引論：我們?yōu)槟砹?3篇自然災(zāi)害危險(xiǎn)性分析范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

1研究背景

我國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家，山丘區(qū)面積約占全國(guó)陸地面積的2/3。復(fù)雜的地形地質(zhì)條件、暴雨多發(fā)的氣候特征、密集的人口分布和人類活動(dòng)的影響，導(dǎo)致山洪災(zāi)害發(fā)生頻繁。據(jù)《全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃報(bào)告》數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)山丘區(qū)流域面積在100km2以上的山溪河流約5萬(wàn)條，其中70%因受降雨、地形及人類活動(dòng)影響會(huì)發(fā)生山洪災(zāi)害［1］。由于山洪災(zāi)害的發(fā)生具有突發(fā)性強(qiáng)、來(lái)勢(shì)猛、時(shí)間短等一系列特點(diǎn)，且其造成的危害對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)影響巨大［2］，因此，關(guān)于山洪災(zāi)害的研究早在20世紀(jì)初就已經(jīng)開始了。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，山洪災(zāi)害的研究已經(jīng)涉及成因、空間分布特征、災(zāi)害損失評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與制圖等各方面［3－11］。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理逐漸也成為國(guó)際上倡導(dǎo)和推廣的減災(zāi)防災(zāi)有效途徑之一［12］。目前，山洪災(zāi)情評(píng)估工作得到了來(lái)自地學(xué)工作者、工程專家和各級(jí)政府部門的高度重視，并逐漸成為國(guó)際性的研究項(xiàng)目。特別是在山洪風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的表現(xiàn)尤為突出［7－11］。但是，這些評(píng)價(jià)工作的對(duì)象往往是泥石流、滑坡或單純的溪河洪水等單一災(zāi)種，評(píng)價(jià)單元基本以行政區(qū)域?yàn)閱卧狈α饔蛳到y(tǒng)性、災(zāi)害種類完整性，評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇也無(wú)可比性［2－6］。其次，目前對(duì)大尺度范圍上的山洪災(zāi)害區(qū)劃成果，多為如何防治山洪災(zāi)害的目的進(jìn)行的，是一種黑箱模型，未完整給出各山洪溝的危險(xiǎn)性、易損性和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)水平，因而無(wú)法準(zhǔn)確判斷不同區(qū)域的山洪風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。因此，本文將借鑒全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃中對(duì)山洪災(zāi)害的定義，將由降雨在山丘區(qū)引發(fā)的洪水及由山洪誘發(fā)的泥石流、滑坡等對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成損失的災(zāi)害統(tǒng)一納入研究范圍［1］。以小流域?yàn)樵u(píng)價(jià)單元，開展四川省山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，以期為四川省山洪災(zāi)害管理及防治提供一定的理論依據(jù)。

2研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2．1研究方法

本研究對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法，仍借鑒聯(lián)合國(guó)有關(guān)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的定義，即風(fēng)險(xiǎn)是危險(xiǎn)性與易損性的乘積。其中危險(xiǎn)性是災(zāi)害的自然屬性，易損性則是災(zāi)害的社會(huì)屬性。風(fēng)險(xiǎn)分析在危險(xiǎn)性和經(jīng)濟(jì)社會(huì)易損性分析的疊加基礎(chǔ)上完成。因此，本研究的內(nèi)容主要包括危險(xiǎn)性分析、易損性分析以及二者疊加基礎(chǔ)上的風(fēng)險(xiǎn)分析。最后，在風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果基礎(chǔ)上，采用一定的區(qū)劃原則和方法，結(jié)合全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃中的一級(jí)區(qū)劃和二級(jí)區(qū)劃，對(duì)四川省山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行更進(jìn)一步的三級(jí)分區(qū)，形成風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖。由于在進(jìn)行危險(xiǎn)性和易損性分析時(shí)，選取的指標(biāo)較多，各個(gè)指標(biāo)在危險(xiǎn)性和易損性大小中的貢獻(xiàn)不同，為定量評(píng)價(jià)各指標(biāo)在其中的權(quán)重，本研究選用層次分析法進(jìn)行分析。其基本原理為:首先建立山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性、易損性分析評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，每一層都有1個(gè)或2個(gè)評(píng)價(jià)因素對(duì)應(yīng)上層目標(biāo)層，根據(jù)這些相互影響，相互制約的因素按照它們之間的隸屬關(guān)系排成3層評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)體系;然后，根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)針對(duì)某一個(gè)指標(biāo)相對(duì)于另一個(gè)指標(biāo)的重要程度進(jìn)行打分，打分后即建立判別矩陣。根據(jù)山洪災(zāi)害的成因和特點(diǎn)，結(jié)合目前現(xiàn)有數(shù)據(jù)情況，本研究選取的危險(xiǎn)性和易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見表1和表2。在進(jìn)行山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性和易損性的評(píng)價(jià)時(shí)，為了將不同的指標(biāo)體系組合后用一個(gè)統(tǒng)一的量化標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其等級(jí)進(jìn)行劃分，首先根據(jù)已有數(shù)據(jù)的分布區(qū)間按照StandardDeviation分類方法，對(duì)危險(xiǎn)性和易損性水平進(jìn)行劃分，根據(jù)實(shí)際需要，共劃分為5個(gè)等級(jí)，各個(gè)等級(jí)的指標(biāo)范圍見表1和表2。

2．2數(shù)據(jù)來(lái)源

四川省山洪歷史災(zāi)害資料來(lái)自四川省山洪災(zāi)害防治分區(qū)項(xiàng)目調(diào)查數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)以小流域?yàn)閱卧涿娣e界定為＜200km2［1］的小流域共計(jì)2471條(近50a來(lái)發(fā)生過(guò)山洪災(zāi)害的小流域)。部分縣域，小流域單元數(shù)據(jù)是由國(guó)家氣象局與國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目———系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)提供;四川省內(nèi)及周邊82個(gè)站點(diǎn)年雨量數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù);DEM(90m)數(shù)據(jù)來(lái)自SRTM;土地利用數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心;巖性數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的1∶250萬(wàn)中國(guó)數(shù)字地質(zhì)圖;基礎(chǔ)土壤數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所的1∶100萬(wàn)中國(guó)土壤屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。

3山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃

3．1危險(xiǎn)性指標(biāo)體系及評(píng)估

根據(jù)危險(xiǎn)性各評(píng)價(jià)指標(biāo)及對(duì)各指標(biāo)數(shù)值的綜合統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合專家的經(jīng)驗(yàn)判斷，參與者均為全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃中承擔(dān)相應(yīng)數(shù)據(jù)資料分析的專家(共3位)，各位專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷各級(jí)指標(biāo)間的相對(duì)重要性，然后利用層次分析法確定出危險(xiǎn)性各指標(biāo)的權(quán)重值，如表3所示。結(jié)合ArcGIS的空間分析計(jì)算，將各指標(biāo)危險(xiǎn)性分級(jí)圖轉(zhuǎn)換為柵格格式(見圖1(a)至圖1(e))，結(jié)合上表給出的每個(gè)指標(biāo)所確定的綜合權(quán)重值，利用ArcGIS的柵格疊加計(jì)算功能，可得到山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性圖(見圖1(f))。具體計(jì)算方法為:山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性=0．041×最大24h暴雨極值+0．021×最大24h暴雨極值變差系數(shù)+0．207×最大1h暴雨極值+0．105×最大1h時(shí)暴雨極值變差系數(shù)+0．035×地形坡度+0．04×地形起伏度+0．091×小流域主溝比降+0．19×河網(wǎng)緩沖區(qū)+0．071×歷史災(zāi)害緩沖區(qū)。

3．2易損性指標(biāo)體系及評(píng)估危險(xiǎn)性

根據(jù)易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，依據(jù)層次分析法計(jì)算了四川省山洪災(zāi)害易損性指標(biāo)的權(quán)重值(見表4)。在ArcGIS中，將各指標(biāo)分級(jí)圖轉(zhuǎn)換為柵格格式(見圖2(a)至圖2(c))，結(jié)合表4給出每個(gè)指標(biāo)所確定的綜合權(quán)重值，利用ArcGIS的柵格疊加計(jì)算功能，可得到山洪災(zāi)害易損性成果圖(見圖2(d))。具體計(jì)算方法即為山洪災(zāi)害易損性=0．18×溝道兩側(cè)范圍人口數(shù)量+0．42×溝道兩側(cè)范圍人口密度+0．18×地均GDP+0．12×人均住房數(shù)量+0．06×歷史災(zāi)害死亡人數(shù)+0．04×歷史災(zāi)害沖毀房屋數(shù)。

3．3山洪風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

根據(jù)山洪風(fēng)險(xiǎn)度R等于危險(xiǎn)度H乘以易損度V的定義，利用ArcGIS的空間分析疊加功能，可以計(jì)算山洪災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)度圖。在處理數(shù)據(jù)時(shí)，首先將危險(xiǎn)性分級(jí)圖和易損性分級(jí)圖進(jìn)行歸一化取值(0～1)見表5，然后進(jìn)行柵格相乘計(jì)算，即可得到四川省山洪災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)圖，其取值范圍為0～1之間。根據(jù)山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)，可得到四川省山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)圖，如圖3所示。

3．4山洪風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

根據(jù)山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果，結(jié)合全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃中的一、二級(jí)防治分區(qū)范圍，采用基于空間鄰接系數(shù)的聚類分析方法，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果中的最小單元進(jìn)行逐級(jí)向上合并，根據(jù)主導(dǎo)因素與綜合因素相結(jié)合、區(qū)域單元內(nèi)部相對(duì)一致、以人為本的經(jīng)濟(jì)社會(huì)分析等山洪災(zāi)害區(qū)劃原則，劃分出全國(guó)山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃單元。以四川省山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為基礎(chǔ)進(jìn)行最小單元聚類，在ArcGIS中疊加全國(guó)山洪災(zāi)害防治二級(jí)區(qū)劃(四川省境內(nèi))成果，同時(shí)根據(jù)四川省自然條件和山洪災(zāi)害防治現(xiàn)狀，將四川省境內(nèi)的西南地區(qū)細(xì)分為3個(gè)三級(jí)區(qū)(圖4所示Ⅰ－8－3，Ⅰ－8－1，Ⅰ－8－2)，原二級(jí)區(qū)劃中的藏南地區(qū)、藏北地區(qū)、秦巴山地區(qū)由于面積不大，山洪災(zāi)害現(xiàn)狀和自然條件比較一致，因此不做進(jìn)一步劃分(如圖4所示的Ⅲ－1，Ⅲ－2和I－4)。因此，四川省山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃共涉及6個(gè)區(qū)劃單元，如圖4所示。在完成風(fēng)險(xiǎn)性等級(jí)劃分圖和區(qū)劃圖以后，以各風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃單元為單位，統(tǒng)計(jì)各三級(jí)區(qū)內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)度等級(jí)分布特征。表6為四川省各風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃單元內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)度等級(jí)面積統(tǒng)計(jì)，表7為四川省各風(fēng)險(xiǎn)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)比例統(tǒng)計(jì)。從表7中可見，四川盆地及周邊為山洪災(zāi)害中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，為四川省山洪災(zāi)害重點(diǎn)防治地區(qū)。其它地區(qū)山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低，在進(jìn)行山洪災(zāi)害防治時(shí)，應(yīng)以防治措施為主，同時(shí)加強(qiáng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的預(yù)警預(yù)報(bào)。

4結(jié)論

(1)整個(gè)四川省的山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)水平處于較高水平，特別是四川盆地及周邊地區(qū)是山洪災(zāi)害的高風(fēng)險(xiǎn)值地區(qū)，中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)等級(jí)以上的面積占到了整個(gè)四川盆地及周邊總面積的近80%，這一區(qū)域也是四川省人口、經(jīng)濟(jì)密度最大的區(qū)域，因此山洪災(zāi)害防治任務(wù)艱巨。其次，秦巴山地區(qū)是四川省山洪災(zāi)害次嚴(yán)重地區(qū)，中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)等級(jí)以上的面積占到了整個(gè)四川省秦巴山地區(qū)總面積的18%。其它幾個(gè)三級(jí)區(qū)域山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)水平不高，大多處于低風(fēng)險(xiǎn)和較低風(fēng)險(xiǎn)水平，山洪災(zāi)害防治應(yīng)以防治措施為主，同時(shí)加強(qiáng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的預(yù)警預(yù)報(bào)。(2)由于山洪災(zāi)害的成因機(jī)理十分復(fù)雜，特別是溪河洪水及其誘發(fā)的滑坡、泥石流災(zāi)害成因更為復(fù)雜，在進(jìn)行山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性、易損性評(píng)估時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)在深入研究成因機(jī)理的基礎(chǔ)上進(jìn)行選取，但限于目前研究成果和資料的可獲取性限制，本研究風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性仍有待驗(yàn)證。

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篇2

一、前言

目前我國(guó)有許多方法可以進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià),在傳統(tǒng)的成因機(jī)理分析和統(tǒng)計(jì)分析方法外,破壞損失評(píng)價(jià)、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、防治工程效益評(píng)價(jià)等方法也是進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的主要方法。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的應(yīng)用前景良好,其發(fā)展方向也走向評(píng)價(jià)定量化、綜合化,管理空間化。作為風(fēng)險(xiǎn)管理和減災(zāi)管理基礎(chǔ)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),其成果可廣泛的在國(guó)土資源規(guī)劃,工程選址,地質(zhì)災(zāi)害方面以及制定救災(zāi)應(yīng)急措施和保護(hù)環(huán)境上進(jìn)行運(yùn)用。

二、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)定義及其主要特征

目前對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)這一概念有不同的定義和解釋。大部分權(quán)威性辭典的定義為“面臨的傷害和損失的可能性”;“人們?cè)谏a(chǎn)勞動(dòng)和日常生活中,因自然災(zāi)害和意外事故侵襲導(dǎo)致的人身傷亡、財(cái)產(chǎn)破壞與利潤(rùn)損失”。1984年,聯(lián)全國(guó)教科文組織UNESCO將其定義為:由于某特定的自然災(zāi)害對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人口所可能導(dǎo)致的損失。

基于自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的普遍意義和地質(zhì)災(zāi)害減災(zāi)需要,將地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)定義為:地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)及其對(duì)人類造成破壞損失的可能性。它所反映的是發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能機(jī)會(huì)與破壞損失

程度。

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)具有一般自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的主要特點(diǎn),主要表現(xiàn)在下述二個(gè)方面。

一是風(fēng)險(xiǎn)的必然性或普遍性。地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)、人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相互作用的結(jié)果。由于地球活動(dòng)不斷進(jìn)行,人類社會(huì)不斷發(fā)展,所以地質(zhì)災(zāi)害將不斷發(fā)生。從這一意義上說(shuō),地質(zhì)災(zāi)害乃是一種必然現(xiàn)象或普遍現(xiàn)象。

二是風(fēng)險(xiǎn)的不確定性或隨機(jī)性。地質(zhì)災(zāi)害雖然是一種必然現(xiàn)象,但由于它的形成和發(fā)展受多種自然條件和社會(huì)因素的影響,所以具體某一時(shí)間,某一地點(diǎn),地質(zhì)災(zāi)害事件的發(fā)生仍是隨機(jī)的,即在什么時(shí)候、什么地點(diǎn)發(fā)生何種強(qiáng)度(或規(guī)模)的災(zāi)害活動(dòng),將導(dǎo)致多少人死亡或造成多大損失,都具有很大的不確定性。

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)特征是構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論與方法的基礎(chǔ)或出發(fā)點(diǎn)。基于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)雜性,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)與評(píng)價(jià)是一個(gè)不斷深化、完善的理論研究與技術(shù)方法的創(chuàng)新過(guò)程。

三、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成與基本要素

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度主要取決于兩方面條件:一是地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的動(dòng)力條件———主要包括地質(zhì)條件(巖土性質(zhì)與結(jié)構(gòu)、活動(dòng)性構(gòu)造等)、地貌條件(地貌類型、切割程度等)、氣象條件(降水量、暴雨強(qiáng)度等)、人為地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)(工程建設(shè)、采礦、耕植、放牧等)。通常情況下,地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的動(dòng)力條件越充分,地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)越強(qiáng)烈,所造成的破壞損失越嚴(yán)重,災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)越高。二是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性,即承災(zāi)區(qū)生命財(cái)產(chǎn)和各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的抵御能力與可恢復(fù)能力,主要包括人口密度及人居環(huán)境、財(cái)產(chǎn)價(jià)值密度與財(cái)產(chǎn)類型、資源豐度與環(huán)境脆弱性等。通常情況下,承災(zāi)區(qū)(地質(zhì)災(zāi)害影響區(qū))的人口密度與工程、財(cái)產(chǎn)密度越高,人居環(huán)境和工程、財(cái)產(chǎn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的抗御能力以及災(zāi)后重建的可恢復(fù)性越差,生態(tài)環(huán)境越脆弱,遭受地質(zhì)災(zāi)害的破壞越嚴(yán)重,所造成的損失越大,地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)越高。上述兩方面條件分別稱為危險(xiǎn)性和易損性,它們共同決定了地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)程度。基于此,地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)要素亦由危險(xiǎn)性和易損性這兩個(gè)要素系列組成。危險(xiǎn)性要素系列包括地質(zhì)條件要素、地貌條件要素、氣象條件要素、人為地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)要素以及地質(zhì)災(zāi)害密度、規(guī)模、發(fā)生概率(或發(fā)展速率)等要素。易損性要素系列包括人口易損性要素、工程設(shè)施與社會(huì)財(cái)產(chǎn)易損性要素、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與社會(huì)易損性要素、資源與環(huán)境易損性要素。

四、地質(zhì)災(zāi)害的主要評(píng)價(jià)方法、內(nèi)容及目的

1、成因機(jī)理分析評(píng)價(jià)。以定性地評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性和可能活動(dòng)規(guī)模為目的的成因機(jī)理分析評(píng)價(jià)，主要內(nèi)容是分析歷史地質(zhì)災(zāi)害的形成條件、活動(dòng)狀況和活動(dòng)規(guī)律，造成地質(zhì)災(zāi)害的確定因素，以及可能造成地質(zhì)災(zāi)害的因素，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)建立模型或者模式。

2、統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)。統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)的目的是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)的范圍、規(guī)模、或發(fā)生時(shí)間采用模型法或規(guī)律外延法進(jìn)行評(píng)價(jià)。其內(nèi)容包括是造成歷史地質(zhì)災(zāi)害原因、災(zāi)害的活動(dòng)狀況以及活動(dòng)有何規(guī)律,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的活動(dòng)規(guī)模、頻次、密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以及分析地質(zhì)災(zāi)害的主要影響因素,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型或周期性規(guī)律。

