CN116050708A - 一种区域性地质灾害风险性评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区域性地质灾害风险性评价方法，涉及地质灾害技术领域，本发明包括以下步骤：S1：通过遥感技术对预定调查区内的潜在地质灾害点和已有地质灾害点进行解译定位；S2：根据遥感解译数据，对灾害特征进行现场记录并绘制灾害形态草图；S3：将调查区划分为重点区和一般区；S4：地质灾害风险评价：根据野外调查数据资料，利用ARCGIS对调查区内风险性开展评价，首先对一般区开展评价；S5：对重点区开展风险评价；S6：根据评价结果，给出地质灾害风险管控建议。本发明在高精度影像上解译潜在地质灾害点和已有地质灾害点，有目的性的前往现场复核调查，收集地质灾害相关资料。

Description

一种区域性地质灾害风险性评价方法

技术领域

本发明涉及地质灾害技术领域，具体是指一种区域性地质灾害风险性评价方法。

背景技术

我国为地质灾害是较为严重的国家之一，而且地质灾害分布广、危害大，给自然、社会和人民生命财产带来了巨大威胁，严重影响了人类居住和生存环境质量，制约了区域社会经济的稳定，其中，尤其云贵川地区地质灾害频发，三大主要灾害(滑坡、崩塌、泥石流)威胁着区域内人民生命财产安全，云贵川地区灾害分布范围广，调查统计困难，难以对区域内的灾害进行有效管控，因此，亟需一种区域性地质灾害风险性评价方法来解决以上问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术问题，提供一种区域性地质灾害风险性评价方法，在高精度影像上解译潜在地质灾害点和已有地质灾害点，有目的性的前往现场复核调查，收集地质灾害相关资料，利用ARC GIS从地质灾害易发性、地质灾害易损性、地质灾害危险性三个方面着手，分析地质灾害的风险性，并形成一套适用于调查区的地质灾害风险管控措施。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种区域性地质灾害风险性评价方法，包括以下步骤：

S1：开展调查工作前，先通过遥感技术对预定调查区内的潜在地质灾害点和已有地质灾害点进行解译定位，并事先在遥感影像上确定灾害的威胁对象以及威胁对象的重要性；

S2：根据遥感解译数据，对预定调查区有的放矢地开展调查，对灾害特征进行现场记录并绘制灾害形态草图，测量灾害规模尺寸，对灾害威胁对象进行现场核对并记录，为后续评价工作收集原始数据资料；

S3：将调查区划分为重点区和一般区，重点区特点为灾害点密度高且威胁对象重要性高，一般区为除重点区以外的所有区域，划分依据是根据现场的调查资料，有理有据进行划分；

S4：地质灾害风险评价：根据野外调查数据资料，利用ARC GIS对调查区内风险性开展评价，首先对一般区开展评价，评价精度1∶5万；

S5：对重点区开展1:1万风险评价；

S6：根据评价结果，给出地质灾害风险管控建议。

作为改进，所述S3中重点区为人口聚集的建筑设施包括厂房、学校和居民楼。

作为改进，所述S4中1:5万地质灾害易发性评价：

①划分评价单元，即地质灾害评价中最小的地表研究对象，其形状包括规则图形和不规则多边形，采用栅格单元评价法，以12.5m×12.5m栅格单元为最小评价单元；

②确定易发性评价指标体系：易发性评价指标选取原则为数量性、综合性、替代性、具体性、科学性、系统性、层次性、独立性、可操作性、实用性；易发性评价指标体系建立：综合考虑崩塌和滑坡各种地质灾害作用，而不单列各种地质灾害各自的指标体系，在上述指标体系建立原则的基础上，从地质环境的角度全面考虑各种地质灾害发生的各种因素，将该指标体系划分为两类：地形地貌因素和基础地质因素，地形地貌因素包括坡度、坡高、地貌，基础地质因素包括工程岩组、斜坡结构类型、高程；

③易发性评价模型：

式中：I——对应特定单元地质灾害发生的总信息量，指示地质灾害发生的可能性，可作为地质灾害易发性指数；Ni——对应特定因素、第i状态或区间条件下的地质灾害面积或地质灾害点数；Si——对应特定因素、第i状态或区间的分布面积；N——调查区地质灾害总面积或总地质灾害点数；S——调查区总面积；

④层次分析法确定权重：运用层次分析法确定指标权重，一般可以分为建立递阶层次结构、建立判断矩阵、计算权向量、判断矩阵一致性检验与计算各指标的组合权重5个环节。

采用以上方法后，本发明具有如下优点：本发明在高精度影像上解译潜在地质灾害点和已有地质灾害点，有目的性的前往现场复核调查，收集地质灾害相关资料，利用ARCGIS从地质灾害易发性、地质灾害易损性、地质灾害危险性三个方面着手，分析地质灾害的风险性，并形成一套适用于调查区的地质灾害风险管控措施，科学有效的对区域地质灾害的风险性进行评价，并根据评价结果制定合理的风险管控措施。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

