基于GIS的地壳稳定性评价

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1、20102010Vo1.5No.1陈文杰：基于GIS的地壳稳定性评价第5卷第1期基于GIS的地壳稳定性评价陈文杰（天津市地质调查研究院，天津300191）摘要：本文介绍了基于GIS的地壳稳定性评价方法，选取了地震、构造、工程地质、地面沉降等4个因子，19个要素，提出了点、线、区图层定量处理方法，使用层次分析法确定权系数，通过GIS的叠加分析获得最终评价结果，以天津市为例给出了地壳稳定性评价图。关键词：MapGIS；地壳稳定性；缓冲区分析；叠加分析；层次分析法中图分类号：P542文献标识码：A文章编号：1007-1903(2010)01-0027

2、-061评价原则及方法价，共采用了个评价因子，即地震、构造、工程地质和地面沉降因子，并且进一步划分为19个要素（见（1）以构造稳定性评价为重点，配合介质稳定性表2）。采用10分制打分的方法对评价要素进行量化，和地面稳定性进行综合性评价。分数越大，地壳稳定性越差。（2）根据《工程地质调查规范》，将区域地壳相对稳定性在四级划分的基础上，结合本区特点进一步进表2地壳稳定性评价要素一览表行细分。按上述原则，天津地区总体上属相对较稳定区，序号评价因子评价要素序号评价要素局部地段属相对较不稳定区，缺少相对稳定及相对不11地震震级稳定地区。结合本区特点对上

3、述两区再进行细划（表1）。22地震频次地震烈度表1稳定性等级划分地震峰值加速度地震因子55<级地震影响范围规范中相对稳定性类别天津市区域稳定性等级划分-级地震影响范围相对稳定相对稳定（在市域内不存在）-5级地震影响范围相对较稳定88>5级地震影响范围相对较稳定相对次较稳定91更新世岩石圈断裂102更新世壳断裂相对次较不稳定11更新世盖层断裂相对较不稳定相对较不稳定12构造因子新近系壳断裂15新近系盖层断裂相对略较不稳定1时代不明壳断裂相对不稳定相对不稳定（在市域内不存在）15时代不明盖层断裂11软土厚度分区

4、1工程地质条件因子2饱和砂土液化分区（）待评区的划分原则：待评区是在区域构造研18古河道分布19地面沉降因子1地面沉降速率究基础上，编制构造分区图作为基本待评区的轮廓，进一步细分待评区，为计算评判使用。（）利用GIS空间分析的优势，采用网格剖分（）评价时间选用第四纪时限范围，评价空间重的方法处理面状数据，对于断层数据采用缓冲区分析点为地壳表层的稳定程度。法解决，将线状图层转化为面状图层。对于点状的地（5）采用GIS层次分析法进行地壳稳定性综合评作者简介：陈文杰（199-），男，副总工程师、高级工程师，从事地理信息系统研究以及GIS在

5、水工环应用。E-mail:Tjddy@sina.com。220102010第5卷第1期分析研究Vo1.5No.1震数据同样采用缓冲区分析的办法，将点状图层转化为面状图层。表3构造因子各要素评分表分类评分分类评分2评价流程岩石圈更新世2壳断裂5新近系1盖层断裂时间不详0.52.1构造因子评价流程非断裂区0（1）断裂分类参加评价的断裂按规模分为岩石圈断裂、壳断表4各构造要素综合评分表裂、盖层断裂种；按断裂发生的时间可分为更新世、序号断裂规模发生时代评分新近系、时间不明种。1岩石圈更新世9（2）使用缓冲区分析确定断裂影响范围（图1），2岩石

6、圈新近系8岩石圈断裂、壳断裂、盖层断裂影响半径分别为岩石圈时间不详.55km、km和1km。壳断裂更新世5壳断裂新近系壳断裂时间不详.5盖层断裂更新世58盖层断裂新近系9盖层断裂时间不详.52000m。（）交集运算规则网格与单要素图层进行交集运算，单要素图层被剖分成网格。（）图层叠加将个图层的属性数据导入数据库，各个数据表的分别按单元格的ID号进行叠加，每个单元格的评价参数按面积进行加权，得到每个单元的评价参数。合并个数据表，按每个单元ID号，对评价参数图1缓冲区分析示意图求和。（8）构造因子综合评价（）评价要素

7、打分将第步导入GIS，与规则网格连接。形成综合按照断裂规模和断裂发生时代采用10分制进行打构造评价图层（图2）。分，详见表、表。2.2地震因子评价流程（）制作单要素图层（1）地震因子图层上述排列组合共有9层，除第2、层不存在外，地震因子图层包括地震震级、地震发生频次、地共有层。在GIS的空间分析子系统，对断层图层震烈度分区、地震峰值分区、地震影响范围分区等5（线文件）进行缓冲区分析，影响半径分别为5000m、项内容，共计8个要素层。000m和1000m。形成区文件图层。挂接属性，在评（2）形成规则网格价参数字段输入相应分数，断层区

8、域采用上述打分，在DEM系统建立规则网格，网格大小为2000×非断裂区域属性值为0。2000m，为区文件。与天津市范围的区文件进行交集运（5）规则网格