技术在地质灾害区划中的应用———以山西省兴县为例

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更多发布于：2007-08-28 20:52

以山西省西北部地质灾害较为典型的地区兴县为例，应用野外地质灾害调查所收集的资料，建立山西兴县地质灾害空间数据库系统，并在GIS软件平台上将调查结果数字化，得到兴县现状地质灾害分布图，再利用对已矢量化的图层以及灾害点文件的叠加得到兴县地质灾害易发分区图。将其分成地质灾害高易发区、中易发区、低易发区2 个区，其中高易发区又可进一步划分成" 个二级区。分区的结果还揭示了地质灾害空间分布特征及其与人类工程活动和地质环境背景的关系。
GIS具有采集、存贮、管理、分析、输出各种数据、进行数据维护和更新、区域空间分析、多因素综合分析和动态预测等功能。其强大的空间信息管理与分析功能为研究区域地 质环境和地质灾害提供了一个有效的途径。GIS不仅可以管理数字、属性和空间信息，而且可以使用各种空间分析方法对多种信息进行综合分析，寻找空间实体间的相互关系，分 析一定区域内分布的现象和过程。借助GIS建立的专业分析功能，可以分析贯穿灾害起源、发展和影响范围等地质灾害全过程的大量数据。而完成采集、存储和组织不同类型 数据的任务，正是GIS的优势所在。 兴县地质灾害调查与区划工作起步较晚，研究水平较低。开展兴县地质灾害调查与区划工作的目的是查明境内地质灾害现状及其隐患，圈定地质灾害易发区。运用GIS技术对地质灾害资料进行了系统研究，并且建立地质灾害信息系统，健全由县、乡（镇）、村群结合的3 级监测网络，为兴县地质灾害防治研究、国土整治规划及全省地质灾害区划提供 科学依据.
1 材料与方法 1.1区域概况兴县位于山西省西北部，地处黄土高原，地形支离破碎，沟壑纵横，山川层叠。纵观全县，地势总体上是东北高西南低，自东向西倾斜，境内形成了中低山、丘陵、河谷等类型的地貌景观，构成了东北宽、西南窄的蘑菇形状的复杂地貌。兴县属暖温带大陆季风性气候，四季分明。境内地层总体上表现为向西倾斜的单斜构造，西部简单而东部复杂。受地形地貌特征、地层岩性和人类工程活动的影响，兴县境内主要发育滑坡、崩塌、地裂缝、泥石流、采空塌陷等)类地质灾害。 1.2 数据录入调查结束后，将所获资料及数据表输入县市地质灾害信息系统数据库，并将野外实地绘制的平面图和剖面图通过扫描仪扫入计算机，以JPEG格式存储，然后将这 些图导入县市地质灾害信息系统数据库，并将其通过统一编号挂接到<a href="http://www.gisempire.com/bbs/mailtT@L6;B" target="_blank" >MAPGIS</A> 软件平台上，从而实现灾害信息的浏览、查询、统计、群测群防等。 1.3 数据转换与地质灾害分布图的生成研究区各类灾害点统计表格共计207 张，并且为灾害点添加属性数据。借助GIS的矢量化、投影变换以及图层叠加等功能，可快速、准确 地完成地质灾害分布图。
为了应用GIS的投影变换功能，要将灾害信息系统中的数据格式进行转换，具体步骤如下：1.打开灾害信息系统数据库中已经生成的各类灾害信息的EXCEL 文件，在每个EXCEL 表中添加4个兴县边界控制点，以此作为各个图层对正的标准，再将8KD54 表中的文件以文档格式（*.TXT）保存，从而有利于GIS在投影变换中数据的读取；2.打开已矢量化的文 件，主要指图例、灾害点、主干水系、乡界、县界、省界、图框以及一些注释文件；3.应用<a href="http://www.gisempire.com/bbs/mailtT@L6;B" target="_blank" >MAPGIS</A> 中的用户文件投影变换功能，将文本文件转换成点文件。利用已经生成的% 个点的坐标，通过平移和缩放使灾害点文件中的控制点与已矢量化的地理地图配准，即得到地质灾害分布图（图!）。 1.4分区图的编制地质灾害易发分区在研究调查区地形 地貌、地层构造、水文地质、工程地质条件及人类工程活动强度的基础上进行，遵循定性分析为主，定量评价为辅的原则。当两者不一致时，以较高一级为准。将评价单元评定地质灾害高易发区、中易发区、低易发区和不易发区，并按灾害的分布、类型、数量、成因等进一步划分亚区，以主要灾种命名。 2结果与分析 2.1分区结果在对调查资料进行分析的同时，考虑行政区划分。将调查区划分为8 个评价单元，并对每个评价单元进行定性分析、定量确定，最后进行综合评定，共划分出3 个大区、8个亚区。其中，高易发区有2个亚区，中易发区4个亚区，低易发区2个亚区.
2.2分区评价 2.2.1地质灾害高易发区（A）。主要分布在境内中东部矿山资源分布集中开采区和修筑公路切坡地段，涉及8 个乡镇，面积约786.75km2占全县总面积的24.86%。区内灾种 发育齐全，数量较多，规模较大，稳定性差。按灾害类型及其发育程度，可进一步划分为)2个亚区。 2.2.1.1 潜在不稳定斜坡、崩塌高易发亚区（A1）。分布于瓦塘镇、蔡家崖乡、蔚汾镇、固贤乡、康宁镇和孟家坪乡部分地域，面积585km2，占全县总面积的18.48%。该区所处地貌单元横跨构造剥蚀中山区、强烈切割黄土丘陵区和河川宽谷区，人类工程活动以矿山开采和修路切坡为主。修路切坡造成了对岩体的破坏，促使表层岩石风化严重，节理裂隙发育，遇强降雨时易诱发崩滑灾害。该区调查地质灾害点有77处，已发生地质灾害点8 处，潜在地质灾害点69 处，其中不稳定斜坡段66 处、已发生泥石流1 处、潜在泥石流3 处、崩塌4
处、滑坡3 处。这些地质灾害主要造成房屋、耕地、林地、水井、道路等破坏，直接经济损失115.14万元。
 