图1是本发明一种区域性地质灾害风险性评价方法中层次分析法的建模步骤。

图2是本发明一种区域性地质灾害风险性评价方法中地质灾害风险等级划分表。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

结合图1-图2，一种区域性地质灾害风险性评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：开展调查工作前，先通过遥感技术对预定调查区内的潜在地质灾害点和已有地质灾害点进行解译定位，并事先在遥感影像上确定灾害的威胁对象以及威胁对象的重要性；

S2：根据遥感解译数据，对预定调查区有的放矢地开展调查，对灾害特征进行现场记录并绘制灾害形态草图，测量灾害规模尺寸，对灾害威胁对象进行现场核对并记录，为后续评价工作收集原始数据资料；

S3：将调查区划分为重点区和一般区，重点区特点为灾害点密度高且威胁对象重要性高，一般区为除重点区以外的所有区域，划分依据是根据现场的调查资料，有理有据进行划分，重点区为人口聚集的建筑设施包括厂房、学校和居民楼；

S4：地质灾害风险评价：根据野外调查数据资料，利用ARC GIS对调查区内风险性开展评价，首先对一般区开展评价，评价精度1∶5万；

1)1:5万地质灾害易发性评价：

①划分评价单元，即地质灾害评价中最小的地表研究对象，其形状包括规则图形和不规则多边形，采用栅格单元评价法，以12.5m×12.5m栅格单元为最小评价单元；

②确定易发性评价指标体系：易发性评价指标选取原则为数量性、综合性、替代性、具体性、科学性、系统性、层次性、独立性、可操作性、实用性；易发性评价指标体系建立：综合考虑崩塌和滑坡各种地质灾害作用，而不单列各种地质灾害各自的指标体系，在上述指标体系建立原则的基础上，从地质环境的角度全面考虑各种地质灾害发生的各种因素，将该指标体系划分为两类：地形地貌因素和基础地质因素，地形地貌因素包括坡度、坡高、地貌，基础地质因素包括工程岩组、斜坡结构类型、高程；

③易发性评价模型：

式中：I——对应特定单元地质灾害发生的总信息量，指示地质灾害发生的可能性，可作为地质灾害易发性指数；Ni——对应特定因素、第i状态或区间条件下的地质灾害面积或地质灾害点数；Si——对应特定因素、第i状态或区间的分布面积；N——调查区地质灾害总面积或总地质灾害点数；S——调查区总面积；

④层次分析法确定权重：运用层次分析法确定指标权重，一般可以分为建立递阶层次结构、建立判断矩阵、计算权向量、判断矩阵一致性检验与计算各指标的组合权重5个环节；

2)1:5万地质灾害危险性评价：易发性评价是针对灾害体本身的影响因子指标分析，地质灾害危险性是指在某种诱发因素作用下，一定区域内某一时间段发生特定规模和类型地质灾害的可能性；

①危险性评价因子选取：根据不同地区选取不同的评价因子，例如一般红层地区中可分为基本环境因素和诱发因素(基本环境因素有坡度、工程地质岩组、斜坡结构类型、地貌、高程、坡高；诱导因素为汛期累积降雨量)；

②危险性评价因子量化：根据收集调查区内汛期累积降雨量(5～10月份)等值线图，分级为800～900mm、900～1000mm、1000～1100mm以及1100～1200mm等4级，分别统计各级范围内的灾害个数及面积，利用信息量计算公式，得到各级的信息量值；

③危险性评价：在降雨因子图层量化后，将其与前文评价得到滑坡、崩塌地质灾害易发性进行叠加，采用自然间断法(Natural Break)将叠加计算的值分为四个等级，它们分别对应地质灾害低危险区、中危险区、高危险区与极高危险区四个等级，形成调查区内地质灾害危险性评价图；

3)1:5万承灾体易损性评价：主要开展人口易损、道路易损和建筑物易损评价，最后叠加获取评价范围内的综合易损，将得到的受地质灾害威胁人口的易损性、建筑物易损性、交通设施易损性以及其他生活设施易损性按上述层次分析法得到的权重因子进行叠加，获取综合易损性值，然后进行分级分类，将其划分为极高易损区、高易损区、中易损区和低易损区，得到综合易损性评价图；

