基于AHP權(quán)值計(jì)算模型在地災(zāi)易發(fā)區(qū)劃分中的應(yīng)用

杜歡歡+翁建

摘要：近年來，農(nóng)村山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害呈頻發(fā)態(tài)勢(shì)，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和新農(nóng)村建設(shè)造成了嚴(yán)重威脅。這樣的現(xiàn)狀對(duì)更高效、更準(zhǔn)確的劃分地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)提出了新的要求。本文提出基于AHP權(quán)值計(jì)算模型，并將其應(yīng)用于研究區(qū)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的劃分中，模型得出的結(jié)果具有一定的可信度。希望能將此模型應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)工作中，為各個(gè)地方政府和防災(zāi)減災(zāi)部門提供科學(xué)、具有時(shí)效性的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。

關(guān)鍵詞：AHP權(quán)值計(jì)算；評(píng)價(jià)模型；地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)

1、引言

我省是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的省份，地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布廣、影響大，制約著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，威脅著人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。特別是農(nóng)村山區(qū)，地質(zhì)地貌復(fù)雜、交通不便、監(jiān)測(cè)設(shè)備落后、人民防災(zāi)避災(zāi)意識(shí)薄弱，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害造成的損失尤為沉重。但是目前對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)劃分工作相對(duì)滯后，因此探索適用的地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)模型，建立準(zhǔn)確、能夠?qū)崟r(shí)更新的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分刻不容緩。

2、數(shù)據(jù)獲取與研究區(qū)概況

（一）數(shù)據(jù)的獲取方式

（1）地理底圖

該數(shù)據(jù)源為電子版的圖形數(shù)據(jù)。是國(guó)家測(cè)繪局提供的最新的1：1萬的地形圖編繪而成。地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)為1980西安坐標(biāo)系，1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，高斯—克呂格橫軸等角切圓柱投影投影3°分帶，cad格式。還使用了由浙江省測(cè)繪局提供的最新mapgis格式1：5萬地形地質(zhì)圖。

（2）地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃成果

該數(shù)據(jù)源為非電子的觀測(cè)數(shù)據(jù)，即現(xiàn)場(chǎng)獲取的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，它們包括野外實(shí)地勘測(cè)、量算、GPS數(shù)據(jù)、野外實(shí)地照片數(shù)據(jù)，經(jīng)過室內(nèi)整理，綜合多種因素而形成。

（3）DEM數(shù)據(jù)

由地方測(cè)繪局提供的5m分辨率的DEM數(shù)據(jù)，使用DEM數(shù)據(jù)計(jì)算研究區(qū)坡度數(shù)據(jù)（圖1）。

（二）研究區(qū)概況

根據(jù)地理數(shù)據(jù)的保密規(guī)定，本文以模擬數(shù)據(jù)作為研究區(qū)進(jìn)行分析。地質(zhì)災(zāi)害的影響因素主要包括五個(gè)方面：地形地貌、地質(zhì)、降雨量和植被、人工活動(dòng)、已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。

（1）地形地貌

研究區(qū)地勢(shì)北高南低，南多丘陵，地面高程在5.1到6.2之間，但是北部出露的部分丘陵成為平原上的孤丘，海拔超過100m的山峰有2座，相對(duì)而言，北部孤丘地區(qū)山體自然坡度變化較大。

（2）地質(zhì)

研究區(qū)組成山體以白堊系下統(tǒng)館頭組、朝川組和第四系的含碎石粉質(zhì)粘土為主，巖性結(jié)構(gòu)特征零亂，土壤性狀為硬塑，易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。

（3）降雨量和植被

本區(qū)年降水量大，1978-2013年平均降水量在1473.6毫米，而且時(shí)間分布不均勻，降雨主要集中在3-9月，日最大降水量達(dá)到327.6毫米，整體來說本地區(qū)降水量大，且短時(shí)間內(nèi)降水強(qiáng)度大。本區(qū)植被茂密。

（4）人工活動(dòng)

本區(qū)人口相對(duì)密集，人類活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響較大，礦山開挖，特別是開采礦山形成的高陡邊坡和堆放的棄渣對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響較大；道路交通建設(shè)，特別是鄉(xiāng)村公路切坡不規(guī)范，處理不到位，易發(fā)生崩塌；農(nóng)村山區(qū)各鎮(zhèn)分散、孤立、防護(hù)不夠到位的切坡建房對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響較大。

