基于GIS的山区地质灾害空间区划与应用

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山区相比于其他地区来说其地质环境更加复杂,地质条件也更加脆弱,山区在发展经济的过程中,会涉及到一些人类工程活动如道路工程建设等,这些工程建设与当地地质环境相互影响就可能导致山区地质环境问题的发生,人类活动愈频繁,山区地质环境所承受的压力就愈大,山区地质灾害就愈频发,对道路安全的威胁也就愈发显著。所以,基于GIS对某个山区案例进行地质灾害危险性区划及应用研究,在一定程度上有助于提高该山区地质灾害防治的水平。国道318线因全国路况最险峻、通行难度最大而闻名,四川省雅安市天全县被国道318线横穿,其地理位置位于四川西部,地形为山区,因此,本文选择四川省雅安市天全县作为山区案例来开展针对山区的地质灾害危险性区划研究,研究所需的数据通过野外调查资料、高程数字模型数据、遥感影像数据、各类统计数据以及相关资料获取,首先基于Arc GIS、ENVI等技术平台建立研究区地质环境空间及属性数据库,为后续分析提供数据支撑,然后基于对天全县境内地质灾害类型的调查即其境内存在不稳定斜坡、滑坡、崩塌、泥石流等几种地质灾害类型,通过分析这几种特有地质灾害类型的特征,从地形地貌、气象水文、地质结构、人类工程四个方面建立区域地质灾害危险性区划指标体系,采用主客观相结合的组合赋权法、结合Arc GIS技术的综合分析法对研究区进行地质灾害危险性可视化区划分析并构建工作流模型发布GP服务,以供相关研究人员通过Web GIS直接调用此模型,缩短危险判别时间,及时做出应对决策,最后,将该地质灾害危险性区划分析过程与结果应用于公路边坡地质灾害监测预警中:第一,调查研究区在地形地貌、气象水文、地质结构、人类工程四个方面的基本概况与研究区境内特有的几种主要地质灾害类型并分析这些地质灾害类型的发生机制以及其在该研究区境内的时空分布特征。第二,基于研究区的基本概况,直接或间接获取研究区在地形地貌、气象水文、地质结构、人类工程四个方面的地理空间数据资料,采用Arc GIS技术手段与ENVI、EXCEL、SPSS等辅助技术手段相结合的方式对获取的初始地理空间数据有效信息进行挖掘与整理,建立四川省雅安市天全县地质环境空间及属性数据库。第三,基于研究区主要地质灾害的发生机制,提取地表坡度、起伏度、切割深度、地形湿度指数、与河流距离、植被覆盖指数、降雨量、岩土类型、与断裂带距离、地震影响范围、与道路距离等共15个指标因子,建立研究区地质灾害危险性区划指标体系,采用主客观相结合的组合赋权法计算各指标权重,采用结合Arc GIS技术的综合分析法对研究区进行区域性地质灾害危险性区划分析,得到天全县地质灾害危险等级的可视化区划结果。第四,将区域性地质灾害危险性区划分析的工作流程构建成工作流模型,将此工作流模型通过Arc GIS for Sever发布GP服务;然后将宏观区域危险性区划与微观隐患点监测预警相结合以及将可视化区域灾害与线性道路安全相结合来研究区域性地质灾害危险性区划分析在公路边坡地质灾害监测预警中的应用。论文提出一套适用于山区的地质灾害危险性区划指标体系,在空间区域内分析得到研究区境内地质灾害危险等级区划结果,将其作为重点危险边坡的判别依据,同时建立一套可视化流程体系即将整个区划过程制作成工作流模型并发布为GP服务,为相关研究人员提供工作流程参考,为山区公路边坡地质灾害监测预警提供理论支撑与技术支撑。
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