基于GIS對于西藏自治區浪卡子縣地質災害風險性評價

摘 要：位于西藏自治區山南市的浪卡子縣，地處西藏南部，地質條件惡劣，頻繁發生地質災害，是地質災害嚴重的地區之一。選擇浪卡子縣作為研究對象，以高程、坡度、坡向、地質巖組、水系密度和道路距離、土地利用類型作為浪卡子縣危險性的評價因子，采用信息量法，并用ArcGIS軟件進行加權疊加分析和重分類，得出危險性評價結果。同時，將人口密度和建筑物密度作為易損性的評價因子，利用ArcGIS軟件進行柵格數據疊加分析，得到易損性評價結果，將危險性結果和易損性結果進行疊加分析和風險性評估，為制定浪卡子縣地質災害防治規劃提供了支持和依據。

關鍵詞：地質災害；浪卡子縣；信息量法；風險評價

中圖分類號：P694 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）06–0-03

浪卡子縣總體地勢為南西高，地形起伏較大，北部、中部及東部相對較低。沿沖溝地帶，不良地質現象嚴重，羊卓雍錯、普莫雍錯、珍錯、巴糾錯等湖泊對地質災害產生影響。人類在這些地區頻繁進行工程活動，為地質災害的發生提供了有利條件。尤其是浪卡子縣西部，海拔普遍超過5 000 m，最高點是南西側的寧金崗桑峰，海拔達7 144 m。

根據當前統計，浪卡子縣內，共計234處地質災害點，其中，74處崩塌隱患點，占地災總數的31.6%；72處泥石流隱患點，占災害總數的30.8%；88處滑坡隱患點，占災害總數的37.6%，崩塌隱患點占據全縣地質災害隱患點的絕大多數。對此，對浪子卡縣地質災害進行風險評價，并且對其進行風險分區，為浪子卡縣的地質災害防治和風險管控提供有力的依據，并為浪子卡縣地質災害防治規劃提供支撐。

1 浪卡子縣地質災害危險性評價

1.1 評價方法

地質災害風險性評價較為全面地展示了承災體易損性評價、地質災害易發性和危險性評價，此次研究結果對浪卡子縣地質災害研究和人類工程活動具有參考價值[1-2]。

選取浪卡子縣作為研究對象，基于收集和整理到的相關數據，采用ArcGIS軟件，使用柵格數據作為評價單元，使用信息量法建立模型，最終選取高程、坡度、坡向、水系密度、地質巖組、道路距離和土地利用類型作為評價因子，對研究區域進行危險性分析評價。并選取當地的人口密度、物質經濟密度作為易損性評價，“風險性”=“易損性”ד危險性”作為評價模型[3-4]。

1.2 信息量法

運用的主要方法是信息量法，該方法是通過信息論為基礎，逐步演變過來的一種評價方法，通過熵的減少情況表示一種事件發生的概率，浪卡子縣地質災害形成機理和成災模式較為復雜，由多種不同因子共同影響著浪卡子縣地質災害的發育和形成，但是不同因子對其災害的貢獻度不同，將這種方法用于地質災害風險評價，計算不同指標區間的有效信息量值，使其結果更加合理，更加貼合實際。具體見下式。

B（Xi/Y）=ln（i=1，2，3，4，5，…，n）（1）

式（1）中，B（Xi/Y）表示評價因子X在i區間下的發生地質災害Y的信息量值，Ai表示X在i評價因子在區間條件下，地質災害Y的面積或者點數，A表示的是整個研究區域地質災害Y的總點數或者總面積，Mi表示評價因子X在i區間下對應的分布面積。

當B（Xi/Y）＞0時，表示該區間條件下，有利于地質災害Y的形成；當B（Xi/Y）＜0時，則說明反之，在區間條件下，不利于地質災害Y的形成[5]。地質災害易發性的評價是各個評價因子綜合影響的結果，不同評價因子之間還存在不同的區間條件，因此要綜合考慮不同評價因子之間的不同區間條件，具體見下式。

（2）

式（2）中，B總表示在不同評價因子共同作用條件下，評價單元的總信息量值，稱其為發生地質災害概率的綜合指標；n表示評價因子的總數。

1.3 危險性評價因子信息量化

先將收集來的浪卡子縣地形數據，提取因子，將DEM數據重新劃分成30 m×30 m的評價單元；然后提取各個評價因子數據，并使用信息量法運算，再運用ArcGIS重分類功能進行疊加分析。