（5）已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害

研究區(qū)內(nèi)已經(jīng)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，按照其方量和面積使用ArcGIS的核密度分析工具計(jì)算地質(zhì)災(zāi)害的影響范圍（圖2）。

3、基于AHP權(quán)值計(jì)算模型

（1）模型原理

地質(zhì)災(zāi)害是否易發(fā)生，主要取決于地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)備因素，預(yù)備因素包括斜坡所處地形條件、地層巖性及構(gòu)造等，而降雨、人類工程活動(dòng)等則是地質(zhì)災(zāi)害的觸發(fā)因素，觸發(fā)通過預(yù)備因素才起作用[1]。因此本文將城鎮(zhèn)、交通線路的一定緩沖區(qū)視為人類活動(dòng)影響區(qū)，將之量化參與到模型計(jì)算之中。

基于AHP權(quán)值計(jì)算的模型是先把調(diào)查區(qū)劃分為大小適宜的單元，將與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生總是有關(guān)的因子作為一層目標(biāo)參與權(quán)值計(jì)算，并將區(qū)分這些因子的元素作為另一層目標(biāo)；對(duì)這兩層目標(biāo)進(jìn)行定性和定量分析的權(quán)值計(jì)算；在初步確定易發(fā)區(qū)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用專家的經(jīng)驗(yàn)對(duì)易發(fā)區(qū)進(jìn)行鑒定，并最終得到盡可能準(zhǔn)確的易發(fā)區(qū)。

（2）模型應(yīng)用

將地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)因子：地質(zhì)（權(quán)值0.2）、地形地貌（權(quán)值0.25）、降雨量和植被（權(quán)值0.15）、人工活動(dòng)條件（權(quán)值0.1）和現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度（權(quán)值0.3）[2]，即已經(jīng)在地區(qū)國(guó)土局備案或者上報(bào)的地質(zhì)災(zāi)害作為一層目標(biāo)參與AHP權(quán)值計(jì)算，各因子的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（表1）作為二層目標(biāo)參與計(jì)算；使用ArcGIS空間分析下的加權(quán)疊加工具進(jìn)行模型的計(jì)算，再利用易發(fā)區(qū)劃分表（表2）對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行重分類劃分易發(fā)區(qū)。

4、結(jié)論

（1）本文將基于AHP權(quán)值計(jì)算模型引入到研究區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分中，得出的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)圖具有一定的可信度，結(jié)果較好的反映了研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性區(qū)劃現(xiàn)狀。基于AHP權(quán)值計(jì)算模型具有很好的可操作性，易于推廣；可以為以后地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)劃分工作提供借鑒。

（2）地質(zhì)災(zāi)害的影響因素在不同地區(qū)存在很大的差異性，基于AHP權(quán)值計(jì)算模型也應(yīng)該根據(jù)不同地區(qū)的具體情況，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)專家的意見，對(duì)AHP各層次目標(biāo)的權(quán)值做適當(dāng)?shù)男薷?，能夠更符合?dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀。

（3）本文劃分結(jié)果與以前易發(fā)區(qū)劃分中形成的“逢山必易發(fā)”的劃分原則相左，希望在以后的易發(fā)區(qū)劃分實(shí)際效果中可以做進(jìn)一步的討論。

（4）目前使用的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型具有一定的局限性，得到的結(jié)果只能相對(duì)準(zhǔn)確的反映易發(fā)程度的大體趨勢(shì)。地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性歸根到底是一個(gè)地學(xué)問題，在進(jìn)行區(qū)域性評(píng)價(jià)時(shí)，始終都不能丟棄地質(zhì)分析和研究這一基本問題。[3]因此，我們?cè)趯⑿录夹g(shù)、方法應(yīng)用于優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的同時(shí)，還要注重剖析災(zāi)害體的形成機(jī)理；真正做到腳踏地學(xué)基本原理實(shí)地，仰望地信新興技術(shù)天空，更好的服務(wù)于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈萬里.地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度區(qū)劃方法探討.浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局2014年度工程技術(shù)學(xué)術(shù)交流論文集，2014.136-145.

[2]鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）地質(zhì)災(zāi)害分布與易發(fā)區(qū)圖編制要求[S].浙江省國(guó)土資源廳（浙土資發(fā)[2003]92號(hào)），2003.5-7.

[3]黃瑞秋，向喜瓊，巨能攀.我國(guó)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀及問題[J].地質(zhì)通報(bào)，2004（11）：1081.