3、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是對(duì)以往的地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)和將來(lái)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的概率進(jìn)行評(píng)價(jià),以及對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)將產(chǎn)生的危險(xiǎn)的程度的給予評(píng)價(jià)。其主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面：

（一）對(duì)包括大小、密度、頻次在內(nèi)的以往地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的程度進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。

（二）對(duì)可能影響地質(zhì)災(zāi)害的地形地貌條件、地質(zhì)條件、水文條件、氣候條件、植被條件以及人為活動(dòng)等地質(zhì)災(zāi)害的可能影響因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4、破壞損失評(píng)價(jià)。破壞損失評(píng)價(jià)其目地在于對(duì)災(zāi)害的歷史破壞進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)損失程度以及期望損失程度進(jìn)行分析。其評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要指以下兩個(gè)方面：

（一）在結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和易損性評(píng)價(jià)的之后，綜合地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)概率、破壞范圍、危害強(qiáng)度和受災(zāi)體損失等內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（二）對(duì)由地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的的人口、經(jīng)濟(jì)以及資源環(huán)境的破壞損失程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5、風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)包括了危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和易損性評(píng)價(jià)的全部?jī)?nèi)容,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率進(jìn)行分析，并對(duì)不同條件下反生的地質(zhì)災(zāi)害可能造成的危害進(jìn)行分析。風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的目的是對(duì)發(fā)生在不同條件下的地質(zhì)災(zāi)害給社會(huì)帶來(lái)的各種危害程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

6、防治工程效益評(píng)價(jià)。不同于以上各種評(píng)價(jià)方法，防治工程效益評(píng)價(jià)是評(píng)價(jià)已選定的防治措施的效果,同時(shí)對(duì)措施進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和評(píng)價(jià)其在技術(shù)上的可行性。優(yōu)化分析多種防治預(yù)案并存的項(xiàng)目,提高防治方案的經(jīng)濟(jì)合理程度,使得措施在技術(shù)上可行，達(dá)到最優(yōu)化效益。而防治工程效益評(píng)價(jià)的根本目的是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治措施的效果是否符合經(jīng)濟(jì)合理性和科學(xué)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

五、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)施過(guò)程以及其評(píng)價(jià)方法的發(fā)展趨勢(shì)分析

1、實(shí)施過(guò)程分析

一是根據(jù)評(píng)價(jià)區(qū)具體條件和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目的,建立關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)系統(tǒng),制定風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)的原則和和評(píng)價(jià)應(yīng)用方法，建立指標(biāo)體系以及評(píng)價(jià)模型。

二是對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面調(diào)查,并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)各種基礎(chǔ)圖件進(jìn)行編制，建立地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表。

三是將危險(xiǎn)性構(gòu)成、易損性構(gòu)成及防治能力三者結(jié)合,進(jìn)行危險(xiǎn)性分析、易損性分析,并在此基礎(chǔ)上,對(duì)期望損失加以分析。

四是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害可能造成的人口傷亡、經(jīng)濟(jì)損失以及資源環(huán)境的破壞綜合進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

五是對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)的分布特點(diǎn)和形成條件進(jìn)行分析,在兼顧社會(huì)發(fā)展需要的前提下，提出能減少災(zāi)害的建議和對(duì)策。

2、發(fā)展趨勢(shì)

作為當(dāng)前國(guó)際地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域的重點(diǎn)課題——地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究,是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)與人類社會(huì)關(guān)系進(jìn)行全面分析、對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的破壞效應(yīng)定量化評(píng)價(jià)的關(guān)鍵問題之一。其發(fā)展的基本趨勢(shì)是:評(píng)價(jià)上向定量化,綜合化、管理空間化的方向發(fā)展。主要表現(xiàn)為:

一是由過(guò)去的歷史與現(xiàn)狀分析轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)測(cè)與研究相結(jié)合的方式。二是從單獨(dú)個(gè)體分析走向個(gè)體與區(qū)域研究相結(jié)合分析。三是由以往的定性分析發(fā)展為定量分析四是將單項(xiàng)要素分析發(fā)展為綜合要素評(píng)價(jià)。五是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與減災(zāi)管理相結(jié)合取代以往單純的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與防治不再獨(dú)立存在,使得風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)更好的為社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和減災(zāi)管理而服務(wù)。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上，地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)有利于對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)和貫徹我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。地質(zhì)災(zāi)害一方面是自然因素導(dǎo)致,另一方面則是由于人類開發(fā)利用資源環(huán)境的不合理性,因此,對(duì)資源環(huán)境進(jìn)行合理開發(fā)利用、避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生或降低地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的損失是保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要方面。因此，應(yīng)該不斷的加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的分析和研究。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

引言

20世紀(jì)90年代以來(lái)，在以全球變暖為主要特征的氣候變化背景下，極端天氣氣候事件明顯增多，特別是強(qiáng)降雨引發(fā)的暴雨洪澇災(zāi)害。如2008年北海市6月份雨量高達(dá)900毫米；2011年10月1日，福成鎮(zhèn)4小時(shí)雨量超過(guò)400毫米；2012年7月下旬，北海市鐵山港區(qū)一次連續(xù)暴雨過(guò)程（4天）雨量超過(guò)600毫米；2012年10月29日，北海市區(qū)和銀灘鎮(zhèn)一小時(shí)雨量分別是140毫米和150毫米。這些極端強(qiáng)降雨天氣對(duì)北海市社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民群眾財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的影響。因此，為有效的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，為給北海市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和防災(zāi)減災(zāi)決策提供理論支持和科學(xué)依據(jù)，開展北海市暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估很有必要，而致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析是暴雨洪澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要部分。

1.暴雨洪澇對(duì)北海市影響概況

北海市位于廣西南部，低緯度沿海地區(qū)，南瀕北部灣，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，主要受中低緯度天氣系統(tǒng)影響，是氣象災(zāi)害較為頻繁的區(qū)域之一，而暴雨洪澇是北海市最主要的氣象災(zāi)害之一。北海市平均每年每站發(fā)生暴雨（日雨量50毫米）以上降雨7-8天，大暴雨（日雨量100毫米）以上2-3天。暴雨天氣給北海市造成了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，據(jù)氣象災(zāi)情數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，不包含臺(tái)風(fēng)暴雨所造成的損失，北海市平均每年因暴雨洪澇造成損失超過(guò)億元。

2.數(shù)據(jù)和方法

2.1數(shù)據(jù)來(lái)源：

（1）氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)

氣象資料取自北海市24個(gè)自動(dòng)氣象站逐日降雨量資料，資料時(shí)間從2008年1月～2012年7月。

（2）基礎(chǔ)地理信息資料利用ArcGIS9.2對(duì)廣西1：25萬(wàn)地理數(shù)據(jù)中的F4905、F4906、F4909和F4910等四個(gè)圖幅所包含的E00資料和dem ASCII資料進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換和拼接、對(duì)矢量數(shù)據(jù)分層、篩選以及裁剪、經(jīng)、緯度和坡度、坡向柵格數(shù)據(jù)提取等一系列處理后得到北海市的行政區(qū)劃界數(shù)據(jù)、行政點(diǎn)數(shù)據(jù)、河流、水體數(shù)據(jù)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)及網(wǎng)格距為100m×100m的廣西DEM、經(jīng)度、緯度、坡度、坡向柵格數(shù)據(jù)。

2.2暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)模型構(gòu)建

自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的形成過(guò)程中，是致災(zāi)因子危險(xiǎn)性（VH）、孕災(zāi)環(huán)境穩(wěn)定性（VE）、承災(zāi)體的脆弱性(VS)和防災(zāi)減災(zāi)能力（VR）等4個(gè)主要因子的綜合作用的結(jié)果，其函數(shù)表達(dá)式為：。式四個(gè)因子當(dāng)中，致災(zāi)因子危險(xiǎn)性（VH）所占的權(quán)重最大。

2.3相關(guān)技術(shù)方法：

（1）因子規(guī)范化處理方法

氣象災(zāi)害的孕災(zāi)環(huán)境敏感性、致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、承災(zāi)體脆弱性、防災(zāi)減災(zāi)能力四個(gè)評(píng)價(jià)因子包含若干個(gè)指標(biāo)。由于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的參評(píng)因子來(lái)自不同的方面，各參數(shù)間的量綱不統(tǒng)一。為了消除各指標(biāo)的量綱和數(shù)量級(jí)的差異,需對(duì)每一個(gè)指標(biāo)值進(jìn)行規(guī)范化處理。

敏感性、危險(xiǎn)性、易損性三個(gè)指標(biāo)規(guī)范化計(jì)算采用公式:

式中Dij 是j 區(qū)第i個(gè)指標(biāo)的規(guī)范化值, Aij是j 區(qū)第i個(gè)指標(biāo)值, mini和maxi 分別是第i個(gè)指標(biāo)值中的最小值和最大值。

（2）加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法

暴雨洪澇致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)的計(jì)算采用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法。加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法綜合考慮各個(gè)具體指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)因子的影響程度，是把各個(gè)具體指標(biāo)的作用大小綜合起來(lái),用一個(gè)數(shù)量化指標(biāo)加以集中,計(jì)算公式為:

式中 V 是評(píng)價(jià)因子的值，n 是評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)，Di 是指標(biāo) i的規(guī)范化值，Wi 是指標(biāo) i 的權(quán)重。權(quán)重 Wi 的確定可由各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)所屬評(píng)價(jià)因子的影響程度重要性，利用層次分析法確定，或根據(jù)專家意見，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況討論確定。

3.致災(zāi)因子危險(xiǎn)性區(qū)劃

致災(zāi)因子危險(xiǎn)性表示引起暴雨洪澇災(zāi)害的致災(zāi)因子強(qiáng)度和概率特征，是暴雨洪澇災(zāi)害產(chǎn)生的先決條件。

3.1臨界致災(zāi)雨量的初步確定

暴雨過(guò)程降水定義：過(guò)程降水量以連續(xù)降水日數(shù)劃分為一個(gè)過(guò)程，一旦出現(xiàn)無(wú)降水則認(rèn)為該過(guò)程結(jié)束，并要求該過(guò)程中至少一天的降水量達(dá)到或超過(guò)50毫米，最后將整個(gè)過(guò)程降水量進(jìn)行累加。

統(tǒng)計(jì)本市年各氣象臺(tái)站1天、2天、3天、……10天（含10天以上）暴雨過(guò)程降水量。將本市所有臺(tái)站的過(guò)程降水量作為一個(gè)序列，建立不同時(shí)間長(zhǎng)度的10個(gè)降水過(guò)程序列。分別計(jì)算不同序列的第98百分位數(shù)、第95百分位數(shù)、第90百分位數(shù)、第80百分位數(shù)、第60百分位數(shù)的降水量值，該值即為初步確定的臨界致災(zāi)雨量。利用不同百分位數(shù)將暴雨強(qiáng)度分為5個(gè)等級(jí)，具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為: 60%～80%位數(shù)對(duì)應(yīng)的降水量為1級(jí)，80%～90%位數(shù)為對(duì)應(yīng)的降水量為2級(jí)，90%～95%位數(shù)對(duì)應(yīng)的降水量為3級(jí)，95%～98%位數(shù)對(duì)應(yīng)的降水量為4級(jí)，大于等于98位數(shù)對(duì)應(yīng)的降水量為5級(jí)。

3.2降水致災(zāi)因子權(quán)重的確定

根據(jù)暴雨強(qiáng)度等級(jí)越高,對(duì)洪澇形成所起的作用越大的原則，確定降水致災(zāi)因子權(quán)重。暴雨強(qiáng)度5、4、3、2、1級(jí)權(quán)重分別為5/15、4/15、3/15、2/15、1/15。

3.3單站降水致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)

加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算不同等級(jí)降水強(qiáng)度權(quán)重與將各站的不同等級(jí)降水強(qiáng)度發(fā)生的頻次歸一化后的乘積之和。

3.4致災(zāi)因子危險(xiǎn)性區(qū)劃

將各站的危險(xiǎn)性指數(shù)作為本市分縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)圖的致災(zāi)因子影響度屬性的屬性值賦給該圖，然后將該圖柵格化，利用GIS中自然斷點(diǎn)分級(jí)法將致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)按5個(gè)等級(jí)分區(qū)劃分（高危險(xiǎn)區(qū)、次高危險(xiǎn)區(qū)、中等危險(xiǎn)區(qū)、次低危險(xiǎn)區(qū)、低危險(xiǎn)區(qū)），繪制致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)區(qū)劃圖（圖1）。由圖可見，北海市暴雨洪澇危險(xiǎn)性大致呈現(xiàn)東北高西南低的分布態(tài)勢(shì)，說(shuō)明北海市東北部發(fā)生暴雨的強(qiáng)度和頻度要明顯強(qiáng)于西南部。致災(zāi)因子高危險(xiǎn)區(qū)主要位于合浦縣東到東北部，從白沙鎮(zhèn)、公館鎮(zhèn)到閘口鎮(zhèn)、石康鎮(zhèn)一帶，低危險(xiǎn)區(qū)位于北海市西南端。

圖1 北海市暴雨洪澇災(zāi)害致災(zāi)因子危險(xiǎn)性區(qū)劃圖

4.結(jié)論與討論

4.1一直以來(lái)，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)的氣象資料、災(zāi)情資料和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)十分匱乏，自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作只能以縣為分析單元。本文采用中尺度自動(dòng)氣象站資料和各鄉(xiāng)鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析，基于地理信息化（GIS）技術(shù)，應(yīng)用自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法、加權(quán)綜合平均法，大大提高了評(píng)估科學(xué)性和精細(xì)化程度。

4.2以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單元的區(qū)域自動(dòng)站氣象歷史資料,存在資料長(zhǎng)度較短的問題。如果能結(jié)合水文、海洋以及能源等部門的氣象資料則評(píng)估效果更可靠。

4.3采用逐日降雨量做暴雨洪澇、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，很多時(shí)候?qū)Ρ┯陱?qiáng)度的反映不夠準(zhǔn)確，假如使用逐小時(shí)降雨量做暴雨洪澇的危險(xiǎn)性因子分析不但可以增加資料樣本數(shù)，還能提高分析精度。

4.4應(yīng)用專家打分法、災(zāi)情驗(yàn)證法及查找文獻(xiàn)等方法選取評(píng)估因子、確定各因子權(quán)重系數(shù)，還是具有一定的主觀性。

參考文獻(xiàn)：

章國(guó)材.氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃方法.氣象出版社，2010.1

暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃技術(shù)規(guī)范（氣減函〔2009〕24號(hào)文附件）

篇4

文章編號(hào) 1002-2104（2012）11-0032-08 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2012.11.006

氣象災(zāi)害給人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)造成了嚴(yán)重影響。1995-2004年十年間，由天氣引發(fā)的災(zāi)害占自然災(zāi)害總數(shù)的90%，造成的死亡人數(shù)占60%，受災(zāi)人口占98%，且大多數(shù)發(fā)生在發(fā)展中國(guó)家[1]。在全球氣候變暖背景下，未來(lái)極端天氣事件的發(fā)生頻率將呈增加趨勢(shì)[2]，而這些災(zāi)害性天氣事件的變化也許是氣候變化帶來(lái)的最嚴(yán)重的后果之一[3-5]。研究極端天氣事件的潛在變化是評(píng)估未來(lái)氣候變化對(duì)人類和自然系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)[6]。預(yù)估極端天氣事件的方法之一是利用氣象觀測(cè)資料進(jìn)行趨勢(shì)外推[7-8]。盡管歷史氣象資料有很大的參考價(jià)值，但過(guò)去的氣象統(tǒng)計(jì)信息只能部分地反映未來(lái)極端天氣事件的發(fā)生概率。氣候模式的不斷改進(jìn)為利用大氣環(huán)流模式（GCMs）和區(qū)域氣候模式（RCMs）預(yù)估極端天氣事件及其影響提供了更可靠的工具[9-10]。已有一些學(xué)者應(yīng)用氣候模式來(lái)評(píng)估氣候變化對(duì)干旱[11-12]、洪水[13]、風(fēng)能[14]及水資源[15]可能造成的影響。但GCMs過(guò)粗的分辨率對(duì)于分析氣候變化對(duì)區(qū)域尺度的潛在影響是不夠的，而RCMs卻能很好地反映影響局地氣候的地面特征量和氣候本身未來(lái)的波動(dòng)規(guī)律，被認(rèn)為是獲取高分辨率局地氣候變化信息的有效方法[16]。

我國(guó)是世界上洪澇災(zāi)害頻繁且嚴(yán)重的國(guó)家之一。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，洪澇災(zāi)害造成的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失呈不斷增大趨勢(shì)。近些年，國(guó)內(nèi)不少學(xué)者在洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面進(jìn)行研究[17-19]，取得了大量成果，為區(qū)域洪澇防災(zāi)減災(zāi)提供了依據(jù)。但這些評(píng)估研究都是利用氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)或歷史災(zāi)情資料來(lái)開展的，并未考慮氣候變化對(duì)未來(lái)極端降水事件發(fā)生頻率、強(qiáng)度和空間格局的影響。翟建青等[20]利用ECHAM5/MPI-OM氣候模式輸出的2001-2050年逐月降水量資料，選取標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)預(yù)估了3種排放情景下中國(guó)2050年前的旱澇格局，但其所使用的氣候情景數(shù)據(jù)分辨率較粗（1.875°），且未能從災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)角度分析未來(lái)旱澇致災(zāi)危險(xiǎn)性變化。

本文應(yīng)用Hadley氣候預(yù)測(cè)與研究中心的區(qū)域氣候模

① 本文之所以選擇B2情景是因?yàn)樵撉榫皬?qiáng)調(diào)區(qū)域性的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，是比較符合我國(guó)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的氣候情景。

式系統(tǒng)PRECIS（Providing Regional Climates for Impacts Studies）模擬的氣候情景數(shù)據(jù)，綜合考慮降水、地形、地貌等自然要素，分近期、中期和遠(yuǎn)期三個(gè)時(shí)段對(duì)B2情景下①未來(lái)安徽省洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性時(shí)空格局進(jìn)行預(yù)估，以期為全球氣候變化背景下該地區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)

