基于GIS的延长县地质灾害易发性分区

摘要：本文在对延长县地质灾害现状和形成条件研究基础上，采用层次分析法构建层次结构模型并计算权向量，再依据ArcGIS平台将各因素进行空间叠置，生成延长县地质灾害易发性分区图。其成果是延长县地质灾害防治和减灾规划的重要依据。

关键词：层次分析；ArcGIS；地质灾害；空间叠置；

中图分类号：F407.1文献标识码：A 文章编号：

0 引言

地质灾害评价是综合性的基础地质工作，为国土规划、减灾防灾、矿产普查、环境地质普查等诸多方面提供基础性资料。

1 研究区概况

延长县地处陕北黄土高原东部，地质环境脆弱，地质灾害频发，严重影响着居民的生命和财产安全，地质灾害评价工作成为当地政府亟待解决的问题。

根据野外调查结果确定，区内地质灾害主要有不稳定斜坡、滑坡、崩塌三种类型，其次有两处泥流隐患点。各类地质灾害的形成受到多方面的影响，主要包括地形地貌、地层岩性、水的作用以及人类工程活动等。

2 层次分析评价过程

2.1 构建层次结构模型

建立延长县地质灾害易发性评价结构模型图，将灾害分布密度、坡度、坡型、坡高、岩土体类型、河流冲刷和人类工程活动等七个因子做为方案层，分别归属于灾害发育因素、形成因素、诱发因素准则层。

2.2．构造判断矩阵

采用1～9标度方法分别对准则层和方案层的各个因素进行两两比较，赋以相应分值，构造判断矩阵，其中：

目标层A对准则层B判断矩阵为： A=

准则层B对方案层C的判断矩阵为： B1=1，B2＝，

B3=1

2.3．计算权向量及一致性检验

根据层次分析法权向量计算公式，可以计算出矩阵A和B的λmax和归一化的ω值：λmax（A）=3，ω(A)=（0.5679，0.3339，0.0982），其一致性检验结果CR＝0.0213

λmax（B2）=5.0133，ω（B2）=（0.3130，0.0988，0.0988，0.3130，0.1765），其一致性检验结果CR＝0.003。

方案层C对目标层A的总排序权重计算结果见表2-1。

表2-1判断矩阵层次总排序结果表

方案层C对目标层A的一致性比率CR＝0.0243

3 基于GIS的空间叠置分析

应用ArcGIS根据其网格单元选取原则，结合延长县已发生崩塌、滑坡灾害地规模，本文采用2km×2km的方格进行格网剖分，将全区离散为670个单元网格，所依据的基础图件为1：50000的DEM图和工程地质图。

选取合适的网格单元以后对延长县的灾害分布密度、坡高、坡度、坡型、岩土体类型、河流冲刷及人类工程活动等评价指标进行归一化处理，得出它们的归一化图，对各指标归一化图进行计算叠置分析。

3.1 运算方法及过程

这一过程可以运用ArcGIS栅格计算功能实现，将各指标重分类图按照层次分析法确定的权重（表2-1）进行叠加计算，见图3-1。

3.2 计算结果

经过上述计算，可以得到延长县地质灾害易发程度评价结果图，见图3-2。

图3-1ArcGIS平台下各因子指标叠置分析计算过程图 图3-2ArcGIS平台下各因子指标叠置分析计算结果图

3.3 易发程度等级划分

本次评价采用ArcGIS中自然裂点法分级标准，将各因子评价指标叠加分析结果分为四级，分级结果见图3-3：

P＝0.392460470～0.985501528时，为高易发区；

P＝0.234572915～0.392460470时，为中易发区；

P＝0.134449100～0.234572915时，为低易发区；

P＝0.003517957～0.134449100时，为不易发区。

在定量计算划分易发区的基础上，综合考虑各种因素，人工勾画出延长县地质灾害易发程度区划图（图3-4）。

图3-3 ArcGIS平台下易发性分级结果 图3-4 延长县地质灾害易发程度分区图

4 结论

本文采用层次分析法对延长县地质灾害进行分析评价，利用ArcGIS的空间叠置功能对地质灾害评价指标进行叠置分析，自动生成评价结果，不仅避免了评价过程中主观因素过多的弊端，而且使得评价结果更直观易懂。本文最后对延长县地质灾害易发性进行了区划，对研究区的各类工程建设选址和防灾减灾工作具有很高的指导价值。

参考文献

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[2] 陈志新等. 陕西省延安市延长县地质灾害详细调查报告[R],2008

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[4] 汤国安. 杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[M]. 北京：科学出版社，2006

作者简介：祝俊华（1990—），男，长安大学地质工程与测绘学院2011级硕士研究生，地质工程专业。