4)1:5万地质灾害风险评价：根据以上分析得到危险性和易损性评价结果，根据图2，将易损性和危险性进行矩阵叠加分级，得到县域单元的风险评价图；

S5：对重点区开展1:1万风险评价；

1)斜坡单元划分：斜坡是滑坡、崩塌等地质灾害发生的基本地形地貌单元，因此斜坡单元是进行地质灾害危险性、风险评估的理想单元，斜坡单元划分基于调查区的1:1万地形图，综合考虑地形地貌因素、冲沟的发育、地层单元等情况，将斜坡单元划分为相对可比的评价单元；

2)斜坡单元划分原则：①斜坡单元边界通常位于山脊线以及边坡与河流谷地平坦交界处，遵循坡到顶，下到脚，尽量是一个完整斜坡，斜坡单元不可跨越山脊及河流中心线；②斜坡单元面积划分应参考地质灾害资料和等高线等资料，各斜坡单元坡度、坡向特征应近似一致，当斜坡单元大于0.5km时，应予以切割；③斜坡单元形状呈长条形，并且当坡面弯曲过大，且坡向明显变化者，应加以适当切割；④根据坡体地质结构的差异性，按“区内相似，区际相异”的原则进行斜坡单元划分；

3)1:1万重点区易发性评价：1:1万重点区易发性评价采用信息量法与单体地质灾害定性评价相结合的方法进行，重点调查区以10m×10m栅格单元为最小评价单元，先按照信息量法做出重点区内以栅格单元为基础的易发性结果，再按照斜坡单元进行分区统计，根据每个斜坡单元内各个易发性等级的栅格数量，将崩塌和滑坡分别评价出来的易发值，取最高值合并，然后再分区统计平均值到斜坡单元里面，再将斜坡单元值按照同样的分级阀值，进行等级划分；

获取以栅格为基础的易发性评价结果和单体地质灾害点易发性评价结果后，将两者采用相比取大值的方法获取综合地质灾害易发性评价图，计算公式如下：

综合地质灾害易发值＝MAX[斜坡单元易发值，单体地质灾害易发值]

选取坡度、坡高、地貌、工程地质岩组、斜坡结构、高程等6个评价因子作为易发性评价指标，其中坡度、坡高、地貌、高程属于孕育地质灾害的地形地貌因子，工程地质岩组、斜坡结构属于地质条件因子；

4)1:1万重点区危险性评价：采用降雨、地震作为诱发因素开展危险性评价工作，其中降雨按照10年一遇、20年一遇、50年一遇以及100年一遇工况分别进行地质灾害危险性评价；地震按照基本地震、多遇地震以及罕遇地震工况分别进行地质灾害危险性评价，在前文易发性评价结果的基础上，叠加降雨、地震因子信息量，进行加权计算，得到以栅格为基础的危险性评价结果，斜坡单元同易发性评价思路一致，也是提取斜坡单元内栅格数量最多的危险性等级作为斜坡单元的危险区等级，实现对斜坡单元的危险性评价，再与单体地质灾害危险性评价结果叠加取大值，将计算的值分为四个等级，它们分别对应地质灾害低危险区、中危险区、高危险区与极高危险区四个等级，形成各个重点调查区地质灾害危险性评价图；

5)1:1万重点区风险评价：将各个重点区分为人口易损性、建筑物易损性、交通设施易损性以及重要工程易损性，1:1万易损性评价是在1:5万易损性评价的基础上进一步细化，人口易损性按照人口密度比例对应赋值，建筑物易损性根据建筑结构类型、建筑类型、楼层数三方面对应赋值，目前道路已有数据可将重点区内的道路分为高速公路、国家级公路；

重点调查区承灾体易损性赋值表

综合易损指数＝人口密度指数+建筑结构类型指数×0.5+建筑类型指数×0.4+建筑楼层数指数×0.1+交通设施指数+其它生活设施指数；

6)1:1万重点区风险评价：将易损性和危险性进行矩阵叠加分级，得到重点调查区的风险评价图；

S6：根据评价结果，给出地质灾害风险管控建议；

1)地质灾害风险管控原则：①为“以避为主，优化布局”的原则，县域1:50000风险区划结果应作为国土空间规划的基础依据，原则上高风险区不应再开展大规模城镇和工程建设，有序引导人口、经济向低风险区聚集；

②突出“以人为本”的原则，地质灾害风险管控目的就是保护人民生命财产安全，风险管控必须体现以人为本的思想，以预防为主，避让与治理相结合，将地质灾害风险降至最低，尽可能减少地质灾害造成人员伤亡和财产损失；

③轻重缓急原则，根据地质灾害风险等级及紧迫性，确定不同等级的防治区，突出重点，因地制宜，针对不同风险等级提出工程治理、避险搬迁、排危除险、监测预警等一种或多种风险管控建议；

④与经济发展同步原则，地质灾害风险管控是为地方经济建设发展服务，必须考虑各个县的经济现状和发展规划，将地质灾害防治及防灾救灾体系建设工作纳入政府议事日程，防治经费必须纳入地方财政预算和国民经济发展规划中，根据人、财、物合理安排防治工作；