本研究所使用的氣候情景數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所氣候變化研究組。該研究組應(yīng)用英國(guó)Hadley中心開發(fā)的PRECIS模式，模擬了IPCC《排放情景特別報(bào)告》（SRES）[21]中設(shè)計(jì)的B2情景下中國(guó)區(qū)域的氣候變化（1961-2100年），其水平分辨率在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下為0.44°×0.44°，在中緯度地區(qū)水平格點(diǎn)間距約為50 km。關(guān)于PRECIS物理過(guò)程的詳細(xì)介紹可參閱文獻(xiàn)[22]。許吟隆[16-23]和張勇[24]等人利用ECMWF再分析數(shù)據(jù)和氣象站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證PRECIS對(duì)中國(guó)區(qū)域氣候模擬能力的研究表明：PRECIS具有很強(qiáng)的模擬降水能力，基本能夠模擬出中國(guó)區(qū)域年、冬季和夏季平均降水的大尺度分布特征，很好地模擬了降水的季節(jié)變化，而且較好地模擬出中國(guó)區(qū)域年平均極端降水事件的空間分布特征。因此，本文不再對(duì)PRECIS模式進(jìn)行驗(yàn)證。

本文采用的DEM數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)際農(nóng)業(yè)研究磋商組織（CGIAR）地理空間數(shù)據(jù)網(wǎng)建立的分辨率為3弧秒（約為90 m）的全球陸地DEM；1∶400萬(wàn)水系圖來(lái)自國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心。

1.2 研究時(shí)段劃分

本研究包括以下四個(gè)時(shí)段：現(xiàn)階段為1981-2010年，未來(lái)分為近期（2011-2040）、中期（2041-2070）和遠(yuǎn)期（2071-2100）三個(gè)時(shí)段。文中所選指標(biāo)均以各時(shí)段30年的平均值進(jìn)行探討。

1.3 洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)

洪澇災(zāi)害具有自然和社會(huì)雙重屬性，其中致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是從形成洪澇災(zāi)害的自然屬性角度，即從形成洪澇災(zāi)害的致災(zāi)因子和孕災(zāi)環(huán)境兩方面來(lái)評(píng)價(jià)洪災(zāi)危險(xiǎn)性。總體上講，造成洪澇災(zāi)害的主要因素是強(qiáng)降水，同時(shí)下墊面的自然地理環(huán)境又和天氣氣候條件相互影響，進(jìn)而決定了洪澇的時(shí)空分布[25-26]。因此，本文選取年均暴雨日數(shù)、年均最大三日降水量、高程、坡度和河湖緩沖區(qū)五個(gè)指標(biāo)，通過(guò)計(jì)算洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體包括以下四個(gè)步驟：一是對(duì)所選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化，包括對(duì)前四項(xiàng)

指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以及根據(jù)距河湖距離和河湖級(jí)別對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行危險(xiǎn)性賦值（見表1）；二是利用層次分析法確定五個(gè)指標(biāo)的權(quán)重（見圖1）；三是建立致災(zāi)危險(xiǎn)性數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型（式1）；四是借助地理信息系統(tǒng)對(duì)各指標(biāo)圖層疊加，進(jìn)行洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。

利用加權(quán)綜合評(píng)分法建立洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型：

HF=0.25Rd+0.35R3+0.06H+0.12S+0.22B（1）

式（1）中，HF為洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)，Rd、R3、H、S、B分別代表年均暴雨日數(shù)、年均最大三日降水量、高程、坡度和河湖緩沖區(qū)量化后的值。

本文將洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性分為5個(gè)等級(jí)。具體的分級(jí)方法如下：首先，按1∶2∶4∶2∶1的大致比例對(duì)現(xiàn)階段全省78個(gè)縣域的洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性分級(jí)；之后，提取相鄰等級(jí)兩個(gè)縣的洪災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)，以其平均值作為洪災(zāi)危險(xiǎn)性的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；最后，按照此分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)未來(lái)三個(gè)時(shí)段洪災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行分級(jí)。

2 結(jié)果與分析

2.1 年均暴雨日數(shù)（ARD）時(shí)空格局變化

如圖2所示，在現(xiàn)階段，安徽省年均暴雨日數(shù)平均為6.94天，最大值為12.15天，年均暴雨日數(shù)低于5天的地區(qū)占全省總面積的17.72%，集中分布在安徽省北部，而高于12天的地區(qū)僅占0.06%，位于安徽省最南端。到了近期，安徽省年均暴雨日數(shù)略有減少，為6.73天，主要是淮

河以北地區(qū)年均暴雨日數(shù)低于5天的面積增加為26.95%；這一時(shí)段年均暴雨日數(shù)最大值有所增加，為12.28天，其中大于12天的地區(qū)面積增加到0.24%，約為現(xiàn)階段的4倍。在中期，安徽省年均暴雨日數(shù)為6.86天，最大值增加到12.91天，年均暴雨日數(shù)低于5天的地區(qū)面積百分比較近期也略有增加，為27.59%，而高于12天的地區(qū)則大幅增加為3.64%，范圍也擴(kuò)展到安徽省南部的多個(gè)縣域。到遠(yuǎn)期，安徽省年均暴雨日數(shù)增加到7.02天，最大值為13.47天，年均暴雨日數(shù)低于5天的地區(qū)占安徽省總面積的27.41%，高于12天的地區(qū)繼續(xù)增加為5.67%，約為現(xiàn)階段的89倍之多，集中分布在該省長(zhǎng)江以南地區(qū)。可見，未來(lái)安徽省年均暴雨日數(shù)總體上呈現(xiàn)北部有所減少，南部持續(xù)增加的趨勢(shì)，尤其是年均暴雨日數(shù)超過(guò)12天的面積將大幅增加。

2.2 年均最大三日降水量（AM3DP）時(shí)空格局變化

從圖3中可以發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于現(xiàn)階段，未來(lái)安徽省年均最大三日降水量也呈現(xiàn)出“兩極分化”的格局，即年均最大三日降水量低于160 mm（主要分布于安徽省北部）和高于220 mm（主要分布于安徽省南部）的地區(qū)均不斷增加。在現(xiàn)階段，安徽省年均最大三日降水量的平均值為

199.66 mm，最大值為280.87 mm，其中大于220 mm的地區(qū)占總面積的17.05%。而在近期，安徽省年均最大三日降水量的平均值為200.88 mm，大于220 mm的地區(qū)增加到總面積的22.16%。中期階段，安徽省年均最大三日降水量的平均值增加為202.76 mm，大于220 mm的地區(qū)相比近期也略有增加，為25.56%。到了遠(yuǎn)期，安徽省年均最大三日降水量的平均值為204.82 mm，最大值也增大到289.07 mm，其中大于220 mm的地區(qū)占全省面積的32.12%，較現(xiàn)階段增加約15.07%，尤其是大于260 mm的面積增加更快，由現(xiàn)階段的占全省3.88%變?yōu)?.20%，增加了1.37倍。

2.3 洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性時(shí)空格局變化

對(duì)年均暴雨日數(shù)、年均最大三日降水量、高程、坡度、河湖緩沖區(qū)等評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)字化的基礎(chǔ)上，依據(jù)評(píng)價(jià)模型（式1）在ArcGIS中對(duì)各指標(biāo)圖層進(jìn)行疊加并分級(jí)，得到安徽省縣域尺度洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果（見圖4）。為詳細(xì)了解安徽省洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性格局及其動(dòng)態(tài)變化，表2列出了各時(shí)段洪災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)的縣域個(gè)數(shù)、面積百分比和處于5級(jí)的縣域。

可以發(fā)現(xiàn)，各時(shí)段安徽省洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)大致呈

由北向南逐漸升高的趨勢(shì)。相對(duì)于現(xiàn)階段，未來(lái)安徽省洪災(zāi)危險(xiǎn)性處于1級(jí)和5級(jí)的面積均有所擴(kuò)大，這主要與對(duì)應(yīng)區(qū)域未來(lái)年均暴雨日數(shù)和最大三日降水量的變化密切相關(guān)。此外，洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性高于4級(jí)（包括4級(jí)）的縣域主要集中在長(zhǎng)江沿岸及其以南地區(qū)，這與該區(qū)域降水豐富、河網(wǎng)密度高、地勢(shì)低平以及坡度變化較小有關(guān)。與現(xiàn)階段相比，近期和中期安徽省處于洪災(zāi)危險(xiǎn)性5級(jí)的縣域個(gè)數(shù)和面積百分比不斷增加，這是由于未來(lái)這些地區(qū)極端降水事件的概率（暴雨日數(shù)）和強(qiáng)度（最大三日降水量）都將有所增大。尤其在中期，處于洪災(zāi)危險(xiǎn)性5級(jí)的縣域個(gè)數(shù)快速增加為16個(gè)，面積增加為全省的17.87%，分別是各時(shí)段洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性處于5級(jí)的縣域（按危險(xiǎn)性指數(shù)值自大至小排序）

安慶市轄區(qū)，望江縣，休寧縣，黟縣，歙縣，銅陵市轄區(qū)，黃山市轄區(qū)，宿松縣

安慶市轄區(qū)，望江縣，休寧縣，歙縣，黟縣，銅陵市轄區(qū)，黃山市轄區(qū)，樅陽(yáng)縣，池州市轄區(qū)，宿松縣

安慶市轄區(qū)，望江縣，休寧縣，歙縣，黟縣，銅陵市轄區(qū)，黃山市轄區(qū)，樅陽(yáng)縣，池州市轄區(qū)，宿松縣，祁門縣，蕪湖市轄區(qū)，東至縣，銅陵縣，旌德縣，績(jī)溪縣

安慶市轄區(qū)，望江縣，休寧縣，歙縣，黟縣，銅陵市轄區(qū)，黃山市轄區(qū)，樅陽(yáng)縣，池州市轄區(qū)，祁門縣，宿松縣，東至縣，績(jī)溪縣，銅陵縣，旌德縣，蕪湖市轄區(qū)現(xiàn)階段的2倍和2.24倍。到遠(yuǎn)期，洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性空間格局相對(duì)于中期變化不大，處于5級(jí)的縣域與中期相同，但各縣域的危險(xiǎn)性值卻有不同程度增大。需要指出的是，安慶市轄區(qū)始終是安徽省洪災(zāi)危險(xiǎn)性最高的縣域，在今后的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理及防洪減災(zāi)規(guī)劃中需尤為注意。

3 結(jié)論與討論

本文基于PRECIS區(qū)域氣候模式，模擬了SRES B2情景下未來(lái)安徽省年均暴雨日數(shù)和最大三日降水量相對(duì)于現(xiàn)階段的變化情況，并綜合考慮降水、地形和地貌等自然要素，從災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)角度預(yù)估了該省縣域尺度洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性的時(shí)空格局，得出以下主要結(jié)論：

（1）相對(duì)于現(xiàn)階段，未來(lái)安徽省極端降水事件將出現(xiàn)“兩極分化”的格局，具體表現(xiàn)為年均暴雨日數(shù)和最大三日降水量總體上呈現(xiàn)北部減少、南部增加的趨勢(shì)，并且年均暴雨日數(shù)超過(guò)12天、年均最大三日降水量超過(guò)220 mm的面積將持續(xù)大幅增加。

（2）各時(shí)段安徽省洪澇致災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)由北向南大致呈逐漸升高的趨勢(shì)。相對(duì)于現(xiàn)階段，未來(lái)安徽省洪災(zāi)危險(xiǎn)性處于1級(jí)和5級(jí)的面積均有所擴(kuò)大，洪災(zāi)危險(xiǎn)性格局變化主要發(fā)生在近期和中期，遠(yuǎn)期與中期格局相近。在中期，安徽省洪災(zāi)危險(xiǎn)性處于5級(jí)的縣域個(gè)數(shù)和面積百分比分別為16個(gè)和17.87%，分別是現(xiàn)階段的2倍和2.24倍。安慶市轄區(qū)是安徽省洪災(zāi)危險(xiǎn)性最高的縣域。

根據(jù)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析理論[27]，在危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，如人口、GDP、耕地、居民點(diǎn)、交通線、油田、名勝古跡、大型廠礦區(qū)、各種工程設(shè)施等的分布情況，以及遭遇洪澇時(shí)這些承險(xiǎn)體的易損程度、社會(huì)防災(zāi)救災(zāi)能力等，就可以進(jìn)行洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，辨識(shí)出高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，為各級(jí)政府開展風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。通過(guò)查閱《中國(guó)氣象災(zāi)害大典-安徽卷》以及近些年的災(zāi)情資料可以發(fā)現(xiàn)，安徽省洪澇災(zāi)害嚴(yán)重的地區(qū)大致分布在沿江沿淮地區(qū)，尤其江淮之間及長(zhǎng)江以南地區(qū)（這些地區(qū)降水豐富、地勢(shì)低洼、河網(wǎng)交織、湖泊眾多）。對(duì)比現(xiàn)階段安徽省洪災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果表明，本文的評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際災(zāi)情發(fā)生區(qū)域基本符合。但由于洪澇災(zāi)害形成、發(fā)展及產(chǎn)生后果的復(fù)雜性，影響因子眾多，目前的評(píng)價(jià)結(jié)果尚難以做到與實(shí)際情況完全吻合，有以下幾方面原因，如考慮因子的全面性、各因子權(quán)重系數(shù)的真實(shí)性、預(yù)估氣候數(shù)據(jù)的誤差以及評(píng)價(jià)模型的科學(xué)性等等，還需要不斷深入研究，做出更符合實(shí)際、更加可信的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

全球氣候變化將給人類社會(huì)和自然系統(tǒng)帶來(lái)諸多風(fēng)險(xiǎn)。氣候變化風(fēng)險(xiǎn)源主要包括兩個(gè)方面：一是平均氣候狀況（氣溫、降水、海平面上升等）；二是極端天氣變化（熱帶氣旋、風(fēng)暴潮、干旱、極端降水、高溫?zé)崂说龋28]。由前面

分析可知，雖然未來(lái)安徽省年均暴雨日數(shù)和最大三日降水量的平均值相對(duì)于現(xiàn)階段變化幅度不大，但不同區(qū)域間的差異卻非常明顯，突出表現(xiàn)為未來(lái)安徽省淮河以北地區(qū)年均暴雨日數(shù)和最大三日降水量有所減小，而長(zhǎng)江以南地區(qū)極端降水事件發(fā)生的概率將大大增加，這與張?jiān)鲂诺热薣29]的研究結(jié)果相符。暴雨日數(shù)和最大三日降水量等極端降水事件變化的原因可能是在全球氣候變暖背景下，地表溫度的大幅上升將加強(qiáng)大氣環(huán)流，從而改變降水的空間格局。通過(guò)比較未來(lái)與現(xiàn)在極端天氣事件致災(zāi)危險(xiǎn)性的時(shí)空格局，可以更好地了解一些典型區(qū)域或更大尺度上將要發(fā)生的變化。

本文只選取了SRES B2情景，雖然這一情景是比較符合我國(guó)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的氣候情景，但仍然存在較大不確定性。在以后的研究中，需要進(jìn)一步拓展降低不確定性的方法，在現(xiàn)有情景預(yù)估的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展集合概率預(yù)測(cè)等技術(shù)手段，建立基于多情景多模式的集合概率預(yù)測(cè)情景方案。同時(shí)加強(qiáng)氣候模式模擬研究，提高模擬數(shù)據(jù)精度，降低氣候系統(tǒng)模式的不確定性[30]。

致謝：承蒙中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所許吟隆研究員在論文數(shù)據(jù)方面提供的幫助，在此表示衷心的感謝！

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Projecting Spatiotemporal Patterns of Flood Hazard over Anhui Province

HE Shanfeng1，2 GE Quansheng2 WU Shaohong2 DAI Erfu2 WU Wenxiang2

（1. Emergency Management School， Henan Polytechnic University， Jiazuo Henan 454000， China；

2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100101， China）

篇5

全球氣候變化將給人類社會(huì)和自然系統(tǒng)帶來(lái)諸多風(fēng)險(xiǎn)。氣候變化風(fēng)險(xiǎn)源主要包括兩個(gè)方面：一是平均氣候狀況（氣溫、降水、海平面上升等）；二是極端天氣事件（熱帶氣旋、風(fēng)暴潮、干旱、極端降水、高溫?zé)崂说龋1]。研究極端天氣事件的潛在變化是評(píng)估未來(lái)氣候變化對(duì)人類社會(huì)和自然系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)[2]。預(yù)估極端天氣事件的方法之一是利用氣象觀測(cè)資料進(jìn)行趨勢(shì)外推[3-4]。盡管歷史氣象資料有很大的參考價(jià)值，但過(guò)去的氣象統(tǒng)計(jì)信息只能部分地反映未來(lái)極端天氣事件的發(fā)生概率。氣候模式的不斷改進(jìn)為利用大氣環(huán)流模式（GCMs）和區(qū)域氣候模式（RCMs）預(yù)估極端天氣事件及其影響提供了更可靠的工具[5-6]。已有一些學(xué)者應(yīng)用氣候模式來(lái)評(píng)估氣候變化對(duì)洪水[7-8]、干旱[9]、風(fēng)能[10]及水資源[11]可能造成的影響。但GCMs過(guò)粗的分辨率對(duì)于分析氣候變化對(duì)區(qū)域尺度的潛在影響是不夠的，而RCMs卻能很好地反映影響局地氣候的地面特征量和氣候本身未來(lái)的波動(dòng)規(guī)律，被認(rèn)為是獲取高分辨率局地氣候變化信息的有效方法[12]。

伴隨著20世紀(jì)下半葉的持續(xù)增暖，全球陸地大部分地區(qū)存在著干旱化的趨勢(shì)。與全球干旱化一樣，中國(guó)部分地區(qū)的干旱強(qiáng)度也呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，干旱問題日益凸顯，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)頻繁出現(xiàn)了多個(gè)破歷史記錄的極端干旱事件。近些年，國(guó)內(nèi)不少學(xué)者在干旱災(zāi)害方面進(jìn)行研究[13-15]，取得了大量成果，為區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)提供了依據(jù)。但這些評(píng)估研究都是利用氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)或歷史災(zāi)情資料來(lái)開展的，并未考慮氣候變化對(duì)未來(lái)極端干旱事件發(fā)生頻率、強(qiáng)度和空間格局的影響。翟建青等[16]利用ECHAM5/MPI-OM氣候模式輸出的2001-2050年逐月降水量資料，選取標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)預(yù)估了3種排放情景下中國(guó)2050年前的旱澇格局，但其所使用的氣候情景數(shù)據(jù)分辨率較粗（1.875°），且未能從災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)角度分析未來(lái)干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性變化。