<st1:chsdate Year="1899" Month="12" Day="30" IsLunarDate="False" IsROCDate="False" w:st="on">2.2.1</st1:chsdate>.2地裂缝、地面塌陷、不稳定斜坡高易发亚区（A2）。主要分布于魏家滩镇麻土焉塔南梁、范疃和西磁窑沟，蔚汾镇宋家塔和刘家圪台，蔡家崖乡的白家梁煤矿，澳家湾乡炭烟沟、车家庄煤矿以及县境的中南部区域，面积201.75km2，占全县总面积的6.37%。该区所处地貌单元为剥蚀溶蚀构造低中山区、构造剥蚀中山区、强烈切割黄土丘陵区和河川宽谷区。该区人类工程活动以采矿和修路切坡为主。随着矿山资源的进一步开采，由此诱发地质灾害的数量随之增加，程度随之加重。该区调查地质灾害点有./ 处，已发生地质灾害点30处，潜在地质灾害点12处，其中不稳定斜坡段18处、塌陷17处、地裂缝5处、滑坡2处、潜在泥石流1处。这些地质灾害主要造成房屋、耕地、水井、道路等破坏，直接经济损失59.89万元。


<st1:chsdate Year="1899" Month="12" Day="30" IsLunarDate="False" IsROCDate="False" w:st="on">2.2.2</st1:chsdate>地质灾害中易发区（B）。该区主要分布在境内的大部分中西部地区和少部分中北部地区，涉及11个乡镇，面积约1395.67 km2，占全县总面积的44.1%。区内灾种发育较全，数量较多，规模也较大。按灾害类型及其发育程度可进一步划分为4 个亚区。


<st1:chsdate Year="1899" Month="12" Day="30" IsLunarDate="False" IsROCDate="False" w:st="on">2.2.2</st1:chsdate>.1 不稳定斜坡、滑坡中易发亚区（B1）。主要分布于境内西部蔚汾河两岸、贺家会至王家崖、圪土达上至蔡家会一带，面积805.79 km2，占全县总面积的25.46%。该区所处地貌单元为构造剥蚀中山区、强烈切割黄土丘陵区和河川宽谷区。该区调查灾害点有32处，已发生的4处，潜在地质灾害点28


处，其中不稳定斜坡段27 处、滑坡4 处、潜在泥石流1处。这些地质灾害主要造成房屋受损、土地破坏，直接经济损失达13.83 万元。


<st1:chsdate Year="1899" Month="12" Day="30" IsLunarDate="False" IsROCDate="False" w:st="on">2.2.2</st1:chsdate>.2 不稳定斜坡、泥石流中易发亚区（B2）。分布于境内西南部黄河附近、罗峪口镇和圪土达上乡所辖部分区域，面积181.5 km2，占全县总面积的5.73%。该区所处地貌单元为强烈切割黄土丘陵区和河川宽谷区。该区调查地质灾害点共


