行性及经济性，并根据区内承载综合体特点，推荐选取乡镇人口密度C1（人/km2）、年龄抚养比率C2（人/人）、耕地密度C3（km2/km2）、公路及铁路线密度C4（km/km2）、GDP密度C5（104元/km2）、政府对地质灾害的重视程度C6这6个评价因子。各评价因子数据一般可通过研究区的信息门户查询。

根据研究区具体情况，将地质灾害易损度划分为n个等级，即评价集V = {vl，v2，v3…vn}={1级，2级，3级…n级}={高易损性，较高易损性，较低易损性…低易损性}，建立各因子的分级评价标准。分级标准根据研究区数据适当选取。

4 易损性评价计算

（1）确定隶属函数

隶属函数采用降（升）半梯形分布，建立一元线性隶属函数，其数学模型为：

式中：uj（xi）代表xi评价特征数据对应于j级的隶属度；

xij（i=1,2,3,4,5,6；j=1,2,3,4）代表第i个因子对应于j级易损性的评价标准；xi代表第i个因子的评价特征数据。

（2）构造评价矩阵及权重矩阵

评价集V与因子集U之间存在一定模糊关系，这种关系可以用6×4阶的模糊矩阵R来表示：

构造权重矩阵，计算公式如下：

则权重模糊矩阵为：

（3）模糊合成运算

将模糊矩阵R与权重矩阵W进行合成运算，得模糊评判矩阵B：

根据最大隶属度的原则，取 B向量中的最大值作为模糊综合评判等级，即bs=maxbj，则评价区地质灾害易损性等级为s级。

（4）判定各乡镇易损性等级

根据研究区各乡镇易损性评价因子一致性处理数据表 1及易损性评价分级标准表2，可先算出模糊矩阵R和权重矩阵W，再进行合成运算得到模糊评判矩阵B，根据B向量中的最大值，即可判定各乡镇易损性的等级。

5 易损性评价结果及区划

依据各乡镇易损性的等级，整理后得到地质灾害的易损性区划结果，结果显示易损性分区的个数、所占比例及涉及乡镇。

6 结束语

本文选取人口密度、年龄抚养率、耕地密度、公路铁路密度、GDP密度和政府对地质灾害的重视程度 6个因子进行评价，运用模糊综合评判法，以行政乡镇为评价单元，客观定量地研究了地质灾害承灾体的易损性情况。易损性评价结果可为研究区汛期地质灾害预警预报及今后治理次序提供参考依据，对易损性程度较高的地区应增强防灾抗灾意识，国家对这类地区宜加大扶持力度，提高防灾和环保投入，尽可能的减轻地质灾害所带来的问题。

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