基于GIS空间分析实现地质灾害危险性综合评价研究技术方案

孙来忠 韦 莉（甘肃建筑职业技术学院，甘肃 兰州 730060）

1 项目背景

兰州市位于陇西黄土高原西北部，甘肃省中部。主要市区座落于黄河河谷盆地两岸阶地之上。地理坐标为东经103°40′，北纬36°03′。

按自然地理区域划分，兰州市正好地处青藏高原、黄土高原和内蒙古高原的交接区，是我国东部地区、蒙新地区和青藏高原三大自然地理区的过渡交汇地带，深居内陆，地域辽阔，地质地理条件复杂。受青藏高原隆升影像，新构造运动活动频繁，侵蚀作用强烈，基岩卸荷现象发育[1]。地貌类型多样，既有山地、高原，又有河谷、平原。同时暴雨频繁，导致地质灾害种类繁多，活动频繁。与此同时，近年来由于人类各种市政建设的不断开展，地质环境不断被破坏，导致地质灾害发生的频率有所提高，随时威胁着人民生命财产的安全和城市建设事业的顺利进行。由于社会经济的飞速发展和人们多种市政建设活动的不断变化，以及对城市各种空间环境的利用开发，都需要对相应环境和地质灾害危险性做出合理的判断。

因此，在兰州这种特殊地形地貌条件下所开展的一系列建设活动中，必须对其周边的环境背景、地质条件、以及危险性评价做出客观的预测，迫切需要寻求一套完整的地质灾害危险性评价模型。通过该项目建设，为区域防灾减灾服务，减少因地质灾害造成的经济损失以及对于指导地方经济建设、国土规划、减灾防灾和监测预警具有重要的理论和现实意义。

2 项目任务

项目以实现研究区地质灾害危险性评价为核心目标，选取研究区内的地形坡度、海拔高程、地层岩性、河流因子、断裂带因子、道路因子作为评价指标， 利用危险性指数[2～4]概念模型对地质灾害危险性进行评价；基于GIS系统强大的空间分析功能，实现对地理数据进行运算处理及评价结果图的输出，得到研究区地质灾害危险性评价结果，为区域国土规划和防灾减灾提供科学依据。

3 技术路线

技术路线见图1。

图1 技术路线图

4 技术方法

4.1 数据预处理

数据拼接。把DEM数据、DLG数据中的水系、交通数据拼接成一个整体，方便数据存储和应用。

几何配准：由于不同数据源格式不统一，必须对这些数据进行预处理，以达到数据的统一化和规范化，满足后期的应用需要。首先将收集到的栅格数据进行几何校正，从而提高数据的配准精度。

统一参考系。我国1：5万比例尺成图采用高斯-克吕格投影，基本坐标是1980西安坐标系，并按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带，以限制长度变形。由于不同类型的数据参考体系不统一，而参考体系统一了，才能进行后续的数据处理和数据利用，因此通过投影变换实现所有类型数据的投影统一。

4.2 评价指标体系的建立

考虑影响和控制地质灾害危险性的形成机理和形成条件，同时考虑资料的可获取性，最终建立的本研究区危险性评价指标体系因子包括：坡度因子、海拔高程因子、河流因子（ 距河流距离）、地层岩性因子、断裂构造因子[5]（距断裂带距离）、道路因子（距道路距离）这6个评价因子。

4.3 单元格划分

单元划分法作为研究工作常用的划分方法，是指将研究区划分为大小相同的正方形网格，每个网格大小相等，利于对其进行分析研究。

4.4 评价因子权重分配

因子权重（贡献率），是指评价因子在地质灾害危险性综合分区上所起的作用大小。作用大的贡献率大，该因子所占的权重就越大。过去将这类定性比大小的分析转化为定量多用专家经验打分法[6]，这种方法存在主观不确定性，运用主成分分析法确定权重是根据现有研究成果作为基础，对评价因子进行主成分分析确定权重值，再通过模型定量。

4.5 危险性指数概念评价模型的建立

基于GIS空间分析功能， 结合危险性指数概念评价模型，计算出每个评价（栅格）单元的危险度叠加综合值，并将研究区分为低危险区、中危险区和高危险区，得到危险性评价结果分区图。

5 结语

该研究以实现研究区地质灾害危险性评价为核心目标，选取研究区内的6个评价指标因子建立评价指标体系，利用危险性指数评价模型进行地质灾害危险性评价，以期得到研究区地质灾害危险性评价结果，为正确评价兰州市五区地质灾害的发展过程和状态、改善各个区地质灾害危险性状况，进而为兰州市五区防灾减灾治理决策提供科学参考。