基于ArcGis的福建省降雨型地质灾害易发性评价模型

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1、72福建地质GeologyofFujian增刊1基于ArcGis的福建省降雨型地质灾害易发性评价模型黄志刚1陈向阳2刘爱鸣1(1．福建省气象台，福州，350001，2．福建省水文地质工程地质勘测设计院，漳州，363000)摘要通过构建地质灾害发育强度指数和降雨强度指数，建立降雨型地质灾害易发程度评价模型，将全省按灾害易发性划分为高、中、低3类区域。借助ArcGis平台，用栅格数据模型(Raster)来表现评价因子的地理分布，进行深入的空间分析和处理。关键词地质灾害降雨易发程度分区评价模型福建省地质灾害的形成有多种综合因素，作为内因的

2、地质环境因素和作为外因的降雨因素，是地质灾害预报预警时主要考虑的2个因子。通过详细的地质灾害点现状调查，可以从宏观上了解各地地质灾害发育程度的现状，而这个现状主要是由降雨和地质环境因素共同作用造成的，若能从地质灾害发育程度的现状分布中将降雨因素剔除，就能得到仅由地质环境因素所控制的地质灾害易发程度的分布，这就是笔者所要进行讨论并尝试解决的问题。1福建省地质灾害发育强度地质灾害发育强度是对地质灾害现状的客观描述，可用2个指标来评价：地质灾害分布密度(a)，即单位面积内灾害点个数；地质灾害规模密度b，即单位面积内灾害点土方数。发育强度(

3、Z)与2个评价指标之间的关系用函数表示。Z=z(口，6)一y口+和，y，r权重系数由于地质灾害发生的机理极为复杂，对影响地质灾害发生的岩土体特征、地形(地貌)、坡度、高差、地震作用等因素目前无法进行准确量化。以地质灾害分布密度和规模来评价地质灾害发育强度，在样本数足够大、地质灾害点调查较详细的情况下客观地反映区域内地质灾害的现状，并可避免因评判因子过多导致问题复杂化及人为干扰过多的弊病。根据福建省地质环境监测中心提供的地质灾害调查资料，灾害点总数为1777处，灾害类型包括崩塌276处、滑坡1429处、泥石流72处，96％的灾害发生在

4、1990一-2006年。为了计算分布密度和规模密度指数，先对福建省地图进行网格化处理。在地理信息系统Arelnf09．1平台上，按照10kmXl0km的规格，把福建省区域划分为1484个网格单元，将1777个灾害点按经纬度坐标投射到网格地图上。然后计算每个网格单元内地质灾害点的分布密度和规模密度进行归一化处理，就得到每个网格单元的分布密度指数和规模密度指数，进而计算网格单元的发育强度指数uo(表1)。收稿日期：2010—07—26作者简介：黄志刚(1974一)，男，高级工程师，海洋气象专业。增刊1黄志刚等：基于ArcGis的福建省降

5、雨型地质灾害易发性评价模型73表1发育强度指数评价分析Table1Evaluationandanalysisonthedevelopmentinstensityindex因子公式说明分布密度指数归一化(n．)一ni．，'lmao札为第i个单元网格灾害点数In。，为所有单元网格最大灾害鳓‘了7亍点数规模密度指数归一化(bt)b．一旦÷堡坚弘为第i个单元网格灾害点土方数；7Jma。为所有单元网格最大j灾害点土方数ls为单元网格面积发育强度指数(zI)z·27a-十帝i7、q为权重系数，均取值0．5网格单元发育强度指数在GIS系统内表现为

6、离散点(即单元网格中心点)，为了得到发育强度指数的连续分布，对离散点进行的插值，插值方案选取Spline方法，得到连续分布的表面，数据格式为Raster，即栅格图。栅格数据模型其实质就是通过栅格像元(cell)的二维矩阵来表现地理现象，每个像元对应一个属性值，因此不同栅格数据之间可以进行数学运算‘2

7、。从发育强度分布图看(图1)，发育强度指数的高值区反映了这些区域灾害点密集，灾害频发，是对地质灾害发生现状的客观描述，是降雨和地质环境因素共同作用的结果。图1地质灾害发育强度分布图Fig．1thedistributingmapofgeo

8、-hazarddevelopmentinstensity2降雨强度指数根据1961---2005年期间暴雨过程的全省66个站点降水量统计资料，选取4个指标即：过程雨量极值(C)，日雨量极值(D)，连续暴雨日数极值(E)，年均暴雨次数(F)来构建降雨强度指数(P)。74福建地质GeologyofFujian第29卷P=AC+J82D+届E+角F，届为权重系数对因子C，D，E，F进行归一化处理，进而计算得到单个站点的降雨强度指数(P；)，降雨强度指数评价(表2)。表2降雨强度指数评价分析Table2Evaluationandanalys

9、isontherainfallinstensityindex因子公式说明过程雨量极值归一化(C)C一』l_c，为第i个站点过程雨量极值lf。。为所有站点最大过Cm缸程雨量极值日雨量极值归一化(Di)Dijd—一ld．为第i个站点日雨量