1.3.1 坡度

由于浪卡子縣坡度變化較大，地質災害數量多，運用ArcGIS軟件的特殊分析工具箱中的坡度分析工具，坡度細分成8個等級。利用ArcGIS軟件重分類等方法統計，浪卡子縣的地質災害主要分布在10°～

30°，說明在這個區間條件下地質災害與坡度的相關性較強。

1.3.2 高程

浪卡子縣在喜馬拉雅山中段北麓，海拔都在3 600 m以上，經過ArcGIS軟件重分類統計，浪卡子縣地質

災害隱患點主要分布在高程4 000～5 000 m，其中4 500

～5 000 m，地質災害隱患點最多，說明在此區間條件下高程與地質災害的相關性較強。

1.3.3 水系密度

浪卡子縣由于地理位置特殊，羊卓雍錯、普莫雍錯、珍錯、巴糾錯等湖泊對地災產生影響，對浪卡子縣不同水系密度進行風險評價，根據水系密度的信息量可以看出，水系道路越發達，地質災害的發生概率越高。這是因為隨著地表河流的增多，對岸坡的侵蝕以及沿孔隙下滲作用會變得更為強烈。這會導致巖土間的摩擦力減小，同時巖土的自重增加，從而增加土體下滑的可能性，進而加劇地質災害的發生。

1.3.4 地質巖組

對地質巖組進行分析，地質災害隱患點普遍存在于軟質凝灰質砂巖組和砂巖組與硬質巖組交匯處，主要因為兩者之間的孔隙度、滲透率等結構面間存在差異，地表水會沿著孔隙進入層面，從而減小摩擦力，并且在水流浸流的作用下，軟硬巖層會發生不同程度的變形，大大地減弱了該地區抗災害能力，為地質災害的發生提供了有利條件。

1.3.5 道路距離

對浪卡子縣道路進行歐氏距離分析，道路繁多的區間，往往存在更多的地質災害隱患點，因為浪卡子縣海拔差異明顯。在開挖修建道路時，易形成較陡的坡體，同時會破壞原有巖體的穩定性，抗滑能力減弱，在一定程度上促進了地質災害的形成。

1.3.6 土地利用類型

從地類評價結果來看，信息量較高的主要是草地與水系以及人類居住交匯的地區，主要是因為草地生長的土體較為脆弱并且靠近湖泊。抗災能力較弱，再加上人類工程活動，開挖坡體、開采山體等活動，促進了地質災害的發生。

1.4 評價因子加權疊加結果

在ArcGIS軟件中，將各評價因子的柵格數據依

次加權疊加，各權重系數在《加權信息量模型》的基

礎上結合當地特殊的地理條件進行修改，高程0.077、坡度0.147、水系密度0.237、地質巖組0.317、道路距離0.147，土地利用類型0.075，得出的信息量總值按照區間劃分為低危險區1.000～2.200、中危險區2.200

～2.680、高危險區2.680～3.800、極高危險區3.800～

4.928，浪卡子縣地災危險性評價如圖1所示[6]。

在計算統計結果來看，浪卡子縣的極高和高危險區面積為3 141.5 148 km2，占總面積的37.02%，主要分布在河流密集、風化程度較大、地形高度差異大的地區，如縣城周邊以及地表湖泊豐富等區域。

2 浪卡子縣易損性評價

2.1 評價因子的選取和評價方法

易損性評價是指在該地區發生地質災害時，反映評價區域遭受地質災害破壞的嚴重性和經濟損失程

度[7]。此次易損性評價研究是通過收集到的浪卡子縣各鄉鎮人口和建筑物數據并且分析直接或者間接造成破壞的地區，最終選取浪卡子縣各鄉鎮的人口密度和建筑物密度作為評價因子。