未來(lái)我國(guó)西南地區(qū)干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性時(shí)空格局進(jìn)行預(yù)估，以期為全球氣候變化背景下該地區(qū)干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究數(shù)據(jù)與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究所使用的氣候情景數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所氣候變化研究組。該研究組應(yīng)用英國(guó)Hadley中心開發(fā)的PRECIS模式，模擬了IPCC《排放情景特別報(bào)告（SRES）》中設(shè)計(jì)的B2情景下中國(guó)區(qū)域的氣候變化（1961-2100年），其水平分辨率在地理坐標(biāo)下為緯度0.44°×經(jīng)度0.44°，在中緯度地區(qū)水平格點(diǎn)間距約為50 km。關(guān)于PRECIS物理過(guò)程的詳細(xì)介紹可參閱文獻(xiàn)[17]。許吟隆[12，18]等人利用ECMWF再分析數(shù)據(jù)和氣象站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證PRECIS對(duì)中國(guó)區(qū)域氣候模擬能力的研究表明：盡管一些氣候要素的模擬值存在一定偏差，但總體上PRECIS具有很強(qiáng)的模擬溫度和降水的能力，基本能夠模擬出各氣象要素年、季的大尺度分布特征。因此，本文不再對(duì)PRECIS模式進(jìn)行驗(yàn)證。

1.2 研究時(shí)段劃分

本研究包括以下四個(gè)時(shí)段：現(xiàn)階段為1981-2010年，未來(lái)分為近期（2011-2040年）、中期（2041-2070年）和遠(yuǎn)期（2071-2100年）三個(gè)時(shí)段。文中所選指標(biāo)均以各時(shí)段30年的平均值進(jìn)行探討。

1.3 干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估方法

關(guān)于干旱的指標(biāo)已有大量研究，但很多干旱指標(biāo)只考慮了降水這一個(gè)變量（如連續(xù)無(wú)雨日數(shù)，SPI指數(shù)，降水Z指數(shù)，降水距平等），在全球變暖背景下，僅僅考慮降水因素是不夠的。陸地表面干濕變化主要受降水和蒸發(fā)的影響，降水減少是干旱可能發(fā)生的一個(gè)重要方面；同時(shí)，地表溫度的升高會(huì)大大增加水分的蒸發(fā)散，使得干旱更容易發(fā)生。因此，干旱指標(biāo)應(yīng)該能夠衡量地表水分收支大小，本研究綜合考慮降水和蒸發(fā)兩個(gè)因素，采用地表濕潤(rùn)指數(shù)（降水量/潛在蒸散量）作為變量來(lái)評(píng)價(jià)旱災(zāi)危險(xiǎn)性。

本文將干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性分為5個(gè)等級(jí)。具體的分級(jí)方法如下：首先，對(duì)現(xiàn)階段西南地區(qū)各縣域單元旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)從小到大進(jìn)行排序，再按1∶2∶4∶2∶1的大致比例將487個(gè)縣域單元分為5級(jí)；之后，提取現(xiàn)階段兩個(gè)相鄰等級(jí)縣域單元的旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)，以其平均值作為旱災(zāi)危險(xiǎn)性的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（如1、2級(jí)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是，將現(xiàn)階段1級(jí)縣域單元中最大的旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)與2級(jí)中最小的旱災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)求平均值所得）；最后，按照此分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)未來(lái)三個(gè)時(shí)段干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行分級(jí)。

2 結(jié)果與分析

2.1 年均潛在蒸散量時(shí)空格局變化

如圖1所示，在現(xiàn)階段，我國(guó)西南地區(qū)年均潛在蒸散量平均為775.42 mm，最大值為1 100.21 mm，年均潛在蒸散量低于700 mm的地區(qū)占總面積的39.14%，主要分布在四川省、貴州省和重慶市，而高于1 000 mm的地區(qū)僅占6.91%，位于廣西省南部和云南省的北部。到了近期，西南地區(qū)年均潛在蒸散量增大為819.78 mm，其最大值為1 149.45 mm，其中大于1 000 mm的地區(qū)面積增加到12.85%，約為現(xiàn)階段的1.86倍。在中期，西南地區(qū)年均潛在蒸散量繼續(xù)增加為854.99 mm，最大值增加到1 202.25 mm，年均潛在蒸散量低于700 mm的地區(qū)面積繼續(xù)減小，而高于1 000 mm的地區(qū)則大幅增加為19.45%。到遠(yuǎn)期，西南地區(qū)年均潛在蒸散量增加到890.30 mm，最大值為1 265.00 mm，年均潛在蒸散量低于700 mm的地區(qū)僅占西南地區(qū)總面積的5.84%，主要位于四川省西北部，而高于1 000 mm的地區(qū)則擴(kuò)展為26.06%，為現(xiàn)階段的3.77倍之多，集中分布在廣西和云南兩省。可見，伴隨著全球氣溫升高，未來(lái)我國(guó)西南地區(qū)年均潛在蒸散量將呈現(xiàn)持續(xù)增大的趨勢(shì)，尤其是年均潛在蒸散量超過(guò)1 000 mm的面積將大幅增加。

2.2 年均地表濕潤(rùn)指數(shù)時(shí)空格局變化

從圖2中可以發(fā)現(xiàn)，各個(gè)時(shí)段西南地區(qū)均呈現(xiàn)出“西干東濕”的格局，并且相對(duì)于現(xiàn)階段，未來(lái)西南地區(qū)總體上將呈變干的趨勢(shì)。在現(xiàn)階段，西南地區(qū)年均地表濕潤(rùn)指數(shù)的平均值為1.51，其中地表濕潤(rùn)指數(shù)小于1.0的地區(qū)占總面積的12.79%，大于1.8的地區(qū)占26.66%。而在近期，西南地區(qū)年均地表濕潤(rùn)指數(shù)的平均值為1.46，小于1.0和大于1.8的地區(qū)分別占到總面積的14.68%和18.54%。中期階段，西南地區(qū)年均地表濕潤(rùn)指數(shù)繼續(xù)減小為1.42，大于1.8的地區(qū)縮小至總面積的12.48%。到了遠(yuǎn)期，西南地區(qū)年均地表濕潤(rùn)指數(shù)為1.39，其中小于1.0的地區(qū)占總面積的17.09%，大于1.8的地區(qū)占9.25%，分別較現(xiàn)階段增加4.30%和減小17.41%。

2.3 干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性時(shí)空格局變化

在對(duì)降水和蒸發(fā)等各因素分析和數(shù)字化的基礎(chǔ)上，依據(jù)評(píng)價(jià)模型（式3）在ArcGIS中對(duì)各因素圖層進(jìn)行計(jì)算并分級(jí)，得到西南地區(qū)縣域尺度干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果（圖3）。為詳細(xì)了解西南地區(qū)干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性格局及其動(dòng)態(tài)變化，表2列出了各時(shí)段旱災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)的縣域個(gè)數(shù)和面積百分比。

可以發(fā)現(xiàn)，未來(lái)各時(shí)段西南地區(qū)干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性空間格局變化很大。相對(duì)于現(xiàn)階段，未來(lái)西南地區(qū)旱災(zāi)危險(xiǎn)性處于1、2級(jí)的縣域個(gè)數(shù)和面積均呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，而5級(jí)的變化趨勢(shì)則與之相反，旱災(zāi)危險(xiǎn)性明顯增大。尤其在近期，處于旱災(zāi)危險(xiǎn)性5級(jí)的縣域個(gè)數(shù)由現(xiàn)階段的49個(gè)快速增加為236個(gè)，面積也占到總面積的50.30%，分別是現(xiàn)階段的4.82倍和6.24倍，是未來(lái)旱災(zāi)危險(xiǎn)性最嚴(yán)重的時(shí)段。到中期和遠(yuǎn)期，西南地區(qū)旱災(zāi)危險(xiǎn)性相對(duì)于近期總體有所減小，但處于5級(jí)的縣域干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性值卻有一定程度增大。需要指出的是，未來(lái)四川省西南部和云南省大部始終是西南地區(qū)旱災(zāi)危險(xiǎn)性最高的區(qū)域，在今后的旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理及防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃中需尤為注意。

3 結(jié) 論

本文基于PRECIS區(qū)域氣候模式，模擬了SRES B2情景下西南地區(qū)現(xiàn)階段與未來(lái)時(shí)段潛在蒸散量和地表濕潤(rùn)指數(shù)的變化情況，并對(duì)該地區(qū)干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性的時(shí)空格局和變化趨勢(shì)進(jìn)行研究，得到以下主要結(jié)論：

（1）伴隨著全球氣溫升高，未來(lái)西南地區(qū)年均潛在蒸散量將持續(xù)增大，尤其是年均潛在蒸散量超過(guò)

1 000 mm的面積將大幅增加；同時(shí)，未來(lái)西南地區(qū)年均地表濕潤(rùn)指數(shù)將逐漸減小，總體呈現(xiàn)變干的趨勢(shì)。

（2）相對(duì)于現(xiàn)階段，未來(lái)西南地區(qū)干旱致災(zāi)危險(xiǎn)性明顯增大，尤其是近期時(shí)段。在近期，西南地區(qū)旱災(zāi)危險(xiǎn)性處于5級(jí)的縣域個(gè)數(shù)和面積百分比分別為236個(gè)和50.30%，分別是現(xiàn)階段的4.82倍和6.24倍。四川省西南部和云南省大部始終是該地區(qū)未來(lái)旱災(zāi)危險(xiǎn)性最高的區(qū)域。

4 討 論

自然災(zāi)害具有自然和社會(huì)雙重屬性，其中致災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估是從自然屬性角度來(lái)評(píng)估干旱危險(xiǎn)性。根據(jù)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析理論[20]，在危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，如人口、GDP、耕地、森林、草原、各種工程設(shè)施等的分布情況，以及遭遇干旱時(shí)這些承災(zāi)體的易損程度、社會(huì)防災(zāi)救災(zāi)能力等，就可以進(jìn)行干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，辨識(shí)出高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，為各級(jí)政府開展風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。通過(guò)查閱《中國(guó)氣象災(zāi)害大典》、《中國(guó)災(zāi)害性天氣氣候圖集》以及近些年的災(zāi)情資料可以發(fā)現(xiàn)，本文對(duì)現(xiàn)階段（1981-2010年）西南地區(qū)旱災(zāi)危險(xiǎn)性的評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際災(zāi)情發(fā)生區(qū)域基本符合。但由于干旱災(zāi)害形成、發(fā)展及產(chǎn)生后果的復(fù)雜性，影響因子眾多，目前的評(píng)價(jià)結(jié)果尚難以做到與實(shí)際情況完全吻合，有以下幾方面原因：考慮因素的全面性、各干旱等級(jí)權(quán)重值的真實(shí)性、預(yù)估氣候數(shù)據(jù)的誤差以及評(píng)價(jià)模型的科學(xué)性等等，還需要不斷深入研究，作出更符合實(shí)際、更加可信的干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

本文只選取了SRES B2情景，雖然這一情景是比較符合我國(guó)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的氣候情景，但仍然存在較大不確定性。在以后的研究中，需要進(jìn)一步拓展降低不確定性的方法，在現(xiàn)有情景預(yù)估的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展集合概率預(yù)測(cè)等技術(shù)手段，建立基于多情景多模式的集合概率預(yù)測(cè)情景方案。同時(shí)加強(qiáng)氣候模式模擬研究，提高模擬數(shù)據(jù)精度，降低氣候系統(tǒng)模式的不確定性[21]。

致謝：承蒙中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所許吟隆研究員在論文數(shù)據(jù)方面提供的幫助，在此表示衷心的感謝！

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篇6

包括侵占林地，道路，采礦，水壩，環(huán)境污染，放牧，濫砍濫伐，種質(zhì)低劣，經(jīng)營(yíng)管理不當(dāng)?shù)龋@些因素造成定位空間或地段內(nèi)生物物種多樣化減少，土壤侵蝕程度加重，加重了森林的碎裂程度，加速了生物多樣性銳減，導(dǎo)致形成三大效能低下的干擾型或經(jīng)營(yíng)型低效松林。

1.2立地條件

在自然狀態(tài)下因立地條件較差或生長(zhǎng)環(huán)境惡劣，導(dǎo)致自然形成三大效能低下的原生型低效林。

1.3自然災(zāi)害

自然災(zāi)害包括火災(zāi)，松毛蟲、松材線蟲病等病蟲害，干旱，洪澇，霜凍等，致使多數(shù)珍惜的、受威脅的、瀕危的或森林物種（主要是動(dòng)植物）數(shù)量、分布等消失或銳減。導(dǎo)致形成三大效能低下的干擾型低效松林。

2松林生態(tài)健康和活力的維護(hù)方法

2.1增強(qiáng)生物多樣性

按照長(zhǎng)防林和退耕還林工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)規(guī)劃，同時(shí)施工、同時(shí)驗(yàn)收，全面進(jìn)行“封、改、補(bǔ)、造、撫”的規(guī)劃和穩(wěn)步實(shí)施。加速森林“效應(yīng)島”的形成，同時(shí)，采用林隙、林緣適當(dāng)補(bǔ)植蟲媒花植物（花粉和花蜜資源）和拒避植物，以豐富生物多樣性。為了豐富馬尾松毛蟲蟲源地的生物多樣性,增強(qiáng)松林對(duì)生物災(zāi)害自我調(diào)控功能,贛州曾充分運(yùn)用“封、改、補(bǔ)、造、撫”等措施，穩(wěn)步實(shí)施了蟲源地治理，達(dá)到了豐富生物多樣性效果。共實(shí)施蟲源地封山育林72.366萬(wàn)畝，占蟲源地面積的100%；成功改造蟲源地4789個(gè),占蟲源地總數(shù)的73.3%;改造蟲源地面積50.2319萬(wàn)畝,占蟲源地總面積的69.4%。通過(guò)治理的蟲源地，平均灌木多樣性指數(shù)從1995年的0.42上升到2003年的0.78,平均針闊混交比例由9:1上升到7:3,平均植被蓋度由32%上升到81%,為實(shí)現(xiàn)馬尾松毛蟲的可持續(xù)控制奠定了良好基礎(chǔ)。

2.2從嚴(yán)管理“三害”

在林政管理上，應(yīng)健全基層護(hù)林組織，全面封山育林，制止亂砍濫伐和亂獵濫捕的行為；在森林火災(zāi)管理上，各級(jí)政府要簽訂防火責(zé)任狀，嚴(yán)格控制火災(zāi)的發(fā)生；在危險(xiǎn)性病蟲防范上，重點(diǎn)加強(qiáng)外來(lái)林業(yè)危險(xiǎn)性有害生物的管理和控制。對(duì)危險(xiǎn)性森林病蟲等應(yīng)列入各級(jí)政府目標(biāo)責(zé)任制,同時(shí)加強(qiáng)復(fù)檢，控制疫情傳播，限期拔除疫點(diǎn)，以防松林抗逆性下降。

2.3清理不健康林木

對(duì)近期內(nèi)由于干旱、病蟲害和森林火災(zāi)而出現(xiàn)大量死樹的松林，要及時(shí)采用對(duì)死樹進(jìn)行全面清理，選擇鄉(xiāng)土闊葉樹當(dāng)年更新造林；對(duì)將要出現(xiàn)大量死樹的林分，結(jié)合生態(tài)疏伐或景觀疏伐，對(duì)可疑木進(jìn)行全面清理，選擇鄉(xiāng)土闊葉樹當(dāng)年更新造林，以恢復(fù)到可持續(xù)生長(zhǎng)的條件。

2.4強(qiáng)化生態(tài)閾值管理

全面封山育林，對(duì)少量或零星的經(jīng)森防機(jī)構(gòu)確認(rèn)的非危險(xiǎn)性有害生物致死木，可依據(jù)森林健康有關(guān)原理方法，鼓勵(lì)林業(yè)主管部門采取禁止采伐的措施，以實(shí)現(xiàn)豐富生物多樣性和制止亂砍濫伐行為雙重目標(biāo)。在疏伐過(guò)程中適當(dāng)保留少數(shù)倒木和枯立木,以保持林間野生動(dòng)物和鳥類食物鏈的持續(xù)2；對(duì)近期內(nèi)林業(yè)生產(chǎn)或生態(tài)保護(hù)效益不構(gòu)成大的危害的病蟲，其測(cè)報(bào)和防治不作硬性要求，便于利用“天然防治”調(diào)節(jié)病蟲種群，以豐富松林生態(tài)系統(tǒng)的生物鏈。

2.5依法保護(hù)林地

侵占林地，道路，采礦，水壩，環(huán)境污染等,致使松林的碎裂程度和林地土壤侵蝕程度加劇。關(guān)鍵要依據(jù)《森林法》等有關(guān)法規(guī)和生態(tài)學(xué)原理，進(jìn)行總體規(guī)劃和科學(xué)管理。

2.6適時(shí)評(píng)估效果

依照“近天然林”模式經(jīng)營(yíng)松林，影響松林生態(tài)健康和活力的主導(dǎo)因子發(fā)生明顯變化時(shí)，適時(shí)評(píng)估經(jīng)營(yíng)效果。主要內(nèi)容是對(duì)這些主導(dǎo)因子作危險(xiǎn)性分析，如對(duì)現(xiàn)有或可能發(fā)生的林業(yè)有害生物每3—5年定期調(diào)查1—2次，參照國(guó)際上有害生物危險(xiǎn)性分析（PestRiskAnalysis）方法，對(duì)有害生物進(jìn)行危險(xiǎn)性分析和制定防范策略。對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多樣性變化情況如蚯蚓、甲蟲、螞蟻、蜂類、寄生植物等森林健康關(guān)鍵種的多樣性指數(shù)和威脅的、瀕危的或森林物種（主要是動(dòng)植物）數(shù)量、分布等應(yīng)進(jìn)行總結(jié)評(píng)估，作出決策，制定方案，付諸實(shí)施。

2.7開展科學(xué)研究

開展科技攻關(guān)，開發(fā)應(yīng)用有效的、經(jīng)濟(jì)的和環(huán)境可接受的森林保護(hù)核心技術(shù)。主要包括自然界不同時(shí)空尺度生物多樣性的類型與格局，決定生物多樣性進(jìn)化的生態(tài)學(xué)因子以及進(jìn)化與生態(tài)學(xué)過(guò)程；景觀破碎對(duì)種群散布、持久性及種群滅絕的影響及其恢復(fù)；制約群落和生態(tài)系統(tǒng)聚集的因子，以及群落和生態(tài)系統(tǒng)脅迫反應(yīng)的途徑；將遺傳、物種、生境和生態(tài)系統(tǒng)多樣性編目，確定生物多樣性變化的速度及其對(duì)群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程的影響，以及決定各層次生物多樣性的因子；有害生物及病原生物的入侵、擴(kuò)散和爆發(fā)基本規(guī)律的研究。

3結(jié)語(yǔ)

