GIS支持下的气象地质灾害与地形条件的相关分析

摘 要：影响气象地质灾害的因素很多，地形因子是其中因素之一。本文以吉林省磐石市为例，利用地理信息系统技术对地形条件中的坡度因子的气象地质灾害情况进行分析，探讨了气象地质灾害与地形条件的关系，为加强气象地质灾害防治以及合理利用土地提供依据。此外，本文探讨的气象地质灾害主要指降雨引发的地质灾害，借助GIS对气象地质灾害进行研究，可以发现一些用常规方法很难发现的规律，有助于更加深刻地认识气象地质灾害的变化规律。利用该方法对研究区气象地质灾害强度与地形条件的关系进行分析，可满足对气象地质灾害现状调查和动态监测的技术需求，有利于适时掌握气象地质灾害的变化规律，旨在为气象地质灾害的治理和制订规划提供科学依据。

关键词：气象地质灾害；地形因子；坡度

中图分类号：P208 文献标识码：A

引言

气象地质灾害的发生主要因素是不可抗力的自然因素造成的，如汛期强降雨引起的突发性地质灾害（泥石流、滑坡、崩塌等）。为了最大限度地避免和减少不可抗力的自然灾害造成的损失，需要加强基础调查工作，掌握致灾地质作用的分布状况和危害程度，建立监测网络和预警系统，加强动态监测。在多发区要加强群测群防；在重点防范期内，要加强巡查检查。鼓励提供发生气象地质灾害的前兆信息，根据出现的前兆划定气象地质灾害危险区，予以公告，并在危险区边界设置警示标志。采取工程治理或搬迁避让措施，通过预防和治理，达到避免和减少伤亡损失和财产损失的目的。本文以吉林省磐石市土壤强度分布图为基础，对气象地质灾害与地形条件中的坡度坡向的关系进行探讨，其中气象地质灾害强度一般分为一级、二级、三级、四级等4级，以其得出地区气象地质灾害强度与坡度之间存在的规律。

1 吉林省磐石市基本概况

1.1 地形地貌分析

磐石市地处松辽平原向长白山过渡地带，属长白山西麓，横亘境内东西的长白山系哈达岭山脉老爷岭构成了该市中部和东北部较高，南部和西部偏低的屋脊地势。研究区总体地貌特征为多低山丘陵，山体短小且走向紊乱，其中最高峰为7个顶子，海拔569.7m，区内北高南低，海拔高度318～325m。按照地形地貌形态及成因，可将研究区分为低山、丘陵构造和冲击河谷地貌。

1.2 气象水文分析

磐石市地处内陆山区，属亚温带大陆性气候区，四季分明，降水集中，年平均气温4.72℃，冬季常受西伯利亚高空寒冷高气压带影响，寒暑温差变化显著，年均降水量669.6mm，降水集中在6～8月，总降水量约占全年降水量的80%，蒸发量多年平均值为1320.1mm（直径20cm蒸发皿），蒸发量大于降水量。磐石市水系发达，河流密布，南部的辉发河水系与北部的饮马河水系为境内2大水系，共有大小河流181条呈扇形河网均匀分布全市，平均长度14.8km，全部流入松花江；低山丘陵区河谷地带分布着一些季节性河流，但流量不大。研究区内的辉发河水系挡石河流经市区内河段长度为8km，汇水面积471km2，另一磐石河流经市区5km，汇水面积60.8km2，其中挡石河径流量年际变化大，月平均流量也不均匀[1]。

2 气象地质灾害与地形条件相关分析

2.1 地形因子的提取

以修正通用土壤流失方程中的地形因子为研究对象，DEM为数据源，实现在ArcView软件平台下对地形因子的提取。检验分析提取后的值分布得出，以DEM为数据源，在ArcView支持下，利用适合该研究区的修正后的值得算法可以获得较为准确的值。根据这一研究结果，可充分开展气象地质灾害地形因子研究，为更大区域尺度转换提供数据支持和匹配基础，并为气象地质灾害进行区域尺度上的预测评价提供了合理、科学的方法引导及技术支持[2]。在ArcView软件下，完成数字高程模型（DEM）的制备，从而可以进一步提取坡度和坡向图。

2.2 坡度

坡度（Degree of slope）指的是水平面与地形面之间的夹角，地面上某一点的坡度即表示地表在该点的倾斜程度；坡度百分比表示高程增量（Rise）与水平增量（Run）之间的百分数。坡度是影响气象地质灾害的基本地形要素，其应用范围较广，如利用坡度的起伏变化判断确定崩塌、泥石流或气象地质灾害严重区，加强灾害防治和水土保持，在某一地区内提取出较为平坦的区域，用于构建大型商业中心或房屋建筑等。同时，还可利用GIS技术分析不同坡度等级的气象地质灾害，从大尺度方面探讨出气象地质灾害与坡度等级之间的空间关系，从而合理利用土地、减轻气象地质灾害和加强气象地质灾害防治提供依据。采用ArcView地理信息系统软件，根据数字地图数据建立地面数字高程模型，通过SLOPE函数生成坡度指数数据。

按照国家通用标准在0°～90°的地面坡度范围将其划分为6级，其中0°～3°为第1坡度等级、3°～5°为第2坡度等级、5°～8°为第3坡度等级、8°～15°为第4坡度等级、15°～25°为第5坡度等级、25°～90°为第6坡度等级，建立起1个可反映出坡度等级内气象地质灾害强度的综合指标。根据指标大小反映出土壤受侵蚀等的严重程度，进而实现对不同坡度等级的气象地质灾害强度的比较分析。

结果见表1：

3 结论

从其结果可以看出，除1级气象地质灾害在第4坡度等级所占比重有所升高以外，第1坡度等级到第6坡度等级之间，气象地质灾害最高值出现在第1级，1级以上坡度等级的气象地质灾害所占比重随着坡度的增大而逐渐降低，最低值出现在第6坡度等级上。同时，可以看出，1、2和3级坡度等级各种强度的气象地质灾害所占百分比相对较高，而在4、5和6坡度等级上气象地质灾害所占百分比相对较低。这一现象说明，坡度等级较低区域受人为活动较多、土地利用程度较高、对植被和土壤的破坏较大等影响，发生气象地质灾害的机率较大。

参考文献

[1] 王楠.遥感和技术在磐石市土壤侵蚀定量分析的应用研究[J].2006 （4）.

[2] 杨存建，等.GIS支持下不同坡度的土壤侵蚀特征分析[J].水土保持学报，2002（12）.

[3] 丁峰，高志海.DEM在旱耕地荒漠化评价中的应用[J].水土保持学报，2000（14）.

作者简介：孟冰祥（1985-），女族，汉，重庆市巫山县人，本科学历，助理工程师，从事地面测报、预报服务、财务会计等工作。