淺談基于模糊綜合評判法的地質災害易損性評價

孫佳偉

（西京學院土木工程學院，陜西 西安 710123）

淺談基于模糊綜合評判法的地質災害易損性評價

孫佳偉

（西京學院土木工程學院，陜西 西安 710123）

本文通過分析研究區地質災害發育特征，將各行政鄉鎮作為評估單元，運用模糊綜合評判法對地質災害進行易損性評價及區劃。首先選取評價因子及評級標準，確定隸屬函數，然后構造評價矩陣及權重矩陣，進行模糊合成運算，判定各鄉鎮易損性等級，最終得出地質災害易損性區劃結果，結果顯示高易損區、較高易損區、較低易損區、低易損區，及其分別占鄉鎮總數的比例。

地質災害；易損性；模糊綜合評判法；評價及區劃

0 引言

由于某些地區地質構造復雜，深大斷裂發育，巖體破碎，松散堆積層廣布，地質環境與自然生態環境脆弱，加之修路建屋等人為因素，致使地質環境嚴重惡化，滑坡、崩塌、泥石流等地質災害問題十分突出，形成地質災害高易發區，嚴重地威脅著人民群眾生命、財產安全，阻礙社會經濟發展。由此看來，地質災害易損性評價是一項尤為重要的工作。

本文運用模糊綜合評判法，選取各鄉鎮行政區為評估單元，以各鄉鎮行政區地質災害及社會經濟資料為基礎數據，進行地質災害易損性評價，希望能為研究區的防災減災工作提供決策依據，同時為地質災害預警工作提供一定的參考。

1 地質災害發育類型及特征分析

通過實地調查，確定研究區地質災害發育類型，一般主要有滑坡、崩塌、泥石流、不穩定斜坡和地面塌陷等。經過數據統計，得到各個災種的數目及其占災點總數的比例。由于研究區一般地處山區，構造活動強烈，地質條件和地形地貌條件復雜，加之人為工程經濟活動影響，使得地質災害發育一般具有如下特征：

（1）類型多樣性：地質災害類型繁多，而且同一地質災害類型表現形式不一。

（2）突發性：地質災害一般突發性強、成災率高。

（3）集中性：空間上集中在人口密集，人類工程活動強烈，削坡挖腳嚴重的地區；時間上集中發生在降雨強度較大的年份及每年的雨季。

（4）鏈生性：鏈生性主要體現在同一地質災害可以誘發或伴生其它地質災害。

（5）周期性：表現在不同的年份，每隔數年后，地質災害發生的頻數明顯增多。

2 模糊綜合評判法

模糊綜合評判，是以模糊數學為基礎，根據待評判事件所具有的條件，對事件所相關的各個因素賦予相應的評判指標，然后擇優，根據最終結果對評判對象進行總的評價。

由于研究區評估有關具體數據一般難以全面獲取，因此，推薦選擇基于行政單元的區域進行易損性評價，并通過社會經濟統計指標來表征區域易損性。

3 評價因子的選取及評級標準

評價因子的選取對易損性評價具有極其重要的意義，選取哪些指標會直接影響到易損性分析，甚至風險分析的準確性。

考慮到研究區社會經濟統計數據獲取的可行性及經濟性，并根據區內承載綜合體特點，推薦選取鄉鎮人口密度C1（人/km2）、年齡撫養比率C2（人/人）、耕地密度C3（km2/km2）、公路及鐵路線密度C4（km/km2）、GDP密度C5（104元/km2）、政府對地質災害的重視程度C6這6個評價因子。各評價因子數據一般可通過研究區的信息門戶查詢。

根據研究區具體情況，將地質災害易損度劃分為n個等級，即評價集V = {vl，v2，v3…vn}={1級，2級，3級…n級}={高易損性，較高易損性，較低易損性…低易損性}，建立各因子的分級評價標準。分級標準根據研究區數據適當選取。

4 易損性評價計算

（1）確定隸屬函數

隸屬函數采用降（升）半梯形分布，建立一元線性隸屬函數，其數學模型為：

式中：uj（xi）代表xi評價特征數據對應于j級的隸屬度；

xij（i=1,2,3,4,5,6；j=1,2,3,4）代表第i個因子對應于j級易損性的評價標準；xi代表第i個因子的評價特征數據。

（2）構造評價矩陣及權重矩陣

評價集V與因子集U之間存在一定模糊關系，這種關系可以用6×4階的模糊矩陣R來表示：

構造權重矩陣，計算公式如下：

則權重模糊矩陣為：

（3）模糊合成運算

將模糊矩陣R與權重矩陣W進行合成運算，得模糊評判矩陣B：

根據最大隸屬度的原則，取 B向量中的最大值作為模糊綜合評判等級，即bs=maxbj，則評價區地質災害易損性等級為s級。

（4）判定各鄉鎮易損性等級

根據研究區各鄉鎮易損性評價因子一致性處理數據表 1及易損性評價分級標準表2，可先算出模糊矩陣R和權重矩陣W，再進行合成運算得到模糊評判矩陣B，根據B向量中的最大值，即可判定各鄉鎮易損性的等級。

5 易損性評價結果及區劃

依據各鄉鎮易損性的等級，整理后得到地質災害的易損性區劃結果，結果顯示易損性分區的個數、所占比例及涉及鄉鎮。

6 結束語

本文選取人口密度、年齡撫養率、耕地密度、公路鐵路密度、GDP密度和政府對地質災害的重視程度 6個因子進行評價，運用模糊綜合評判法，以行政鄉鎮為評價單元，客觀定量地研究了地質災害承災體的易損性情況。易損性評價結果可為研究區汛期地質災害預警預報及今后治理次序提供參考依據，對易損性程度較高的地區應增強防災抗災意識，國家對這類地區宜加大扶持力度，提高防災和環保投入，盡可能的減輕地質災害所帶來的問題。

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