2)地质灾害风险管控对策建议：面对地质灾害，通过风险管理的软措施与工程治理(含排危除险)的硬措施相结合，减轻重大灾害，需要发展有效的风险管理机制，工作区综合防灾救灾体系的建设包括工程性措施和非工程性措施两大措施；

工程性措施：灾害测报系统及布局、生命线保障系统规划、救灾设施及布局、抗灾防灾工程建设、疏散和避难通道规划；

非工程性措施：防灾救灾组织指挥体系建设、救灾队伍建设及职责任务、灾害应急预案的制定、防灾救灾的宣传教育、灾害政策法规建设；

在风险评价的基础上，首先考虑使所有工程设施在预期的设防标准和目标下具有一定的抗灾能力，由此构成风险管控范围内的工程性风险管控区；其次，为防止超过工程风险管控设防标准的灾害影响防灾避灾功能，建立防灾社区，形成由点——点——区构成的防灾空间格局，成为风险管控范围内的社区管理区；

3)不同工况的风险管控措施：①不同地震工况的风险管控措施：首先确定调查区内的地震动峰值加速度，当遭遇里式五级以上的地震时，地方政府应组织民众转移到地势宽缓的地带；

②不同降雨工况的风险管控措施：采用分析当前短时间的降雨频率和降雨的持续时间，来判断滑坡发生的可能性，从而为地质灾害防灾减灾做出决策。

本发明在高精度影像上解译潜在地质灾害点和已有地质灾害点，有目的性的前往现场复核调查，收集地质灾害相关资料，利用ARC GIS从地质灾害易发性、地质灾害易损性、地质灾害危险性三个方面着手，分析地质灾害的风险性，并形成一套适用于调查区的地质灾害风险管控措施，科学有效的对区域地质灾害的风险性进行评价，并根据评价结果制定合理的风险管控措施。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的实施例并不局限于此。总而言之，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种区域性地质灾害风险性评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：开展调查工作前，先通过遥感技术对预定调查区内的潜在地质灾害点和已有地质灾害点进行解译定位，并事先在遥感影像上确定灾害的威胁对象以及威胁对象的重要性；

S2：根据遥感解译数据，对预定调查区有的放矢地开展调查，对灾害特征进行现场记录并绘制灾害形态草图，测量灾害规模尺寸，对灾害威胁对象进行现场核对并记录，为后续评价工作收集原始数据资料；

S3：将调查区划分为重点区和一般区，重点区特点为灾害点密度高且威胁对象重要性高，一般区为除重点区以外的所有区域，划分依据是根据现场的调查资料，有理有据进行划分；

S4：地质灾害风险评价：根据野外调查数据资料，利用ARCGIS对调查区内风险性开展评价，首先对一般区开展评价，评价精度1∶5万；

S5：对重点区开展1:1万风险评价；

S6：根据评价结果，给出地质灾害风险管控建议。

2.根据权利要求1所述的一种区域性地质灾害风险性评价方法，其特征在于：所述S3中重点区为人口聚集的建筑设施包括厂房、学校和居民楼。

3.根据权利要求1所述的一种区域性地质灾害风险性评价方法，其特征在于：所述S4中1:5万地质灾害易发性评价：

①划分评价单元，即地质灾害评价中最小的地表研究对象，其形状包括规则图形和不规则多边形，采用栅格单元评价法，以12.5m×12.5m栅格单元为最小评价单元；

②确定易发性评价指标体系：易发性评价指标选取原则为数量性、综合性、替代性、具体性、科学性、系统性、层次性、独立性、可操作性、实用性；易发性评价指标体系建立：综合考虑崩塌和滑坡各种地质灾害作用，而不单列各种地质灾害各自的指标体系，在上述指标体系建立原则的基础上，从地质环境的角度全面考虑各种地质灾害发生的各种因素，将该指标体系划分为两类：地形地貌因素和基础地质因素，地形地貌因素包括坡度、坡高、地貌，基础地质因素包括工程岩组、斜坡结构类型、高程；

③易发性评价模型：

式中：I——对应特定单元地质灾害发生的总信息量，指示地质灾害发生的可能性，可作为地质灾害易发性指数；Ni——对应特定因素、第i状态或区间条件下的地质灾害面积或地质灾害点数；Si——对应特定因素、第i状态或区间的分布面积；N——调查区地质灾害总面积或总地质灾害点数；S——调查区总面积；

④层次分析法确定权重：运用层次分析法确定指标权重，一般可以分为建立递阶层次结构、建立判断矩阵、计算权向量、判断矩阵一致性检验与计算各指标的组合权重5个环节。

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