25 个，其中不稳定斜坡段21 处、泥石流3 处、崩塌1 处。主要以筑路和降水等因素诱发的潜在地质灾害为主，直接经济损失14.29万元。


<st1:chsdate Year="1899" Month="12" Day="30" IsLunarDate="False" IsROCDate="False" w:st="on">2.2.2</st1:chsdate>.3 不稳定斜坡中易发亚区（B3）。分布于魏家滩镇的白家沟、西沟，蔡家崖乡的沙壕村、三眼泉、水江头和任家塔，瓦塘镇的武家塔、赵家塔等村庄，面积242 km2，占全县总面积的7.65%。该区所处地貌单元强烈切割黄土丘陵区和河川宽谷区2 块。该区调查地质灾害点共8 个，均为潜在的不稳定斜坡段，中型2 处，小型6处。


<st1:chsdate Year="1899" Month="12" Day="30" IsLunarDate="False" IsROCDate="False" w:st="on">2.2.2</st1:chsdate>.4不稳定斜坡、泥石流中易发亚区（B4）。主要分布于境内西北部黄河沿岸和岚漪河右侧区域，面积166.38 km2，占全县总面积的5.26%。该区所处地貌单元强烈切割黄土丘陵区和河川宽谷区。该区调查地质灾害点共22 处，已发生地质灾害点2 处，潜在发生20 处，以潜在发生的不稳定斜坡段和泥石流为主。不稳定斜坡多为土质斜坡，规模大多数为小型；泥石流多处于形成期~发展期。这些地质灾害造成直接经济损失49.35 万元。


<st1:chsdate Year="1899" Month="12" Day="30" IsLunarDate="False" IsROCDate="False" w:st="on">2.2.3</st1:chsdate>地质灾害低易发区（C）。主要分布于县境东部的基岩山区，区内植被良好，灾害发育程度较低，面积962.88 km2，占全县总面积的30.42%。根据灾害发育类型，可进一步划分为2个亚区。


<st1:chsdate Year="1899" Month="12" Day="30" IsLunarDate="False" IsROCDate="False" w:st="on">2.2.3</st1:chsdate>.1 不稳定斜坡、泥石流低易发亚区（C1）。分布于交楼申乡、东会乡、固贤乡部分地域，面积705.75 km2，占全县总面积的22.3%。该区所处地貌单元横跨构造剥蚀中山区和河川宽谷区。该区调查地质灾害点共9处，已发生地质


灾害点4 处，潜在地质灾害点5 处，其中不稳定斜坡段5 处、泥石流3处、滑坡1 处。这些地质灾害主要造成房屋、耕地、林地、水井、道路等破坏，直接经济损失37.59万元。


<st1:chsdate Year="1899" Month="12" Day="30" IsLunarDate="False" IsROCDate="False" w:st="on">2.2.3</st1:chsdate>.2 不稳定斜坡、滑坡低易发亚区（C2）。分布于魏家滩镇、恶虎滩乡和澳家湾乡的部分地域，面积227.13 km2，占全县总面积的8.8%。该区所处地貌单元横跨构造剥蚀中山区和河川宽谷区。该区人类工程活动以修路切坡为主。修路切坡造成了对岩体的破坏与扰动，加之风化作用，遇强降雨时易诱发崩滑灾害。该区调查地质灾害点共4 处，已发生地质灾害点1处，潜在地质灾害点3处，其中不稳定斜坡段3处、滑坡1处。危害对象为房屋、耕地、林地、水井、道路等，直接经济损失8.01万元。


3 结论


（1）GIS 具有强大的动态性采集、管理、分析和输出多种地学空间信息的能力，以及区域分析、多要素综合分析和动态预测能力。GIS 技术应用于地质灾害的空间信息管理、分析和预测评价。通过地质灾害信息系统数据库的设计和模型分析，结合专家打分，建立一种专题型的应用地理信息系统，用来评价地质灾害的危险程度和易发程度。


（2）在GIS 平台上对该县资料进行分析后，可将其分成地质灾害高易发区、中易发区、低易发区. 个区。地质灾害高易发区主要分布于境内中东部矿山资源分布集中的开采区和修筑公路切坡地段；中易发区主要分布于境内的大部分中西部地区和少部分中北部地区；低易发区主要分布于县境东部的基岩山区。

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