基于ArcGis的珠海市地質災害危險區劃分

江 山，江 寧，江金進，劉 佳，李俊生，趙風順，廖海斌

（1.廣東省珠海工程勘察院，廣東珠海519002；2.廣東省地質局第一地質大隊，廣東珠海 519002）

1 地質災害發育特征

珠海市位于廣東省南部，珠江出海口西岸，北接中山市，南連澳門，西鄰江門市，東隔珠江口、伶仃洋與香港相望，下轄香洲、斗門、金灣3個行政區，設有橫琴、高新、保稅、萬山、高欄5 個經濟功能區，總面積1736.46 km2[1]，戶籍人口118.87 萬人。由于受氣候因素、地理地勢以及人為因素的多重影響，在汛期期間，珠海市近年來地質災害呈現多發頻繁態勢，受降雨和地質環境條件的制約，區內地質災害多為坡面局部淺表層發生巖土體滑塌或滾落，造成的損失一般較小，地質災害類型較簡單，規模一般為小型，但由于坡腳人員居住、行人或車輛過往比較密集，因此，其危害性往往較大，同時具備突發性特征。截止2019年4月，崩塌、滑坡地質災害點135處，其中崩塌109處、滑坡26處，共威脅975人和近6955萬元財產安全。

2 地質災害危險區分區及計算

地質災害危險區是指明顯可能發生地質災害且可能造成人員傷亡和經濟損失的地區[2]，地質災害危險區分區是在地質災害易發分區（圖1）的基礎上，疊加地質災害危害程度的綜合計算分析來進行的。根據一般規定，地質災害危險性分區劃分為危險性大區、危險性中等區和危險性小區三個等級區。

2.1 單元網格劃分

利用ArcGIS 軟件建立空間分析數據庫，使用“創建漁網工具”對研究區進行網格剖分，為保證評價結果的精度，本次剖分單元面積為200m×200m，共劃分出45220個計算單元。

2.2 評價因子的量化與計算

地質災害的危害程度主要從社會經濟損失程度和人員傷亡損失程度兩個方面考慮[4]。社會經濟財產損失程度主要根據土地利用現狀來確定，即根據不同的土地利用類型，賦予其不同的損失強度等級。人員傷亡損失程度使用鎮級人口數據并求出相對于該行政區面積的平均人口密度值，根據不同的人口密度賦予其不同的強度等級。

2.2.1 社會經濟財產損失程度指數

收集自然資源部門的現狀土地利用數據，根據各類土地利用類型的經濟價值劃分為不同的受危害程度等級，并賦予其相對大小的數值（表1），利用ArcGIS在各評價單元格內根據用地屬性進行賦值，得到社會經濟財產損失程度指數分布圖（圖2）。

表1 用地類型與危害程度指數對應表

2.2.2 人員傷亡損失程度指數

收集鎮級人口數據（2017年）（表2），將其按照對應的行政區劃面積（去除高海拔山頂區域面積）分別計算其人口密度，并劃分為四個密度等級，即受危害程度等級，賦予其相對大小數值（表3）。

表2 各鎮戶籍人口及人口密度

表3 人口密度與危害程度指數對應表

利用ArcGIS 在各評價單元格內根據人口密度進行賦值，得到人員傷亡損失程度指數分布圖（圖3）。

2.2.3 各個單元格的地質災害危害程度綜合指數的基本計算方法

式中：Zc、Ac——社會經濟財產損失程度指數及其權重；

Zr、Ar——人員傷亡損失程度指數及其權重。

財產損失權重Ac=0.6，人員損失權重Ar=0.4。

將社會經濟財產損失程度指數和人員傷亡損失程度指數疊加計算，得到各個評價單元格的綜合的地質災害危害程度指數數值（圖4）。

2.3 地質災害危險性分區及評價

地質災害危險性與地質災害易發程度和危害程度均相關，可以認為劃分危險分區時，先判斷該區是否易發地質災害，如果易發，再判斷地質災害危害程度多大。因此地質災害危險性分區指數可以將地質災害易發程度分區圖與地質災害危害程度分區圖的各個單元格的數值相乘，通過Arcgis 的柵格計算器功能得出各個單元格的地質災害危險程度指數。然后使用Arc-GIS 軟件生成全區的地質災害危險程度指數等值線圖；最后，根據等值線并參考地質地貌、地質災害、社會經濟等狀況，按照一定的原則將其劃分出三級危險分區（大、中等、和小）。

各個單元格的危險性指數的基本計算方法為：

式中：Zw——地質災害危險程度指數；

Zf——地質災害易發程度指數；

Zh——地質災害危害程度指數。

最終通過地質災害危害程度綜合指數分布圖與地質災害（崩塌滑坡）易發分區圖疊加分析計算，得到珠海市地質災害危險分區圖（圖5）。

珠海市地質災害危險性劃分為高危險區、中危險區、低危險區3 個級別的區域，123 個亞區。其中地質災害高危險區有60 個亞區，總面積為343.65km2，占全區陸域總面積的19.79%；地質災害中危險區有28個亞區，面積為472.05km2，占全區陸域總面積的27.18%；地質災害低危險區有35 個亞區，面積為920.76km2，占全區陸域總面積的53.03%。

3 結論

本文基于ArcGIS 軟件平臺建立了空間分析數據庫，綜合考慮采取了珠海地區人口密度及土地利用現狀作為評價因子，同時疊加了地質災害（崩塌滑坡）易發分區圖參與分析計算。最終的分區結果很好地反映了珠海市地質災害危害程度的分布情況，為各級政府開展地質災害分區防治提供基礎依據。