一個(gè)理想的健康森林應(yīng)該是在這樣的森林中，生物因素和非生物因素（如病蟲害、空氣污染、營(yíng)林措施、木材采伐等）共存對(duì)森林的影響不會(huì)威脅到現(xiàn)在或?qū)?lái)森林經(jīng)營(yíng)的目標(biāo)[2]。為此，松林生態(tài)系統(tǒng)的健康，除經(jīng)營(yíng)管理要素外，森林病蟲害的可持續(xù)控制、火災(zāi)的控制等應(yīng)當(dāng)是維護(hù)松林健康和活力的重要措施。

篇7

隨著人口的增長(zhǎng)及經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，地質(zhì)災(zāi)害日趨加劇，嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境并危及人類的生存環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，90年代以來(lái)我國(guó)每年因?yàn)?zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百億元以上，相當(dāng)于國(guó)民生產(chǎn)總值的3%～6%【1】。地質(zhì)災(zāi)害已成為制約我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一，故建立完善的災(zāi)害評(píng)估信息系統(tǒng)已迫在眉睫。

1960年以前，災(zāi)害研究主要限于機(jī)理及預(yù)測(cè)研究，重點(diǎn)調(diào)查分析災(zāi)害形成條件等；70年代，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家首先開始進(jìn)行災(zāi)害評(píng)估；90年代，圍繞國(guó)際減災(zāi)十年計(jì)劃行動(dòng)，北美及歐洲許多國(guó)家開展了災(zāi)害危險(xiǎn)性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究；GIS的問世解決了計(jì)算機(jī)制圖制印一體化的問題，空間分析、制圖功能及可視化等特點(diǎn)使之在災(zāi)害評(píng)估研究中得到深入應(yīng)用【2、3】。

在國(guó)內(nèi)，早期的災(zāi)害危險(xiǎn)性研究主要是針對(duì)大型工程建設(shè)的定性評(píng)價(jià)，雖也引入了定量方法，但單元的劃分及數(shù)據(jù)的獲取等大多由手工完成。50年代，為了有效地防災(zāi)、救災(zāi)，加強(qiáng)了災(zāi)害調(diào)查評(píng)估，并取得顯著成績(jī)；70年代，我國(guó)災(zāi)害評(píng)估研究開始興起；90年代，對(duì)災(zāi)害的類型及區(qū)域發(fā)展規(guī)律等進(jìn)行了深入的研究，提出了許多新理論與新觀點(diǎn)，如張業(yè)成針對(duì)我國(guó)崩塌、滑坡等災(zāi)害建立了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性指數(shù)評(píng)價(jià)模型和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分析模型。自1999年開始進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估，已形成一套較完整的評(píng)估方法和理論，但仍局限于定性研究，特別在災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估分區(qū)中，定量化程度不高，存在一定的主觀性和不確定性。

近年來(lái)，災(zāi)害評(píng)估的科學(xué)性日益增強(qiáng)。評(píng)估方法由傳統(tǒng)的成因機(jī)理分析和統(tǒng)計(jì)分析發(fā)展為同社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件相結(jié)合的多種方法，如層次分析法、信息量模型、模糊綜合評(píng)判、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、GIS技術(shù)等，評(píng)估過(guò)程由定性評(píng)估轉(zhuǎn)化為半定量評(píng)估或定量評(píng)估。

由于影響區(qū)域穩(wěn)定性的因素多而復(fù)雜，且大多數(shù)因素影響對(duì)其穩(wěn)定性的定性評(píng)價(jià)，這就給進(jìn)一步分析造成了困難。美國(guó)學(xué)者T.L.Saaty于20世紀(jì)70年代提出了層次分析法(即AHP法)。實(shí)例證明，采用AHP法對(duì)復(fù)雜地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估有以下優(yōu)點(diǎn)：層次分明、因素具體、結(jié)果可靠，不僅可用于單一災(zāi)點(diǎn)穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)，亦可用于同一地區(qū)多災(zāi)點(diǎn)的綜合評(píng)價(jià)；能對(duì)資料綜合進(jìn)行分析，得出明確的定量化結(jié)論，因而被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的分析與決策。該法亦有其局限性，表現(xiàn)在：構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)的過(guò)程比較復(fù)雜；對(duì)評(píng)估結(jié)果影響的因素較多時(shí)，將各因素進(jìn)行兩兩判斷比較困難以及計(jì)算過(guò)程極其復(fù)雜等。總之，應(yīng)用該法把災(zāi)害評(píng)估這樣一個(gè)復(fù)雜的問題分成上下具有支配關(guān)系的遞階層次結(jié)構(gòu)，使問題得到簡(jiǎn)化，這在區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估研究中將得到更廣泛的應(yīng)用。

工程地質(zhì)評(píng)價(jià)是一種包含經(jīng)驗(yàn)類比和統(tǒng)計(jì)思想的分析方法，由于它以定性描述和分析為主，因而應(yīng)用起來(lái)難以建立統(tǒng)一的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)【4】。近年來(lái)，一些不確定性數(shù)學(xué)方法如模糊數(shù)學(xué)等不斷引入工程地質(zhì)研究中，工程地質(zhì)量化評(píng)價(jià)方法應(yīng)運(yùn)而生。

鑒于地質(zhì)環(huán)境與災(zāi)害系統(tǒng)的復(fù)雜性，災(zāi)害評(píng)估需要研究的變量關(guān)系較多且錯(cuò)綜復(fù)雜。從邏輯上講，模糊現(xiàn)象不能用1（真）或0（假）二值來(lái)刻劃，而是需要一種用區(qū)間[0,1]上的多值來(lái)描述。模糊綜合評(píng)判法是從多個(gè)指標(biāo)對(duì)被評(píng)價(jià)事物隸屬等級(jí)狀況進(jìn)行綜合性評(píng)判的一種方法，這對(duì)事物的描述更加深入和客觀。實(shí)踐已驗(yàn)證：在災(zāi)害評(píng)估中運(yùn)用模糊綜合評(píng)判模型，結(jié)果較合理可靠，且建立的模型擬和效果較好。但是由于對(duì)復(fù)雜事物的評(píng)判涉及的因素很多，而每個(gè)因素都要賦予一定的權(quán)數(shù)，應(yīng)用模糊綜合評(píng)判存在以下問題：權(quán)數(shù)難以強(qiáng)當(dāng)分配。而模糊矩陣的合成運(yùn)算是先取小而后取大，這樣在評(píng)判時(shí)，很小的權(quán)數(shù)通過(guò)取小運(yùn)算，便會(huì)“淹沒”大量因素評(píng)判的信息，使評(píng)判得不出任何有意義的結(jié)果。故模糊綜合評(píng)判法更適合于單災(zāi)點(diǎn)評(píng)估。

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展及學(xué)科間的交叉融合等，遙感和地理信息系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估中，通過(guò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)評(píng)估的計(jì)算機(jī)管理，使得數(shù)據(jù)的編輯、更新和提取極為容易，提高了評(píng)估的信息化水平。1990年，印度的Gupta R. P.和Joshi B. C.運(yùn)用GIS技術(shù)，基于多源數(shù)據(jù)，對(duì)喜馬拉雅山麓的Ramganga Catchment地區(qū)的滑坡進(jìn)行了分析，使用了空間分析和面積量算功能完成了滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)【5】。但是在GIS集成框架下，應(yīng)用遙感數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)學(xué)模型方法卻無(wú)法反映災(zāi)害的社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征。因此，在利用RS、GIS及數(shù)學(xué)模型等對(duì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)地調(diào)查，力求其緊密結(jié)合。

總之,地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估是在地表調(diào)查和分析資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行的定性–半定量評(píng)價(jià)工作,如何將評(píng)價(jià)指標(biāo)盡可能的定量化,使分析和評(píng)價(jià)最大限度地符合客觀實(shí)際,是值得探討的問題。隨著地質(zhì)災(zāi)害研究理論和實(shí)踐的發(fā)展，評(píng)估理論體系和手段日趨完善，災(zāi)害評(píng)估方法日益豐富，計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和GIS技術(shù)自身的不斷完善使地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估不斷向模型化、定量化、現(xiàn)代化方面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

1概述

地質(zhì)災(zāi)害是在地質(zhì)作用下，地質(zhì)自然環(huán)境惡化，造成人類生命財(cái)產(chǎn)損毀或人類賴以生存與發(fā)展的資源、環(huán)境發(fā)生嚴(yán)重破壞的過(guò)程或現(xiàn)象，是對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)和生存環(huán)境產(chǎn)生損毀的地質(zhì)事件。因而，從該意義上來(lái)講，地質(zhì)災(zāi)害不僅是一種自然現(xiàn)象，而且?guī)в忻黠@的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性。

在以往工程地質(zhì)領(lǐng)域?qū)τ诘刭|(zhì)災(zāi)害的研究中， 多考慮地質(zhì)災(zāi)害的自然屬性，評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)也多從其內(nèi)外影響因素入手，把地質(zhì)災(zāi)害僅作為一種地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)，著力于災(zāi)害形成機(jī)制與誘發(fā)條件、發(fā)展規(guī)律等自然特征的分析，度量的指標(biāo)多為穩(wěn)定性程度等。而對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的社會(huì)屬性和與之密切相關(guān)當(dāng)破壞效應(yīng)等注意的不夠。這種狀況越來(lái)越不適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)減災(zāi)研究的需要。誠(chéng)然，對(duì)于單體地質(zhì)災(zāi)害而言，地質(zhì)災(zāi)害自然屬性研究必不可少，但如果從一個(gè)更深的層次來(lái)看，這顯然沒有考慮到地質(zhì)災(zāi)害的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性。人類防治地質(zhì)災(zāi)害的最終目的并不是杜絕引起地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)現(xiàn)象或地質(zhì)事件的發(fā)生，而是確保這些地質(zhì)現(xiàn)象或地質(zhì)事件不對(duì)人類造成不可接受的危害。所以從社會(huì)減災(zāi)防災(zāi)意義上講，除了考慮其自然因素，更應(yīng)該考慮其社會(huì)屬性因素，由此才有了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)除評(píng)價(jià)的概念的產(chǎn)生。

2 對(duì)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)概念的認(rèn)識(shí)

目前對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。在聯(lián)合國(guó)教科文組織的一項(xiàng)研究計(jì)劃中，Varnes（1984年)提出了自然災(zāi)害及風(fēng)險(xiǎn)的術(shù)語(yǔ)定義，隨后得到了國(guó)際地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域的普遍認(rèn)同，成為了對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性、易損性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本模式。地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)可定義為：在一定的區(qū)域時(shí)間限度內(nèi)，特定的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象對(duì)生命財(cái)產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等可能造成的損失，即地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是潛在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性和社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性的函數(shù)，它可表示為：

式中：R(Risk)：地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，指特定的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象可能造成的損失；H(Hazard)：一定地區(qū)范圍內(nèi)某種潛在的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象在一定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的概率，即地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性；E(Element)：給定區(qū)域內(nèi)受特定地質(zhì)災(zāi)害威脅的對(duì)象，包括人口、財(cái)產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等；v(Vulnerability)：特定的地質(zhì)災(zāi)害以一定的強(qiáng)度發(fā)生而對(duì)受威脅對(duì)象所造成的損失程度，即受威脅對(duì)象的易損性，它用0～1來(lái)表示，0表示無(wú)損失，1表示完全損失。

綜上所述我們可以看出，地震災(zāi)害的危險(xiǎn)性(H)和受威脅對(duì)象(E)的易損性(v)共同決定了地質(zhì)災(zāi)害的損失大小，是控制地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的（R）的基本條件。因此，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)驗(yàn)評(píng)價(jià)應(yīng)從下述兩方面進(jìn)行：(1)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，其與歷史地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)強(qiáng)度和周期性規(guī)律(即災(zāi)害發(fā)生的頻次、規(guī)模、分布強(qiáng)度)以及地質(zhì)災(zāi)害孕育的環(huán)境與形成條件(即地形地貌、地質(zhì)背景、水文氣象、植被和人類工程活動(dòng)等影響因素)密切相關(guān)；(2)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性評(píng)價(jià)，包括了直接易損性評(píng)價(jià)(受威脅對(duì)象分布與抗災(zāi)能力)和間接易損性評(píng)價(jià)(地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與防災(zāi)能力)2個(gè)方面內(nèi)容。

由于實(shí)際情況的復(fù)雜性，在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中很難對(duì)H、E、V等進(jìn)行精確的定量表示。在這種情況下，可以采用“等級(jí)”的概念，先對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性、社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性進(jìn)行分級(jí)，然后再采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行最終的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

3 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

目前有關(guān)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的模型有信息量模型、層次分析等模型，在這里簡(jiǎn)述信息量模型。

根據(jù)實(shí)際情況，將影響地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)因素的實(shí)測(cè)值轉(zhuǎn)化為信息量值，并用信息量來(lái)表征地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)影響因素的“貢獻(xiàn)”大小，進(jìn)而評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)程度。信息量用條件概率計(jì)算：

I(X，A)=lg(P(X/A)/P(X)) (3)

式中：I(X，A)為單因素(指標(biāo))X影響地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)A的信息量；

P(X/A)為地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)惡化條件下出現(xiàn)X的概率；

P(X)為研究區(qū)影響因素X出現(xiàn)的概率。具體運(yùn)算時(shí)，總體概率用樣本頻率計(jì)算，即：

式中：I為某一單元P種因素組合情況下地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)惡化的總信息量；

S為樣本區(qū)總單元數(shù)：

N為該區(qū)己知地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)惡化的單元總數(shù)；

S1為含有影響因素X的單元個(gè)數(shù)；

N1為含有影響因素X的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)惡化單元個(gè)數(shù)。

用總信息量I值作為該單元多種因素共同作用下的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)改善的綜合指標(biāo)。對(duì)I值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(主觀判斷或聚類分析))找出突變點(diǎn)作為分界點(diǎn)，將區(qū)域分成若干個(gè)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，由此建立的信息量模型，將作為研究區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。只要查明研究區(qū)各因素的情況，根據(jù)樣本區(qū)計(jì)算出的信息量值，并將各評(píng)價(jià)單元的諸影響因素的信息量值疊加便可預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

信息量模型適合于各地質(zhì)災(zāi)害影響要素的信息量比較豐富的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，按統(tǒng)計(jì)方法對(duì)各影響要素進(jìn)行聚類分析，按照一定的閾值，將評(píng)價(jià)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)。

4 基于GIS技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析

地理信息系統(tǒng)(GIS)是有效表達(dá)、處理以及分析與地理分布有關(guān)的專業(yè)數(shù)據(jù)的技術(shù)，它為人們提供了一種快速展示有關(guān)地理信息和分析信息的新的手段和平臺(tái)。從20世紀(jì)80年代以來(lái)，GIS在災(zāi)害管理中得到逐步深入的應(yīng)用。

各種地質(zhì)災(zāi)害都是在地球表層一定空間范圍和一定時(shí)間限度內(nèi)發(fā)生的，盡管不同種類的地質(zhì)災(zāi)害之間、同一種類的地質(zhì)災(zāi)害的不同個(gè)體之間大都形態(tài)各異，形成機(jī)理也是千差萬(wàn)別，但它們都是災(zāi)害孕育環(huán)境與觸發(fā)因子共同作用的結(jié)果，而這些都與空間信息密切相關(guān)，利用GIS技術(shù)不僅可以對(duì)各種地質(zhì)災(zāi)害及其相關(guān)信息進(jìn)行管理，而且可以從不同空間和時(shí)間的尺度上分析地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與環(huán)境因素之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，評(píng)價(jià)各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率和可能的災(zāi)害后果。

GIS與傳統(tǒng)意義上的信息系統(tǒng)的根本差異在于：它不僅可以存儲(chǔ)、分析和表達(dá)各類對(duì)象的屬性信息，而且還可以管理空間(圖形)信息，可以使用各種空間分析方法，從空間特征和屬性特征兩個(gè)方面對(duì)多種不同的信息進(jìn)行綜合分析，尋找空間實(shí)體間的相互關(guān)系，分析和處理一定區(qū)域內(nèi)分布的現(xiàn)象和過(guò)程。GIS軟件提供了一些基本的空間分析工具，如區(qū)域疊加分析、緩沖分析、矢量柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、屬性數(shù)據(jù)查詢檢索、數(shù)字高程模型、數(shù)字地面模擬分析等，但僅僅直接利用這些基本的工具進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)分析顯然是不現(xiàn)實(shí)的，還需要結(jié)合專業(yè)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，如將信息量模型與GIS平臺(tái)相結(jié)合，應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析中。

信息量法模擬和層次分析評(píng)價(jià)模型與GIS的結(jié)合可以從以下幾個(gè)方面考慮：

(1)利用GIS采集數(shù)據(jù)及進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理。GIS具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集與空間分析功能，可以利用它來(lái)采集評(píng)價(jià)所需的數(shù)據(jù)并進(jìn)行管理。GIS對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理一是將定性數(shù)據(jù)按照一定的原則定量他；二是利用GIS的自動(dòng)劃分功能形成用于評(píng)價(jià)的圖元區(qū)域。

(2)應(yīng)用信息量法模型可擴(kuò)充GIS的分析評(píng)價(jià)功能。利用GIS的二次開發(fā)功能，選定合適的信息量法模型對(duì)GIS進(jìn)行二次開發(fā)，擴(kuò)充GIS的分析評(píng)價(jià)功能，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)分析方法與GIS的結(jié)合。把GIS已經(jīng)剖分的圖元區(qū)域的各種信息存入預(yù)先確定的數(shù)據(jù)庫(kù)，然后通過(guò)編寫接口，信息量法模型就可以直接調(diào)用這部分?jǐn)?shù)據(jù)供分析之用。

(3)利用GIS強(qiáng)大的成圖功能，將信息量法模型分析結(jié)果返還到GIS處理成圖，形成最終成果。

這樣就可以在建立一個(gè)基于GIS技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，首先在建立評(píng)估區(qū)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分析模型(信息量模型)，運(yùn)用GIS的空間分析功能(緩沖區(qū)分析、疊置分析等)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)以及高精度計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)多種不同類型的地質(zhì)災(zāi)害(如滑坡、泥石流、巖溶塌陷等)進(jìn)行危險(xiǎn)性分析、易損性分析和最終的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。整個(gè)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作都是有序進(jìn)行的，其基本程序見圖1所示。

結(jié)論

（1）地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性評(píng)價(jià)兩大內(nèi)容。危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)應(yīng)以歷史危險(xiǎn)性(災(zāi)害發(fā)生的頻率、規(guī)模、程度)和影響災(zāi)害發(fā)生的主要因素(基于災(zāi)害發(fā)育機(jī)理研究)的綜合分析進(jìn)行；易損性評(píng)價(jià)應(yīng)包括受威脅對(duì)象的易損性分析和受威脅對(duì)象的價(jià)值分析2個(gè)方面。

