汶川映秀震后泥石流敏感性研究

摘要

自2008年“5.12”汶川地震后，以映秀地区为震中的汶川县乃至整个西南地区发生了重大的地质改变，地震不仅直接造成了重大人员伤亡与财产损失，更使地表环境及周围生态系统遭受到了严重的破坏。实际上，在大地震造成的直接损害之外，当地居民更多的受难于地震带来的大量次生灾害。尤其是在震后每年的雨季，强降雨促使震后缺少植被和人类工程保护的不稳定斜坡失稳进而发生崩塌、滑坡、泥石流等灾害，使得房屋掩埋，路桥中断，江河堵塞。总之，汶川县在震后几年时间一直属于地灾频发时期，特别是位于地震中心的映秀及其周围地区。本文以汶川县映秀地区为例，借助于中国地质调查局地质调查工作项目----“西南地区重大地质灾害调查评价与早期预警综合研究”，基于基础地质灾害发生原理，在对研究区崩塌滑坡灾害进行遥感解译的基础上，结合GIS技术，获取崩塌、滑坡灾害点信息，分析其在不同空间因子上的分布特征，对比分析了目前常用的地质灾害敏感性评价方法模型，并运用logistic回归模型和信息量模型对研究区内的物源即崩滑体变化量进行敏感性评价研究，对比了这两种模型的评价结果，并将结果较为准确的崩塌滑坡敏感性作为研究区泥石流敏感性主要评价因素中的物源因素，结合了另外两类评价因素即诱发因素和地形地貌因素，运用层次分析法对研究区内38条泥石流沟进行了敏感性评价。
　　本研究主要内容包括：⑴基于研究区高分辨率影像和野外实地调查取样工作，完成了映秀图幅1∶5万的滑坡、崩塌灾害点的解译与信息提取工作，在此数据基础上，本文将图幅内未包含完整的泥石流流域地区进行扩充，并同样解译与提取了补充区域上的灾害点，最终得到研究区内完整流域的38条泥石流沟，崩滑灾害点共计6203个，其中滑坡灾害个数为1385个，崩塌灾害个数为4818。接着对崩滑点在高程、坡度、坡向、地层岩性、断层距离、河流距离和地震峰值加速度(PGA)这七个因子上进行了空间分布特征分析，发现不同空间因子对崩滑灾害的分布有着不同程度的影响，特别是坡度因子和PGA因子，随着因子等级的提升，灾害分布密度比呈线性递增。⑵根据研究区情况，本文选择Logistic回归模型与信息量模型两种对崩滑灾害敏感性进行评价。信息量模型适用领域广泛，分析评价单元信息量时用到了专家知识;Logistic回归模型优点在于其评价数据选取灵活即变量可以是连续的也可是离散的。本文选取空间分布特征的七个影响因子，根据评价模型的方法原理和技术路线得到研究区崩滑灾害敏感性评价分级图，对比了两种模型的评价结果，并用ROC曲线进行结果验证，发现两种模型的评价结果均较为可靠，但Logistic回归模型所得评价结果准确度更高。⑶介绍了层次分析法对评价因子权重值的计算过程，并验证了其准确度，根据评价指标体系，把诱发因素、地形地貌因素和物源因素作为主体指标，而群体指标选择为年均降雨量、流域高程差、流域坡度、沟壑密度、主沟纵坡降、断层距离和崩塌滑坡敏感性。各指标依据不同的权重值来进行叠加分析，得到了最终研究区泥石流流域敏感度评价分级，依据可靠的泥石流沟判别模型对研究区38条沟道进行判断，其结果与泥石流敏感度分级相对应。为当地政府实施防灾减灾与震后修复工作提供一定参考。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据和研究意义

1．1．1 选题依据

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 泥石流敏感性评价方法研究现状

1．2．2 滑坡敏感性评价方法研究现状

1．2．2 GIS(地理信息系统)应用于地质灾害评价的研究现状

1．3 研究内容及技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 研究区概况和数据来源

2．1 环境概况

2．1．1 自然地理环境概况

2．1．2 地形地貌

2．1．3 地层岩性概况

2．1．4 气象水文条件

2．2 数据来源

2．2．1 遥感数据来源

2．2．2 其他数据来源

第3章 研究区崩塌滑坡敏感性评价

3．1 研究区崩塌滑坡空间分布特征

3．1．1 崩塌滑坡解译成果与野外调查验证

3．1．2 崩塌滑坡评价因子选取原则

3．1．3 评价因子提取与崩塌滑坡空间特征分析

3．2 基于GIS的崩塌滑坡敏感性评价原理

3．2．1 Logistic回归模型

3．2．2 信息量模型

3．3 崩塌滑坡敏感性评价流程

3．4 基于Logistic回归的崩塌滑坡敏感性评价过程

3．4．1 数据准备

3．4．2 逻辑回归系数计算

3．4．3 图层计算与分类

3．4．4 评价结果与分析

3．5 基于信息量的崩塌滑坡敏感性评价过程

3．5．1 信息量值计算

3．5．2 图层叠加分析与分类

3．5．3 评价结果与分析

3．6 评价结果对比与验证

3．6．1 结果对比

3．6．2 结果验证

第4章 研究区泥石流敏感性评价

4．1 研究区泥石流敏感性评价

4．1．1 层次分析法

4．1．2 泥石流影响因子分析

4．1．3 敏感性评价

第5章 结论与问题

5．1 主要结论

5．2 问题与下一步工作计划

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果