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探究地质灾害空间危险性评价

作者:张旭 来源:科技风

摘 要:绝大部分地质灾害都具有突发性的特征,而且影响范围巨大,带来的后果非常严重,做好地质灾害空间危险性的评估工作,对于减灾防灾有着非常重要的意义。本文结合地质灾害的相关概念,对其空间危险性的评价进行了简要分析,希望能够为灾害的预防和应对提供一些参考。

关键词:地质灾害;空间危险性;评价

地质灾害从概念上分析,是指在自然因素或者人为因素的作用下,产生的破坏自然生态环境、威胁人类生命财产安全的地质现象,如崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等,对于人类社会的发展影响巨大。对此,相关部门针对一些比较常见的地质灾害,构建了相应的危险性评估体系,希望能够更加全面的了解地质灾害带来的危害,做好相应的预防工作。

1 地质灾害的相关概念

在多数情况下,地质灾害是人为因素和自然因素共同作用的结果,可以将其认定为自然灾害的一部分,也可以划分为人为灾害的范畴。从某种意义上分析,地质灾害可以算是一个社会性的问题,已经逐渐成为影响和阻碍社会发展以及人民安居的重要因素之一。

对于地质灾害的应对不能单纯的进行预防、规避或者工程治理,而是应该从一个更高的层次上,提升人类群体的素质,结合相应的政策法规,对公众的行为进行约束,通过对自然环境和地质环境的保护,达到减少乃至避免地质灾害的目的[ 1 ]。

2 地质灾害空间危险性评价

2.1 明确评价步骤

通常来讲,对于地质灾害空间危险性的评价,可以按照以下步骤逐步展开:

1)对需要研究的空间区域进行确定,同时结合地质灾害的诱发因素、成因环境等,对参与评价地质灾害危险性的因素进行筛选,构建切实有效的指标体系。

2)对区域内的各类图像资料进行收集和整理,了解其地质地貌、气象水文等特征,对历史地质灾害发生的频率和分布进行统计。

3)通过野外勘查的方式,对岩土样本进行采集,结合室内试验分析样本的力学参数,并对区域内植被的覆盖情况以及土地的利用情况进行整理,绘制成图。

4)合理选择比例尺,对各类资料进行数字化处理,构建不同致灾因子特征层。对致灾因子进行分级以及量化处理,结合恰当的模型与方法,赋予相应的权重系数,从而将影响地质灾害活动的各种因素转化为能够进行量化对比的指标权重。

5)结合不同的评价方法,对地质灾害的危险性指标进行计算,依照计算结果,利用不同的颜色对研究区域的危险程度进行划分,最终形成相应的地质灾害空间危险性区划图。

2.2 确定指标体系

在对评价指标体系进行构建时,需要坚持几个基本原则,即系统性原则、简明性原则、可操作性原则、分主次性原则以及地域差异性原则等,以满足危险性分析的各种不同需要。

同时,需要对地质灾害空间危险性的影响因素进行分析,一是环境因素,包括了地质构造、岩层性质、坡度、高程等;二是触发因素,包括自然降水、人类活动以及地震影响;三是历史因素,包括发生规模、发生频率和分布密度三个方面的内容。

这些指标因素都带有一定的普遍性,在具体的区域内想要采集所有数据是非常困难的,而且部分因素并不会起到显著作用,因此在实际应用中应该结合具体情况,选择数个相对典型的指标进行评价[ 2 ]。

选择评价指标后,还需要对其进行分级和量化处理,而考虑到量化后各种变量测量单位不一致的问题,需要进一步采取无量纲化处理,消除变量自身的量纲效应,采用规格化、标准化、均匀化等数值变换方法,对量纲进行统一后,才能够带入到评价模型中。

2.3 选择评价方法

针对地质灾害空间危害性进行评价的方法种类很多,不过都大同小异,这里主要针对两种方法进行讨论:

2.3.1直接作图法

这种方法是结合历史地质灾害事件的分布,对灾害的风险进行明确,并通过现场观察和分析,确定灾害与地形地质的相互关联。在对灾害危险性空间分布图进行制作时,灾害编目是最为直接的方法,能够对研究区域内的历史灾害数据库进行编辑,对各类资料和数据进行整理。另外一种作图法是定性图层叠加法,需要对区域内的致灾因子进行确定,同时结合地质灾害发生的环境,对每一个致灾因子的权重进行明确,通过对各个因子权重值的叠加,获得相应的危险性分级指标。不过,这种方法在确定致灾因子权重值方面存在着较大的困难。

2.3.2非直接作图法

这种方法是针对多个致灾因子进行分析,结合分析结果对历史灾害与地形条件之间的关系进行推导,比较常见的方法,一是多元统计分析法,主要是针对区域内可能引发地质灾害的因素进行综合分析,绘制相应的空间危害性分布图,能够从宏观的角度对致灾因子与地质灾害的相互关系进行分析,不过由于没有真实考虑单类地质灾害的成因,因此在最终的评价结果上相对粗糙。二是人工神经网络模型,主要是通过对人脑思维的模拟,利用大量的神经元组建网络,结合已知样本在网络中存储不同变量之间的非线性关系,并以此为基础,对未知样本进行分类和预测,属于一种智能化的数据处理方法,在实际应用方面有着其他方法难以超越的优势[ 3 ]。三是确定性法,以确定的模型对相关数据进行分析,一般用于较小区域内地形地质稳定性的计算,明确相应的安全系数,不过这种方法需要大量收集样本进行试验,因此在成本投入上不占优势。

3 结语

总而言之,地质灾害对于自然环境以及人类社会的危害是非常巨大的,需要得到足够的重视,通过切实有效的方法和手段,对地质灾害的空间危险性进行评估,并结合评估结果做好地质灾害的预防和治理工作,减轻和消除地质灾害的影响。

参考文献:

[1] 谢翠明.基于GIS的公路地质灾害区域危险性评价与预测[D].中南大学,2008.

[2] 杜军,杨青华,严嘉,薛重生.基于GIS与信息量模型的汶川次生地质灾害危险性评价[J].地球科学(中国地质大学学报),2010,35(2):324-330.

[3] 解传银.地质灾害空间危险性评价综述[J].铁道科学与工程学报,2011,8(1):97-102.