（2） 運(yùn)用GIS開展地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是必然趨勢(shì)，國(guó)外已有許多成功的范例。GIS技術(shù)為地質(zhì)災(zāi)害在專業(yè)評(píng)價(jià)模型(如信息量模型)條件下的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了有效的技術(shù)支持。基于GIS技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)較好的實(shí)現(xiàn)了GIS技術(shù)與地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型的結(jié)合，能夠充分利用GIS的圖形編輯、屬性管理、空間分析、數(shù)字高程分析等功能優(yōu)勢(shì)，快捷方便的實(shí)現(xiàn)一般分析方法與手段難以解決的問題。它可以根據(jù)變化了的情況與資料，實(shí)時(shí)性的進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析，進(jìn)一步縮減風(fēng)險(xiǎn)分析的模糊性與不確定性，具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性與客觀性，而這正是常規(guī)分析手段所難以比擬的。

參考文獻(xiàn)

篇9

中國(guó)是世界上自然災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。自然災(zāi)害的多發(fā)性與嚴(yán)重性是由其特有的自然地理環(huán)境決定的，中國(guó)大陸東瀕太平洋，陸海大氣系統(tǒng)相互作用，關(guān)系復(fù)雜，天氣形勢(shì)異常多變，各種氣象與海洋災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。中國(guó)地勢(shì)西高東低，降雨時(shí)空分布不均，易形成大范圍的洪、澇、旱災(zāi)害；因位于環(huán)太平洋與亞歐兩大地震帶之間，地殼活動(dòng)劇烈，是世界上大陸地震最多和地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重的地區(qū)；中國(guó)有約70%以上的城市分布在氣象災(zāi)害、海洋災(zāi)害、洪水災(zāi)害和地震災(zāi)害都十分嚴(yán)重地區(qū)。而工程建設(shè)項(xiàng)目多是暴露于這些自然災(zāi)害之下的，災(zāi)害的多發(fā)必然會(huì)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生很大的影響和損失，因此有必要對(duì)工程建設(shè)項(xiàng)目中的自然風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理的評(píng)估和管理。

自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)概述

自然風(fēng)險(xiǎn)是涵蓋于風(fēng)險(xiǎn)范疇內(nèi)的，它是由某一種自然災(zāi)害發(fā)生所造成的損失的不確定性。在災(zāi)害學(xué)研究理論中，認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)是在一定時(shí)間和區(qū)域內(nèi)某一致災(zāi)因子可能導(dǎo)致的損失(死

亡、受傷、財(cái)產(chǎn)損失、對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響)，其中致災(zāi)因子是一定時(shí)間和區(qū)域內(nèi)的一個(gè)危險(xiǎn)事件，或者一個(gè)潛在破壞性現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。

自然災(zāi)害的分類，一是氣象災(zāi)害：臺(tái)風(fēng)、暴雨、雷擊、寒潮、高溫及干旱等；二是地質(zhì)災(zāi)害：地震、泥石流、滑坡、崩塌、地裂、火山等；

自然災(zāi)害一旦發(fā)生，往往不是孤立的，而是形成復(fù)雜的自然災(zāi)害系統(tǒng)。它們常常在某一地區(qū)或某一時(shí)段集中產(chǎn)生一系列災(zāi)害群或?yàn)?zāi)害鏈。許多自然災(zāi)害、特別是強(qiáng)度大的自然災(zāi)害，常常誘發(fā)或引起一連串的次生災(zāi)害與衍生災(zāi)害，形成災(zāi)害鏈；災(zāi)害群與災(zāi)害鏈交織在一起往往放大了自然災(zāi)害的效應(yīng)，從而制約著自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)影響結(jié)果。

2. 自然災(zāi)害對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)的影響

工程建設(shè)項(xiàng)目管理包含了在建筑施工全過(guò)程當(dāng)中的一切有關(guān)質(zhì)量與安全施工的組織和管理活動(dòng)，其主要是通過(guò)嚴(yán)加控制施工過(guò)程中的各個(gè)要素，從而使得這些要素當(dāng)中的危險(xiǎn)狀態(tài)或危險(xiǎn)行為能夠得到有效的降低甚至達(dá)到完全消除，以此來(lái)降低一般事故的發(fā)生概率乃至杜絕重大事故發(fā)生的目標(biāo)。隨著全球氣候的變暖和城市化的發(fā)展，自然災(zāi)害發(fā)生的頻率和損失與年俱增，隨之而來(lái)的便是自然災(zāi)害因素對(duì)建筑施工的影響也越來(lái)越大，通過(guò)一系列科學(xué)合理、行之有效的施工質(zhì)量與安全管理措施的實(shí)施，盡量避免或降低建筑施工因自然災(zāi)害而受到損失是當(dāng)務(wù)之急。

自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)對(duì)建設(shè)施工的影響主要體現(xiàn)在對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)度控制的影響（工期），工程項(xiàng)目質(zhì)量管理的影響和施工成本的影響。

2.1 自然災(zāi)害對(duì)工程進(jìn)度的影響

建筑施工大多為室外露天作業(yè)，施工進(jìn)度經(jīng)常會(huì)受到自然環(huán)境因素的影響。尤其是發(fā)生不良?xì)夂驐l件和極端天氣時(shí)，如高溫、臺(tái)風(fēng)、暴雨、地震等條件下工人的工作效率會(huì)收到很大的影響。發(fā)生自然災(zāi)害導(dǎo)致的停工，各地方都有規(guī)定，當(dāng)溫度、風(fēng)力達(dá)到一定級(jí)別時(shí)，工地必須停止施工。自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，或由于建筑或設(shè)備發(fā)生損害進(jìn)行修復(fù)而必須增加的時(shí)間。再者，當(dāng)自然災(zāi)害導(dǎo)致建筑材料的運(yùn)輸路線破壞、受堵，而建筑材料又不充足時(shí)則在很大程度上也會(huì)導(dǎo)致施工工期的拖延，如大雨、泥石流、山體滑坡導(dǎo)致交通路線中斷等。

2.2 自然災(zāi)害對(duì)工程質(zhì)量的影響

自然災(zāi)害的發(fā)生必然會(huì)對(duì)工程項(xiàng)目質(zhì)量產(chǎn)生影響，這主要體現(xiàn)在發(fā)生極端天氣現(xiàn)象時(shí)會(huì)對(duì)建筑材料的性能產(chǎn)生影響。如氣溫、濕度、風(fēng)力等自然環(huán)境發(fā)生變化都會(huì)對(duì)鋼筋砼的澆筑及養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生影響。如：在高溫下拌合和澆筑混凝土，水分蒸發(fā)快，引起坍落度損失，難以保證所設(shè)計(jì)的坍落度，易降低混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B和耐久性。且高溫時(shí)，水泥水化反應(yīng)加快，混凝土凝結(jié)較快，施工操作時(shí)間變短，容易因搗固不良造成蜂窩、麻面以及“冷縫”等質(zhì)量問題；如果脫模后不能及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，混凝土脫水將影響水化反應(yīng)的正常進(jìn)行，不僅降低強(qiáng)度，而且加大混凝土收縮，易出現(xiàn)干縮裂縫。

2.3 自然災(zāi)害對(duì)施工成本的影響

自然災(zāi)害對(duì)施工成本的影響主要體現(xiàn)在災(zāi)害造成的直接破壞損失。其次，一些重大災(zāi)害會(huì)導(dǎo)致城市、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等大范圍的破壞及損失，由此會(huì)使建筑材料價(jià)格產(chǎn)生變動(dòng)。

3．工程建設(shè)項(xiàng)目中自然風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將災(zāi)害發(fā)生破壞與損失的大小直接與暴露于災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)中的承災(zāi)體相關(guān)，災(zāi)害研究開始關(guān)注人類及其活動(dòng)所在的社會(huì)和資源等背景條件形成承災(zāi)體論。此時(shí)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估基于對(duì)承災(zāi)體分類的基礎(chǔ)上，進(jìn)行承災(zāi)體暴露與脆弱性(易損性)分析評(píng)價(jià)。

3.1自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)分析

災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析包括災(zāi)害危險(xiǎn)性分析、承災(zāi)體脆弱性分析和災(zāi)害損失分析三部分。通過(guò)對(duì)歷史災(zāi)害事件的頻率、強(qiáng)度分析得出災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果為：特定災(zāi)種在一定區(qū)域未來(lái)時(shí)間段內(nèi)遭受某種強(qiáng)度災(zāi)害的概率。衡量災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)水平大小的基本指標(biāo)包括：(1)空間范圍(2)時(shí)間(段)(3)災(zāi)害強(qiáng)度(頻率)(4)發(fā)生概率。即災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)可理解為空間、時(shí)間、災(zāi)害事件、災(zāi)害強(qiáng)度和概率的函數(shù)即：

3-1

其中，R為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，R為區(qū)域，T為時(shí)間間隔，H為災(zāi)害事件，I為災(zāi)害發(fā)生的強(qiáng)度(可以理解為災(zāi)害可能造成的損失)，P為發(fā)生概率。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)即為表征一定區(qū)域未來(lái)一定時(shí)間段內(nèi)遭受某種強(qiáng)度災(zāi)害事件帶來(lái)的損失的發(fā)生概率。

基于數(shù)學(xué)概率統(tǒng)計(jì)基本原理，可以獲得任何事件的頻率和概率函數(shù)關(guān)系。Tobin和Montz提出概率數(shù)學(xué)模型中關(guān)于概率和年超越概率(Annual Exeeeden probability，簡(jiǎn)稱AEP)的函數(shù)關(guān)系式3-2。

3-2

3-3

其中P為概率，AEP為年超越概率，F(xiàn)為頻率，Ri為周期，t為時(shí)間段。在精度要求不高的情況下，年超越概率在數(shù)值上等于頻率，等于回歸周期的倒數(shù)(式3-3)，這樣損失的概率可以由災(zāi)害強(qiáng)度頻率推算求得。

3. 2自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析完成后，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)值的時(shí)間、空間分布業(yè)已完成；災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)首要任務(wù)就是將上述定量分析的結(jié)果合理分級(jí)。最終提出災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)及相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。通過(guò)編制區(qū)域?yàn)?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖，以反映區(qū)域自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)由極大損失和發(fā)生概率表征，風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)取決于災(zāi)害損失和發(fā)生概率分分級(jí)狀況。如果將災(zāi)害損失和發(fā)生概率分別劃分為5個(gè)級(jí)別，那么災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別則由二者的判別矩陣加以確定。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分為4級(jí)，低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)。

災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)判別矩陣

低風(fēng)險(xiǎn)包括3種損失和概率組合類型，中風(fēng)險(xiǎn)包括10種損失和概率組合類型，高風(fēng)險(xiǎn)包括9種損失和概率組合類型，極高風(fēng)險(xiǎn)包括3種損失和概率組合類型

4. 結(jié)論

建設(shè)項(xiàng)目作為一個(gè)自然災(zāi)害巨承災(zāi)體，具有暴露要素集中和發(fā)生災(zāi)害損失巨大等特點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛的關(guān)注。隨著全球氣候變暖和城市化進(jìn)程加速，建設(shè)區(qū)承受各種自然災(zāi)害頻率和強(qiáng)度日益加劇，因而工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)也就成為自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究的重要區(qū)域。開展建設(shè)項(xiàng)目自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究，構(gòu)建自然災(zāi)害脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法，建立自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序與動(dòng)態(tài)評(píng)估模型，實(shí)現(xiàn)區(qū)域自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，集成開發(fā)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具集，從而為工程項(xiàng)目制定綜合自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理制度、應(yīng)急控制預(yù)案和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉博，唐微木.巨災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的發(fā)展與研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，第20卷第6期，2011年12月：47-52.

篇10

 

土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究進(jìn)展近年來(lái)國(guó)家自然科學(xué)基金對(duì)土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的資助主要有以下幾個(gè)方面。

 

．1 城市與工程減災(zāi)基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵科學(xué)問題研究國(guó)家自然科學(xué)基金在城市與工程減災(zāi)前沿領(lǐng)域持續(xù)地資助了大量的基礎(chǔ)研究課題，“八五”期間由中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所胡聿賢和謝禮立兩位院士主持收稿日期：200∞9—的重大項(xiàng)目“城市與工程減災(zāi)基礎(chǔ)研究”，較為集中地體現(xiàn)了我國(guó)這一領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的進(jìn)展。全國(guó)近20所高等院校和科研院所、五座示范或典型城市的100多位專家學(xué)者投入了歷時(shí)4年的研究，在以下研究方面取得了積極的成果。

 

．1．1 災(zāi)害的危險(xiǎn)性分析與損傷評(píng)估理論研究地震、風(fēng)、洪水、海潮、洪澇、滑坡、泥石流、火、燃爆、巖溶、塌陷、地基變形等各種自然災(zāi)害或人為災(zāi)害的成災(zāi)環(huán)境，成災(zāi)模式，災(zāi)害性荷載的特點(diǎn)和分布規(guī)律，并建立了相應(yīng)的危險(xiǎn)性評(píng)估理論和方法，探討了災(zāi)害形成機(jī)制和傳播規(guī)律，以及它們對(duì)工程結(jié)構(gòu)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響，具體內(nèi)容為：(1)建立了確定城市極值風(fēng)速的兩種危險(xiǎn)性評(píng)估方法一組合概率法和風(fēng)場(chǎng)函數(shù)法。(2)提出了基于地理信息系統(tǒng)(GIS)和人工智能的地震危險(xiǎn)性分析理論，建造了地震構(gòu)造信息系統(tǒng)(SⅡS)，從而使現(xiàn)有的地震危險(xiǎn)性分析方法和地震區(qū)劃分法無(wú)論從精度上還是效率上都有了新的突破。

 

通過(guò)實(shí)踐和理論分析，對(duì)建筑物的火災(zāi)和煙氣形成機(jī)理以及燃?xì)獗ㄒ?guī)律進(jìn)行了研究，編制了建筑物煙氣控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序和燃爆災(zāi)害預(yù)測(cè)模型。

 

．1．2城市與工程的災(zāi)害特征及抗災(zāi)分析理論研究城市與工程體系的災(zāi)害特征和抗災(zāi)分析理論，具體有：(1)研究了地下管網(wǎng)等生命線系統(tǒng)在地震作用下的反應(yīng)分析方法，提出了考慮地震動(dòng)場(chǎng)空間相關(guān)特性和局部場(chǎng)地條件影響的生命線系統(tǒng)地震危險(xiǎn)性分析方法以及管網(wǎng)破損狀態(tài)的概率分析理論，對(duì)地上生命線系統(tǒng)進(jìn)行了供水系統(tǒng)的地震損失分析研究。

 

研究并提出了城市多種災(zāi)害損失的評(píng)估模型。

 

在調(diào)查分析抗震結(jié)構(gòu)造價(jià)變化的基礎(chǔ)上提出了不同重要性建筑抗震設(shè)防的最佳標(biāo)準(zhǔn)。(4)研究了城市中地震觸發(fā)滑坡、巖溶塌陷、采空區(qū)塌陷以及地震火災(zāi)和滲萬(wàn)方數(shù)據(jù) 水引發(fā)滑坡等災(zāi)害鏈現(xiàn)象，并提出了相應(yīng)評(píng)估方法。

 

研究并提出包括斜拉橋等大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的抗震分析和隔震控制方法。

 

．1．3災(zāi)害荷載作用下工程結(jié)構(gòu)可靠度與優(yōu)化設(shè)計(jì)理論研究多種災(zāi)害作用下工程結(jié)構(gòu)的可靠度和優(yōu)化理論，包括：(1)研究了抗災(zāi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與抗災(zāi)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)防水平，進(jìn)行了抗災(zāi)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)防荷載與最優(yōu)化設(shè)防可靠度的對(duì)比分析。(2)研究并對(duì)比了高層建筑在風(fēng)和地震作用下的可靠度分析結(jié)果。

 

研究并提出了結(jié)構(gòu)災(zāi)害荷載可以近似為無(wú)限粗糙荷載的設(shè)想，并給出了相應(yīng)荷載下的結(jié)構(gòu)體系可靠度計(jì)算的近似方法。(4)根據(jù)水工結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究了壩址空間隨機(jī)地震動(dòng)場(chǎng)模型，地震動(dòng)合成方法以及在平穩(wěn)和強(qiáng)度非平穩(wěn)空間隨機(jī)地震動(dòng)場(chǎng)假定下建立了計(jì)算相應(yīng)的結(jié)構(gòu)反應(yīng)和抗震可靠度方法。(5)對(duì)鐵路工程提出了滑坡、泥石流、洪水等災(zāi)害的工程預(yù)報(bào)方法，并建立了相應(yīng)的路段可靠度分析方法。

 

．1．4典型城市與重大工程綜合防災(zāi)示范研究選擇汕頭、鎮(zhèn)江、鞍山、唐山四座具有不同特色的中等城市作為防御多種災(zāi)害的典型，選擇廣州作為大城市綜合防洪典型，選擇多種自然災(zāi)害多發(fā)區(qū)的成昆線烏斯河一普雄段作為防御多種災(zāi)害的典型重大工程，綜合運(yùn)用并集成了各種工程防災(zāi)的科技成果，并采用地理信息系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、危險(xiǎn)性分析系統(tǒng)、損失評(píng)估、應(yīng)急反應(yīng)和決策系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)等各種先進(jìn)的工程防災(zāi)技術(shù)，建立了相應(yīng)的城市與重大工程的防災(zāi)減災(zāi)決策系統(tǒng)。充分發(fā)揮了高新技術(shù)在工程減災(zāi)領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)，使我國(guó)大城市和重大工程防災(zāi)減災(zāi)的理論和實(shí)踐達(dá)到了一個(gè)嶄新的水平。

 

．2結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)振動(dòng)控制研究由于本研究的前沿性和基礎(chǔ)性，我國(guó)結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)振動(dòng)控制最近十多年的研究進(jìn)展許多是在國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下取得的，先后有近40個(gè)面上項(xiàng)目和若干重點(diǎn)項(xiàng)目或重大項(xiàng)目的子課題與此研究密切相關(guān)，研究涉及被動(dòng)控制、主動(dòng)控制、混合控制和半主動(dòng)控制、以及智能控制的各個(gè)方面。在其它有關(guān)部門的共同支持下，我國(guó)已形成了一支陣容強(qiáng)大的研究隊(duì)伍，使我國(guó)成為繼美國(guó)和Et本之后，又一個(gè)對(duì)結(jié)構(gòu)控制有著深入和廣泛研究的國(guó)家。

 

