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1、2001年第4期水文地质工程地质#15#GIS支持下的岩溶塌陷危险性评价12陈学军,罗元华(1.中国地质大学,湖北武汉430074;2.国土资源部,北京100035)摘要:通过论证利用GIS技术进行岩溶塌陷危险性定量评价的可行性和优越性,提出了通过发展接口程序将岩溶塌陷评价模型与GIS技术有机结合以快速、准确地完成评价工作的思想,为科学预测重大自然地质灾害提供了一条新的途径,并结合桂林市西城区岩溶塌陷评价的实例,详细论述了GIS支持下岩溶塌陷模糊层次评价的全过程。关键词:地理信息系统;岩溶塌陷;风险评价中图分类号:P6421254文献标识码:A文章编号:100
2、0-3665(2001)04-0015-04Abstract:AnewwayforriskassessmentofKarstcollapseusingGIStechnologyisdeeplydiscussed.AndanexampleisemployedforwholeapplicationoffuzzyhierarchicalevaluationundersupportofGIStechnology.Keywords:GIStechnology;karstcollapse;riskassessment个数,以进一步确定断层的位置对塌陷的影响,求解出1应用G
3、IS评价岩溶塌陷危险性的可行性塌陷与距断层距离之间的关系;将地下水位图层与塌岩溶塌陷是/岩溶)盖层)水0构成的系统在各种陷分布图层迭加并作统计分析,可以确定地下水位与因素影响下表现出来的系统失稳过程在地表的宏观表塌陷之间的相互关系等等。通过分析各主要致塌因素[1]现。不同的空间位置、地质环境背景条件和影响因对岩溶塌陷的影响,确定不同层次不同影响因子的权素所起的作用各不相同,并与人为活动的强度大小密重,以此来刻划各影响因素对岩溶塌陷产生的影响程切相关;加之地质体本身的非均匀性、不确定性和人类度及各影响因素之间的组合效应,然后在确定各因子活动多变性的影响,难以准确
4、地定出边界条件。况且,隶属度的基础上进行多因子综合,得到各单元的岩溶对不同地点的地质环境的初始条件和边界条件,难以塌陷危险性程度评价结果。在事前准确地确定和提取,使许多定量评价理论难以尽管GIS的基本构成并不具备岩溶塌陷定量评价在岩溶塌陷危险性评价中应用。GIS的基本特征决定的功能,但是它却能为定量评价问题提供强有力的支了其可以很好地解决许多传统技术手段难以解决的问持,即通过发展接口技术,把GIS的一般构成与预测应题,使岩溶塌陷的定量预测成为可能,可以及时、方便用程式结合起来,以实现岩溶塌陷预测的计算机化(图[3]地将空间模拟评价过程暴露出的问题予以改正,并反
5、1),遵循这种思路使GIS技术得以充分地利用。馈到新的模拟过程,不仅大大提高研究工作效率,而且3建立预测评价模型可获得符合实际情况的科学结论。危险性评价模型的建立是整个评价过程中具有决2GIS支持下岩溶塌陷危险性评价思路定性意义的一步,模型的好坏直接关系到岩溶塌陷预利用GIS在收集、分析空间数据方面的能力,将实测成败。考虑到其影响因素错综复杂且没有截然的界际工作所收集到的离散数据点进行统计识别,生成系限值,具有明显的模糊性,难以用准确的数学描述工具列图件和模拟地图,进行空间检索与分析、属性数据的严密地刻划出岩溶塌陷的孕育)发展)产生过程,但[4]调用、图表计算
6、、数学模拟,及对不同图层的复合、分各影响因素之间又具有明显的相关性和归类性特征,[2]解、叠加等运算,来实现不同的分析目的。例如,断因此,本文采用层次模糊数学方法进行评价。将评价层层线的缓冲分析可以得出不同的断层缓冲区内的塌陷次结构模型中的评价目标A划定评价集为五级:A={稳定级(a1),基本稳定级(a2),次易塌级收稿日期:2001-01-05(a3),易塌级(a4),极易塌级(a5)}基金项目:国家计委防灾减灾项目资助(计司国地[1996]12)相应条件层B中各指标对A的评价模糊子集为:作者简介:陈学军(1961-),男,副教授,博士生,岩土工程专业。Bi
7、=(bi1,bi2,bi3,bi4,bi5)(1)#16#水文地质工程地质2001年第4期地下水位变幅C13,地下水径流强度C14,距地表水体距离C15)、地形地貌条件B5(地形变化C16、地貌条件C17)、人类工程活动条件B6(距抽水井距离C18、抽排水强度C19)等有关,因此,本次评价将以上述6个条件共19个因子作为其塌陷危险性评价因子,从而构造出桂林市西城区岩溶塌陷危险性评价层次结构模型。412评价因子权值的确定根据西城区岩溶塌陷条件及影响因素分析,结合专家经验,利用A.L.Satty提出的/1)9标度0法,分别列出层次结构中条件层和因子层的判断矩阵(即
8、岩溶塌陷的基本条件相对于岩溶塌陷评价目