2.2 評價方法

兩者通過ArcGIS軟件進行加權疊加，并使用ArcGIS

的重分類功能將得到的易損性信息量按照0～3為低易損區、3～6為中易損區、6～8為高易損區、8～14為極高易損區，得出浪卡子縣易損性評價。

2.3 易損性評價結果

從評價結果來看，浪卡子縣低易損區面積為5 085.71

km2，占全縣面積的63.80%；中易損區面積為914.85 km2，

占全縣面積的11.48%；高易損區面積為579 km2，占全縣面積的7.26%；極高易損區面積為1 391.84 km2，占全縣面積的17.46%。極高易損區地區主要分布在人口密度和建筑物密度較高的地區，如村鎮周邊和人類工程道路附近；低易損區和中易損區占總面積的75.28%，主要分布在人煙稀少，建筑物設備較少的偏遠地區。

3 浪卡子縣風險性評價

風險性評價是指在一段時期內，不同地質災害對于承災體的破壞性的評價，是充分分析該地區地質條件和地質災害形成條件的基礎上，結合區域的人口和建筑物密度的基礎上進行的綜合性分析評價。

3.1 評價方法

建立風險性的評價模型“風險性”=“危險性”ד易損性”，并將危險性和易損性疊加進行矩陣法分析處理。

通過將前文得出的危險性指數和風險性指數進行賦值，并利用ArcGIS軟件的疊加分析和重分類工具，計算分析出評價結果。浪卡子縣地災危險性綜合評價。

3.2 評價結果

從得出的評價結果（表1）來看，浪卡子縣地質災害極高風險區主要分布在打隆鎮周邊和浪卡子鎮南部，主要是由于該地區地形高陡，海拔差達1 000 m左右，人口密度相對較高，靠近普莫雍錯湖，并受到人類道路工程活動的影響，更易誘發地質災害，極高風險區域面積為684.57 km2，占全縣面積的8.32%。

浪卡子縣地質災害高風險區主要分布在浪卡子鎮和卡龍鄉交匯地區、浪卡子縣南部地區以及打隆鎮周邊地區，該地區人口密度較高受到人類工程活動的影響，高風險區面積為863.66 km2，占全縣面積的10.47%。

浪卡子縣地質災害中低風險地區主要分布在卡熱鄉、阿扎鄉、工布學鄉，以及上述風險區沒有提到的地區，主要是由于該地區人口數量建筑數量較少，發生地質災害不會引起較大的經濟損失，浪卡子縣中低風險區面積為6 695.71 km2，占全縣面積的81.21%。

4 結論

基于ArcGIS軟件，利用信息量法作為評價方法，對于浪卡子縣地質災害風險性進行評價，得出以下幾點結論。

危險性評價。選取浪卡子縣、高程、坡度、坡向、地質巖組、水系密度、道路距離、土地利用類型作為浪卡子縣危險性的評價因子，浪卡子縣地質災害極高危險區域面積為270.259 2 km2，占全縣面積的2.9%；浪卡子縣地質災害高危險區域面積為2 871.225 6 km2，占全縣面積的34.12%；浪卡子縣地質災害中危險區域面積為3 313.808 km2，占全縣面積的41.57%；浪卡子縣地質災害低危險區域面積為1 789.043 2km2，占全縣面積的21.40%。

易損性評價。選取人口密度和建筑物密度作為浪卡子縣易損性的評價因子，利用ArcGIS軟件將柵格數據進行疊加分析，得到易損性評價結果，浪卡子縣低易損區面積為5 085.71 km2，占全縣面積的63.80%；中易損區面積為914.85 km2，占全縣面積的11.48%；高易損區面積為579 km2，占全縣面積的7.26%；極高易損區面積為1391.84 km2，占全縣面積的17.46%。

風險性評價。浪卡子縣風險性的評價，根據得到的浪卡子縣危險性和易損性的綜合結果，將兩者用ArcGIS軟件進行疊加分析，得到浪卡子縣風險性綜合評價結果，浪卡子縣低風險區面積為4 657.81 km2，占全縣面積的56.51%；中風險區面積為2037.90 km2，占全縣面積的24.70%；高風險區面積為863.66 km2，占全縣面積的10.47%；極高風險區域面積為684.57 km2，占全縣面積的8.31%。

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收稿日期：2024-03-17

作者簡介：曾祥宇（2000—），男，遼寧鐵嶺人，主要從事地質工程研究。#通信作者：蔣鑫（1999—），男，遼寧營口人，主要從事高速鐵路無砟軌道溫度場研究，E-mail：1518829125@qq.com。