．2．1結(jié)構(gòu)被動(dòng)控制結(jié)構(gòu)被動(dòng)控制(包括更早開始研究的基礎(chǔ)隔震)由于不需要提供外部能源、經(jīng)濟(jì)和易于工程應(yīng)用的特點(diǎn)，在我國(guó)得到了廣泛的研究和一定程度的應(yīng)用。控制裝置涉及金屬阻尼器、摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器、粘滯流體阻尼器、TMD、TLD、擺式質(zhì)量阻尼器等各種耗能減振器。目前不少學(xué)者正致力于結(jié)構(gòu)控制設(shè)計(jì)方法的研究，以期為我國(guó)減振結(jié)構(gòu)的抗震抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范的制訂提供依據(jù)。經(jīng)過(guò)大量的理論分析和試驗(yàn)研究，一些耗能減振裝置已開始應(yīng)用于實(shí)際工程，如上海建成的兩棟帶豎縫的剪力墻結(jié)構(gòu)、粘滯阻尼器應(yīng)用于北京火車站和北京飯店等建筑的抗震加固、以及摩擦耗能器應(yīng)用于沈陽(yáng)市政府大樓的抗震加固等都是成功的工程實(shí)例。

 

我國(guó)基礎(chǔ)隔震的研究開展較早，已經(jīng)取得了理論研究、技術(shù)開發(fā)和工程應(yīng)用的豐碩成果。隔震技術(shù)主要采用橡膠墊、金屬涂料滑塊以及精選的細(xì)砂、石墨涂層和四氟乙烯板等。目前我國(guó)已建成的基礎(chǔ)隔震房屋有數(shù)十棟，隔震與耗能減振技術(shù)已被寫入新的《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。

 

．2．2結(jié)構(gòu)的主動(dòng)控制雖然結(jié)梅的主動(dòng)控制較之被動(dòng)控制效果更加明顯，但由于主動(dòng)控制需要輸入較多的外部能源，再加上系統(tǒng)的可靠性問題、以及更復(fù)雜和昂貴的硬件設(shè)備等原因，在我國(guó)主動(dòng)控制的研究更多地集中于主動(dòng)控制算法、效果仿真分析和控制裝置的試驗(yàn)研究等方面。

 

研究的控制算法主要有最優(yōu)控制算法、瞬時(shí)最優(yōu)控制算法、智能控制算法(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等)、極點(diǎn)配置算法、自適應(yīng)控制算法等。對(duì)主動(dòng)控制裝置研究較多的是主動(dòng)控制調(diào)諧質(zhì)量控制系統(tǒng)、主動(dòng)錨索控制系統(tǒng)、主動(dòng)支撐系統(tǒng)等，其中哈爾濱建筑大學(xué)成功進(jìn)行的結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制試驗(yàn)的整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和調(diào)試均是自行完成的。

 

中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)共同資助中美合作項(xiàng)目“南京電視塔風(fēng)振控制”的研究，是由中方東南大學(xué)等單位和美方數(shù)所高校單位合作進(jìn)行的。他們采用AMD系統(tǒng)對(duì)南京電視塔的風(fēng)振實(shí)施主動(dòng)控制。它的完成不僅使南京電視塔成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)實(shí)施主動(dòng)控制的建筑，在國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際學(xué)術(shù)界具有重要影響，同時(shí)也將為結(jié)構(gòu)控制的研究提供合適的試驗(yàn)場(chǎng)所，目前南京電視塔風(fēng)振控制工程正處于緊張的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試階段。

 

我國(guó)在混合控制方面進(jìn)行了有特色的研究，提出的混合控制系統(tǒng)有AMD和rILD組合的混合控制系統(tǒng)、AND和HDS組成的混合控制系統(tǒng)等，并對(duì)混合控制系統(tǒng)的性能及對(duì)結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)抗震進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。

 

由于半主動(dòng)控制所具有的經(jīng)濟(jì)、有效、可靠等特點(diǎn)，其研究受到國(guó)內(nèi)學(xué)者的極大關(guān)注。已從事的工作包括半主動(dòng)控制的變剛度、變阻尼的系統(tǒng)裝置、理論分析和試驗(yàn)研究等。

 

．2．3結(jié)構(gòu)振動(dòng)的智能控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)的智能控制是國(guó)際振動(dòng)控制研究的前沿領(lǐng)域。由智能材料制成的智能可調(diào)阻尼器和智能材料驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)容易、能耗小、反應(yīng)迅速、幾乎無(wú)時(shí)滯，在結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制、半主動(dòng)控制、被動(dòng)控制中有廣闊的應(yīng)用前景。適合于土木工程振動(dòng)控制的智能材料有電流變液、磁液變液、壓電材料、磁致伸縮材料、形狀記憶合金等。

 

我國(guó)結(jié)構(gòu)振動(dòng)智能控制的研究也已起步，落后于世界先進(jìn)水平研究的時(shí)間并不長(zhǎng)。目前在此方面做的工作有：研制出了出力30kN的磁流變阻尼器，提出了壓電陶瓷智能摩擦阻尼器支撐及其對(duì)框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的半主動(dòng)控制方法，分析了壓電陶瓷智能力矩控制器對(duì)框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的主動(dòng)控制效果；制作出了兩相電(磁)流變阻尼器，并研究了對(duì)高聳塔架結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)的半主動(dòng)控制的方法；制作了形狀記憶合金耗能阻尼器，進(jìn)行了對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)反應(yīng)控制的試驗(yàn)，等等。

 

．3大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的抗震抗風(fēng)及設(shè)計(jì)理論研究隨著我國(guó)超高層建筑、超大跨度橋梁和大跨空間結(jié)構(gòu)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大量興建，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出更高、更長(zhǎng)、更柔的發(fā)展趨勢(shì)，許多情況下風(fēng)荷載和地震作用已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素。因此，大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系抗震抗風(fēng)相關(guān)的科學(xué)問題及新的設(shè)計(jì)理論的研究得到我國(guó)廣大學(xué)者的廣泛關(guān)注。“九五”期間由國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)與國(guó)家建設(shè)部、國(guó)家地震局和中國(guó)海洋石油渤海公司聯(lián)合資助了國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵科學(xué)問題及設(shè)計(jì)理論研究”，由同濟(jì)大學(xué)項(xiàng)海帆院士和哈爾濱建筑大學(xué)王光遠(yuǎn)院士共同主持，研究?jī)?nèi)容包括：

 

．3。1設(shè)計(jì)地震動(dòng)及災(zāi)害性風(fēng)荷載的作用機(jī)理地震波的多維多點(diǎn)輸入，近場(chǎng)強(qiáng)震和地震波的長(zhǎng)周期分量對(duì)結(jié)構(gòu)的作用，城市邊界層中風(fēng)特性的觀測(cè)分析和數(shù)值模擬，建筑風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)的基本問題和關(guān)鍵模擬技術(shù)，土木工程結(jié)構(gòu)的數(shù)值風(fēng)洞。

 

。3．2超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的抗震與抗風(fēng)超高層建筑結(jié)構(gòu)體系及相關(guān)力學(xué)問題，抗震設(shè)計(jì)理論，復(fù)雜單體及群體建筑的風(fēng)振理論，超高層建筑基于位移的抗震設(shè)計(jì)。

 

．3．3特大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)體系及抗風(fēng)抗震特大跨度橋梁體系、特殊結(jié)構(gòu)形式及空間非線性力學(xué)問題，氣動(dòng)參數(shù)識(shí)別、風(fēng)振及控制理論，考慮樁一土相互作用的高橋墩和塔墩抗震分析理論。

 

．3．4大跨空間結(jié)構(gòu)新體系及關(guān)鍵理論新型預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)構(gòu)體系及其形態(tài)分析理論，大型柔性屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)振反應(yīng)及抗風(fēng)設(shè)計(jì)，大跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震性能和穩(wěn)定性能。

 

．3．5大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論基于可靠度的多目標(biāo)復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)選型及工程結(jié)構(gòu)形態(tài)全面優(yōu)化的實(shí)用方法，結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的設(shè)計(jì)理論與方法，基于性態(tài)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)理論另外，項(xiàng)目還包括了復(fù)雜環(huán)境下海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容的研究，有海洋環(huán)境隨機(jī)載荷及其組合，海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)可靠度與壽命評(píng)估，結(jié)構(gòu)冰致振動(dòng)機(jī)理及控制，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

 

土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的發(fā)展趨勢(shì)為了推動(dòng)學(xué)科交叉和遴選國(guó)家自然科學(xué)基金“十五”優(yōu)先資助領(lǐng)域，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)于年底召開了“重大工程災(zāi)害與防治”為主題的前沿科學(xué)研討會(huì)。來(lái)自土木、水利、礦業(yè)、材料、力學(xué)、地球科學(xué)、信息、管理等學(xué)科的60多位專家學(xué)者，從科學(xué)發(fā)展和國(guó)家需求與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度，對(duì)“重大工程災(zāi)害與防治”這一主題的如下關(guān)鍵科學(xué)問題進(jìn)行了研討和論證，并建議在“十五”期間給予優(yōu)先資助。這些科學(xué)問題基本體現(xiàn)了土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的發(fā)展前沿，也是有關(guān)專家學(xué)者結(jié)合中國(guó)國(guó)情對(duì)這一領(lǐng)域科學(xué)研究發(fā)展趨勢(shì)的展望。

 

．1 大型結(jié)構(gòu)和生命線工程災(zāi)害響應(yīng)與控制針對(duì)災(zāi)害作用的空間分布性和動(dòng)力作用特性，研究大型結(jié)構(gòu)和生命線工程及其周邊介質(zhì)相互作用的非線性時(shí)空災(zāi)害響應(yīng)，研究其性態(tài)設(shè)計(jì)、控制和優(yōu)化的理論和方法。

 

．1．1災(zāi)害場(chǎng)及其動(dòng)力作用研究地震和風(fēng)災(zāi)等危險(xiǎn)性分析、空間分布場(chǎng)、衰減規(guī)律及對(duì)結(jié)構(gòu)和工程系統(tǒng)的動(dòng)力作用，為復(fù)雜的災(zāi)害響應(yīng)分析提供合理的災(zāi)害作用模型。

 

．1．2大型結(jié)構(gòu)非線性災(zāi)害響應(yīng)進(jìn)行建筑、橋梁、水工、海工等大型結(jié)構(gòu)材料、構(gòu)件和體系的災(zāi)害模擬試驗(yàn)，揭示其極端條件下的動(dòng)力失效、破壞和倒塌機(jī)理；研究大型結(jié)構(gòu)及與周邊介質(zhì)相互作用的材料、幾何及其耦合非線性災(zāi)害響應(yīng)分析和計(jì)算理論；研究新型高性能的抗災(zāi)結(jié)構(gòu)體系。

 

．1．3結(jié)構(gòu)災(zāi)害性態(tài)設(shè)計(jì)與控制研究結(jié)構(gòu)多級(jí)災(zāi)害設(shè)防水準(zhǔn)、性態(tài)水準(zhǔn)和性態(tài)目標(biāo)，建立結(jié)構(gòu)災(zāi)害響應(yīng)與性態(tài)的關(guān)系、以及結(jié)構(gòu)災(zāi)害性態(tài)設(shè)計(jì)和控制設(shè)計(jì)的理論和方法；研究新型減振控制裝置以及高性能、大出力、低能耗的智能驅(qū)動(dòng)減振裝萬(wàn)方數(shù)據(jù) 置；研究大型結(jié)構(gòu)災(zāi)害響應(yīng)控制的有效措施和技術(shù)、以及智能控制集成系統(tǒng)。

 

．1．4生命線工程空間災(zāi)害響應(yīng)與性態(tài)優(yōu)化生命線工程是維系城市與區(qū)域經(jīng)濟(jì)功能的基礎(chǔ)工程設(shè)施系統(tǒng)(如城市供水、供氣系統(tǒng)、道路交通系統(tǒng)、區(qū)域電力系統(tǒng)等)，其災(zāi)害破壞可導(dǎo)致城市和區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會(huì)功能的癱瘓。此領(lǐng)域重點(diǎn)研究城市生命線工程系統(tǒng)的空間地震響應(yīng)分析；大規(guī)模工程網(wǎng)絡(luò)抗震可靠性的高效分析方法；區(qū)域電力工程系統(tǒng)的風(fēng)災(zāi)易損性分析；城市生命線工程和大型工程網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)害性態(tài)優(yōu)化與設(shè)計(jì)。

 

．2巖土工程災(zāi)害與環(huán)境損傷防治針對(duì)巖土體介質(zhì)的多相、非均質(zhì)、各向異性的復(fù)雜環(huán)境特點(diǎn)以及大規(guī)模地下開挖工程和今后大規(guī)模地下空間利用的誘變?yōu)暮铜h(huán)境損傷，重點(diǎn)研究工程與災(zāi)害的相互作用、災(zāi)變行為以及防災(zāi)減災(zāi)方法和新技術(shù)。

 

．2．1 囫-氣一液多相介質(zhì)耦合作用與災(zāi)變動(dòng)力學(xué)研究天然巖(土)體孔隙裂隙介質(zhì)中液氣多相流的耦合作用下，穩(wěn)定與非穩(wěn)定變形、破壞與狀態(tài)變化及轉(zhuǎn)化機(jī)理、條件與規(guī)律；固一液一氣耦合作用及致災(zāi)的突變動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，為工程災(zāi)害的控制提供有效路徑與方法。

 

．2．2高應(yīng)力深部地下工程的誘變?yōu)暮εc防治高應(yīng)力大采深條件下開挖巖體動(dòng)力學(xué)特征及與圍巖變形破壞、頂板災(zāi)害、瓦斯突出、巖爆的關(guān)系；采動(dòng)巖體結(jié)構(gòu)與地下承壓水運(yùn)移關(guān)系及深部開采的突水機(jī)理。

 

．2．3大型地下工程的環(huán)境損傷與控制重點(diǎn)研究大型地下開挖工程和城市地下空間利用所引起的地表沉陷和控制，地下含水層和地表水的破壞機(jī)理及保護(hù)措施。

 

．2．4重大工程的邊坡災(zāi)害防治與預(yù)警結(jié)合重大工程研究水位大幅度變化條件下的邊坡穩(wěn)定性、災(zāi)變機(jī)理、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與防治決策支持體系，基于3S技術(shù)的邊坡災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)及綜合防治技術(shù)。

 

．2．5重大工程地基失效與防治針對(duì)巖、土等天然材料的特點(diǎn)，研究巖體和原位土的靜、動(dòng)力學(xué)性能；土體的液化和液化后大變形；建立巖體構(gòu)造面的連續(xù)～非連續(xù)介質(zhì)數(shù)值模擬模型，研究地基在地震等災(zāi)害作用下的失穩(wěn)、殘余變形及其與結(jié)構(gòu)的相互作用，以及各種地基加固措施的機(jī)理與加固效果的定量評(píng)價(jià)。

 

．3重大工程災(zāi)變行為與健康診斷針對(duì)復(fù)雜災(zāi)變因素的耦合作用，研究重大工程的損傷積累和災(zāi)變行為的演化規(guī)律及其檢測(cè)、監(jiān)測(cè)與防治的先講技術(shù)。

 

．3．1 重大工程損傷積累與災(zāi)變行為考慮疲勞效應(yīng)、環(huán)境腐蝕和材料老化等災(zāi)變因素的耦合作用。研究重大工程損傷積累與災(zāi)變行為的演化規(guī)律及其與抗災(zāi)能力衰減的關(guān)系，受損結(jié)構(gòu)隨機(jī)建模與分析及災(zāi)變預(yù)測(cè)。

 

．3．2重大工程檢測(cè)與健康診斷研究重大工程檢測(cè)與探測(cè)的先進(jìn)技術(shù)及損傷評(píng)定與健康診斷方法；大型結(jié)構(gòu)動(dòng)力模態(tài)指紋分析；復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力復(fù)合反演理論；非線性損傷變量及其識(shí)別；損傷尺度譜與損傷定位；受損結(jié)構(gòu)的健康診斷與性態(tài)分析。

 

。3．3重大工程的智能監(jiān)測(cè)研究大型結(jié)構(gòu)、生命線工程與巖土災(zāi)變體系的智能傳感元件優(yōu)化設(shè)置及粘貼與埋設(shè)技術(shù)，信號(hào)轉(zhuǎn)換接口、海量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸技術(shù)和智能處理方法，研究在線損傷識(shí)另叭模型修正、健康診斷、安全評(píng)定與預(yù)警系統(tǒng)。

 

．3．4重大工程的安全評(píng)定與災(zāi)變防治研究重大工程安全評(píng)定的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析、確定性的體系安全評(píng)定方法和體系可靠度評(píng)定方法及其目標(biāo)水平，研究重大工程災(zāi)變控制的方法與技術(shù)以及抗災(zāi)加固的先進(jìn)材料、裝置與技術(shù)。

 

．4數(shù)字減災(zāi)工程與系統(tǒng)針對(duì)城市和重大工程災(zāi)害的復(fù)雜性和大規(guī)模分布性，利用現(xiàn)代的數(shù)字模擬和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，研究再現(xiàn)災(zāi)害過(guò)程、破壞特征、災(zāi)害分布和虛擬減災(zāi)策略與減災(zāi)效果的數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)。

 

．4．1 災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與管理系統(tǒng)科學(xué)劃分災(zāi)害種類和級(jí)別，系統(tǒng)收集和整理重大災(zāi)害成因、傳播和破壞特征的歷史資料，開發(fā)多媒體的災(zāi)害空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

 

。4．2數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)集成技術(shù)研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)災(zāi)害破壞和城市災(zāi)害數(shù)字建模、數(shù)字災(zāi)害試驗(yàn)過(guò)程模擬、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的集成技術(shù)，為數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

 

．4．3重大工程的數(shù)字災(zāi)害仿真系統(tǒng)基于重大工程災(zāi)害分析的精細(xì)模型和方法，研究模擬災(zāi)害工程、再現(xiàn)災(zāi)害破壞的數(shù)字試驗(yàn)裝備，重點(diǎn)研究數(shù)字風(fēng)災(zāi)試驗(yàn)和數(shù)字地震災(zāi)害試驗(yàn)的裝備，研究數(shù)字災(zāi)害試驗(yàn)再現(xiàn)災(zāi)害過(guò)程和分布的方法、技術(shù)和示范系統(tǒng)。

 

．4．4城市數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)基于城市災(zāi)害評(píng)價(jià)的宏觀模型，研究城市數(shù)字災(zāi)害過(guò)程、災(zāi)害分布、減災(zāi)效果的模擬試驗(yàn)裝備，針對(duì)典型城市的歷史災(zāi)害，建立城市數(shù)字減災(zāi)示范系統(tǒng)。

 

結(jié)語(yǔ)當(dāng)今世界已進(jìn)入一個(gè)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)期，不同學(xué)科的相互交叉、不同領(lǐng)域的相互滲透是現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)研究的顯著特征之一。土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)是一個(gè)跨學(xué)科的前沿研究領(lǐng)域，不僅涉及土木與防災(zāi)等工程學(xué)科以及材料、信息、地學(xué)等自然科學(xué)的眾多學(xué)科，還涉及社會(huì)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)的多個(gè)方面。特別是高新技術(shù)的飛速發(fā)展，為土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)提供了新的方法和手段，同時(shí)也不斷開拓出新的研究方向和新的課題。

 

篇11

1引言

山洪災(zāi)害是指由于降雨在山丘區(qū)引發(fā)的洪水災(zāi)害及由山洪誘發(fā)的泥石流、滑坡等對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成損失的災(zāi)害，具有突發(fā)性、水量集中、破壞力大等特點(diǎn)[1]。我國(guó)地域遼闊，地貌形態(tài)復(fù)雜，暴雨頻發(fā)、人類活動(dòng)劇烈等導(dǎo)致山洪災(zāi)害頻繁發(fā)生且存在地域差異性。我國(guó)山洪災(zāi)害點(diǎn)多面廣、發(fā)生頻繁，每年都要造成重大人員傷亡和基礎(chǔ)設(shè)施、生態(tài)環(huán)境的毀滅性破壞，已成為我國(guó)自然災(zāi)害造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的主要災(zāi)種。西南地區(qū)是我國(guó)山洪災(zāi)害發(fā)育最嚴(yán)重的地區(qū)，隨著人們對(duì)山區(qū)資源利用強(qiáng)度的加大和自然環(huán)境的改變，使得山洪災(zāi)害有進(jìn)一步加劇的趨勢(shì)[2，3]。重慶市山區(qū)山高坡陡，河流眾多，城鎮(zhèn)多沿江分布，是山洪災(zāi)害頻發(fā)區(qū)和重災(zāi)區(qū)，山洪災(zāi)害防御的形勢(shì)嚴(yán)峻。通過(guò)深入研究山洪災(zāi)害發(fā)生和分布規(guī)律，從而增強(qiáng)防御山洪災(zāi)害的預(yù)見性和科學(xué)性，把握防災(zāi)抗災(zāi)的主動(dòng)權(quán)。

本文選取重慶市巴南區(qū)接龍鎮(zhèn)為研究對(duì)象，在構(gòu)建山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，將山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)技術(shù)[4]與GIS技術(shù)相結(jié)合，分析山洪孕災(zāi)環(huán)境與致災(zāi)因子空間分布規(guī)律，利用層次分析法和加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合分區(qū)研究。

2研究區(qū)域

接龍鎮(zhèn)位于重慶市巴南區(qū)東南部，是重慶市巴南區(qū)“一城五鎮(zhèn)”發(fā)展戰(zhàn)略的中心鎮(zhèn)之一，人口眾多，社會(huì)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)。全鎮(zhèn)幅員面積為196.36km2，整體海拔為255～1025m。屬低山孤丘區(qū)，境內(nèi)多低山丘陵，地形起伏較大，整體呈現(xiàn)東西兩端高于中部并向北邊傾斜的地勢(shì)特點(diǎn)。接龍鎮(zhèn)雨量充沛，全年平均降水量1100mm。近年來(lái)，隨著巴南區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，極端天氣的日趨增多，造成了山洪災(zāi)害的頻發(fā)。據(jù)山洪歷史災(zāi)害數(shù)據(jù)顯示：2001～2009年接龍鎮(zhèn)共發(fā)生41次滑坡、泥石流等山洪災(zāi)害，累計(jì)經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2400萬(wàn)元人民幣，鎮(zhèn)域范圍山洪災(zāi)害防治工作任務(wù)艱巨。

3數(shù)據(jù)來(lái)源

（1）地理數(shù)據(jù)：接龍鎮(zhèn)所在1∶10000地形圖16幅，重慶市土地利用現(xiàn)狀圖；

（2）降水?dāng)?shù)據(jù)：接龍鎮(zhèn)歷年降雨情況數(shù)據(jù)、重慶市氣象站點(diǎn)暴雨站點(diǎn)數(shù)據(jù)以及重慶市暴雨等值線圖等；

（3）歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)：接龍鎮(zhèn)2001～2009年山洪災(zāi)害歷史數(shù)據(jù)；

（4）研究區(qū)相關(guān)的各種自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料等。

4山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

4.1山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)選取與權(quán)重計(jì)算

4.1.1指標(biāo)選取與分級(jí)賦值

影響山洪災(zāi)害的因素很多，其發(fā)生是多種因素綜合作用的結(jié)果。山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性主要取決于天氣和下墊面等自然因素[5]。根據(jù)相關(guān)規(guī)定[1]，參考山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)相關(guān)研究[6～12]，結(jié)合研究區(qū)域的實(shí)際情況，綜合考慮孕災(zāi)環(huán)境因子和致災(zāi)因子對(duì)研究區(qū)山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性的影響，從而進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)的選取。其中孕災(zāi)環(huán)境因子主要考慮降水和下墊面因素，選取年均降水量、地形坡度、地形起伏度、植被覆蓋率、路網(wǎng)密度、居民點(diǎn)密度、歷史災(zāi)害點(diǎn)密度共7個(gè)指標(biāo)；致災(zāi)因子主要考慮降水因素和水系因素，選取匯流累積量、暴雨強(qiáng)度、河網(wǎng)密度共3個(gè)指標(biāo)。在研究已獲得的孕災(zāi)環(huán)境綜合分區(qū)結(jié)果基礎(chǔ)上，綜合考慮孕災(zāi)環(huán)境（x1）、匯流累積量（x2）、暴雨強(qiáng)度（x3）和河網(wǎng)密度（x4）共4個(gè)指標(biāo)對(duì)山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性的影響，構(gòu)建山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系并對(duì)各指標(biāo)分級(jí)賦值。將4個(gè)指標(biāo)分為4級(jí)賦值，各指標(biāo)4個(gè)分區(qū)等級(jí)賦值之和為100。指標(biāo)體系的具體分級(jí)賦值見表1。表1接龍鎮(zhèn)山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

指標(biāo)分級(jí)與賦值極高危險(xiǎn)區(qū)高危險(xiǎn)區(qū)中危險(xiǎn)區(qū)低危險(xiǎn)區(qū)孕災(zāi)環(huán)境（x1）分級(jí)>7373-5656-3250005000-10001000-10085.7585.75-82.2584-82.251.51.5-1.01.0-0.5

指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算方法有很多，根據(jù)簡(jiǎn)單實(shí)用性的原則，本次選擇層次分析法進(jìn)行計(jì)算。層次分析法源自美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty于20世紀(jì)70年代提出的“分析的遞階過(guò)程（Analytic Hierarchy Process）”，又稱AHP法[13～15]。它是一種定性和定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法，能夠?qū)Q策者的經(jīng)驗(yàn)判斷定量化。基于10位專家的判斷評(píng)分構(gòu)造判斷矩陣，利用和積法計(jì)算得到山洪災(zāi)害危險(xiǎn)指標(biāo)孕災(zāi)環(huán)境（x1）、匯流累積量（x2）、暴雨強(qiáng)度（x3）和河網(wǎng)密度（x4）的權(quán)重值，分別為0.2272、0.4231、0.2272和0.1225，并通過(guò)了一致性檢驗(yàn)。

4.2山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)獲取

在構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，收集大量相關(guān)數(shù)據(jù)資料，并利用GIS技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和處理，并將各指標(biāo)數(shù)據(jù)圖層進(jìn)行柵格化處理，柵格單元大小取100m×100m。

4.2.1孕災(zāi)環(huán)境數(shù)據(jù)獲取

本研究中將已得到的孕災(zāi)環(huán)境綜合分區(qū)作為山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)的一個(gè)指標(biāo)。孕災(zāi)環(huán)境綜合指數(shù)值采用多因素綜合指數(shù)法對(duì)7個(gè)孕災(zāi)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析加權(quán)疊加計(jì)算而得。各孕災(zāi)指標(biāo)數(shù)據(jù)的獲取方法如下所述。

（1）年均降水量：利用重慶市周邊149個(gè)氣象站點(diǎn)年均降雨量觀測(cè)數(shù)據(jù)，與站點(diǎn)經(jīng)度、緯度和高程之間進(jìn)行線性回歸分析，建立線性回歸方程，利用ArcGIS軟件中柵格計(jì)算器計(jì)算模擬得到接龍鎮(zhèn)年均降水量分布圖。

（2）地形坡度數(shù)據(jù)：以1∶10000地形圖為基礎(chǔ)，利用ArcGIS軟件空間分析功能生成TIN，按照100m×100m柵格化處理得到研究區(qū)DEM（數(shù)字高程模型），并提取出坡度信息。

（3）地形起伏度：在ArcGIS軟件空間分析模塊中移動(dòng)窗口功能支持下，調(diào)整窗口大小，最終選取1.1km×1.1km窗口大小統(tǒng)計(jì)接龍鎮(zhèn)的地形起伏度。

（4）植被覆蓋率：利用接龍鎮(zhèn)土地利用現(xiàn)狀圖，結(jié)合實(shí)地野外調(diào)研情況以及專家意見對(duì)各土地利用類型的植被覆蓋率進(jìn)行賦值而得到。

（5）路網(wǎng)密度、居民點(diǎn)密度和歷史災(zāi)害點(diǎn)密度：以接龍鎮(zhèn)DEM數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用ArcGIS軟件水文分析功能提取劃分得到127個(gè)小流域。以各小流域?yàn)榻y(tǒng)計(jì)單元，結(jié)合路網(wǎng)數(shù)據(jù)、居民點(diǎn)分布數(shù)據(jù)和接龍鎮(zhèn)2001～2009年山洪災(zāi)害歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件空間疊加和統(tǒng)計(jì)分析功能得到各小流域中道路總長(zhǎng)度、居民點(diǎn)總面積和歷史災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量，并分別除以所在小流域面積計(jì)算得到路網(wǎng)密度、居民點(diǎn)密度和歷史災(zāi)害點(diǎn)密度。

依據(jù)各指標(biāo)實(shí)際情況和專家意見，將各指標(biāo)劃分為極高易發(fā)區(qū)、高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)和低易發(fā)區(qū)4個(gè)等級(jí)并對(duì)其分別進(jìn)行賦值，其中最大值為100，最小值為0。同時(shí)采用層次分析法和專家評(píng)分法得到山洪災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境7個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值分別是0.1588、0.3498、0.1035、0.0435、0.0675、0.0306和 0.2463，并通過(guò)一致性檢驗(yàn)。最后采用多因素綜合指數(shù)法計(jì)算得到山洪災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境綜合指數(shù)，對(duì)其設(shè)置相應(yīng)閾值得到山洪災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境分區(qū)圖（圖1）。

4.2.2致災(zāi)因子數(shù)據(jù)獲取

（1）暴雨強(qiáng)度：基于重慶市暴雨等值線圖和相關(guān)歷史資料，利用ArcGIS軟件空間插值功能，采用反距離加權(quán)法，模擬得到接龍鎮(zhèn)暴雨強(qiáng)度分布情況，并按照指標(biāo)體系進(jìn)行量化分級(jí)得到暴雨強(qiáng)度量化分值圖（圖2）。

（2）匯流累積量：基于接龍鎮(zhèn)無(wú)洼地DEM，利用GIS水文分析功能，計(jì)算水流方向匯流經(jīng)過(guò)每個(gè)柵格單元的柵格數(shù)量總和，并按照4個(gè)等級(jí)量化賦值得到匯流累積量量化分值圖（圖3）。

（3）河網(wǎng)密度：根據(jù)接龍鎮(zhèn)DEM，利用ArcGIS軟件水文分析功能，提取出矢量化河網(wǎng)數(shù)據(jù)。然后在已獲得的各小流域?yàn)榛A(chǔ)，利用空間疊加分析與空間統(tǒng)計(jì)分析功能，統(tǒng)計(jì)落在每個(gè)小流域內(nèi)的河網(wǎng)總長(zhǎng)度，除以小流域面積，計(jì)算出每個(gè)小流域的河網(wǎng)密度。最后結(jié)合量化標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系對(duì)河網(wǎng)密度進(jìn)行分級(jí)量化得到河網(wǎng)密度量化分值圖（圖4）。

5山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)

5.1山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性分析是對(duì)某區(qū)域山洪災(zāi)害的孕災(zāi)環(huán)境或致災(zāi)因子的各種自然屬性特征的概率分布做出評(píng)價(jià)[5]。接龍鎮(zhèn)山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)采用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法[16]。加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法綜合考慮各指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)因子的影響程度，將各個(gè)指標(biāo)的作用大小綜合起來(lái)，用數(shù)量化指標(biāo)加以集中，其計(jì)算公式如下：

5.2山洪災(zāi)害危險(xiǎn)綜合分區(qū)與評(píng)價(jià)

根據(jù)已獲取的山洪災(zāi)害危險(xiǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)以及指標(biāo)權(quán)重，通過(guò)對(duì)各指標(biāo)影響情況的分析，利用山洪危險(xiǎn)綜合指數(shù)計(jì)算模型，采用加權(quán)綜合利用ArcGIS軟件空間分析技術(shù)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行疊加分析，得到研究區(qū)100m×100m柵格單元的山洪災(zāi)害危險(xiǎn)綜合指數(shù)值，如圖5所示。

6結(jié)論與討論

（1）山洪災(zāi)害是我國(guó)自然災(zāi)害造成人員傷亡的主要災(zāi)種，其造成的基礎(chǔ)設(shè)施損毀、生態(tài)環(huán)境破壞也十分嚴(yán)重，已成為我國(guó)防洪減災(zāi)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。西南地區(qū)山區(qū)丘陵鎮(zhèn)域山洪災(zāi)害對(duì)鎮(zhèn)域人民的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成重大威脅，進(jìn)行山洪災(zāi)害危險(xiǎn)合理分區(qū)研究，可對(duì)建立鎮(zhèn)域山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)機(jī)制以及為政府的防災(zāi)減災(zāi)決策提供科學(xué)依據(jù)。

（2）以山區(qū)鎮(zhèn)域?yàn)檠芯繂卧x取孕災(zāi)環(huán)境、匯流累積量、暴雨強(qiáng)度和河網(wǎng)密度4個(gè)指標(biāo)構(gòu)建了山區(qū)鎮(zhèn)域山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并在GIS技術(shù)支持下，獲取了各個(gè)指標(biāo)的評(píng)估數(shù)據(jù)。 利用層次分析法和專家評(píng)分法得到各指標(biāo)的權(quán)重值。

（3）采用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法構(gòu)建山洪災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，計(jì)算得到接龍鎮(zhèn)山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)綜合指數(shù)，同時(shí)依據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各危險(xiǎn)等級(jí)的閾值將山洪災(zāi)害危險(xiǎn)分為4個(gè)等級(jí)，最終得到山洪災(zāi)害危險(xiǎn)綜合分區(qū)。從分析結(jié)果可以看出：接龍鎮(zhèn)山洪災(zāi)害危險(xiǎn)綜合指數(shù)值處于8～69之間，全鎮(zhèn)范圍內(nèi)約80.53%的地區(qū)處于中等危險(xiǎn)區(qū)，山洪災(zāi)害危險(xiǎn)對(duì)全鎮(zhèn)的潛在影響情況不容忽視，山洪災(zāi)害防治預(yù)警工作不容懈怠。

（4）由于山洪災(zāi)害發(fā)生的復(fù)雜性與不確定性，影響因子眾多，結(jié)合實(shí)際情況選取哪些因子能更加全面地作為不同區(qū)域山洪危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，有待進(jìn)一步的探討和完善。

（5）本文只對(duì)山區(qū)鎮(zhèn)域山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行了分析研究，可進(jìn)一步對(duì)山洪災(zāi)害社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性進(jìn)行分析研究，對(duì)山區(qū)鎮(zhèn)域山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

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篇12

1前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，人類社會(huì)已經(jīng)全面進(jìn)入信息時(shí)代，信息技術(shù)（information technology，IT）正在深刻改變著人類生活和社會(huì)面貌。作為全球信息化浪潮重要組成部分的地理信息系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，日益受到科技界、企業(yè)界與政府部門的廣泛關(guān)注。近年來(lái)，地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術(shù)快速的發(fā)展，為洪水災(zāi)害管理提供了有力的支持。

近年來(lái)，地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術(shù)快速的發(fā)展，為洪水災(zāi)害管理提供了有力的支持。地理信息系統(tǒng)（GIS）既是管理和分析空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用工程技術(shù)，又是跨越地球科學(xué)、信息科學(xué)和空間科學(xué)的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科。其技術(shù)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和相關(guān)的方法過(guò)程所組成，用以支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。而遙感，因?yàn)楂@取數(shù)據(jù)的時(shí)效性、大面積的同步觀測(cè)、獲取信息的非實(shí)地性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛利用。

在歷史上，人們?yōu)榱说钟樗嗟氖遣扇⌒拗虊巍⑺畮?kù)等工程性的措施。防洪工程措施是以工程手段，改變洪水特性和自然環(huán)境，達(dá)到防止和減少洪水災(zāi)害的目的，但僅僅依靠這些是不夠的，我國(guó)洪澇災(zāi)害的頻頻發(fā)生，不僅造成了許多人員傷亡，更造成我國(guó)的經(jīng)濟(jì)巨大損失。而地理信息系統(tǒng)不僅可以用于自然災(zāi)害的災(zāi)害評(píng)估，而且可以輔助減災(zāi)救災(zāi)決策。特別是通過(guò)GIS與遙感的結(jié)合應(yīng)用，不僅可以更精確的分析和評(píng)價(jià)自然災(zāi)害的各種屬性，而且可以重新描述和表達(dá)自然災(zāi)害現(xiàn)象，在全球定位的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害的分析與模擬。

2 GIS與遙感相結(jié)合在洪水風(fēng)險(xiǎn)分析中的應(yīng)用

洪水風(fēng)險(xiǎn)分析是對(duì)洪水發(fā)生的潛在區(qū)域或洪水威脅區(qū)域進(jìn)行危險(xiǎn)性分析、易損性分析、洪災(zāi)損失評(píng)估分析、歷史洪水規(guī)律的分析、遭受洪水風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別的分析、抗洪救災(zāi)可行性的分析等，洪水危險(xiǎn)性分析研究的是受洪水威脅地區(qū)可能遭受洪水影響的強(qiáng)度和頻度，而這些都要利用GIS與RS技術(shù)相結(jié)合，利用GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能與RS全天候、全方位、多平臺(tái)、多高度、多角度、多時(shí)相獲取圖像的效率。遙感，作為一種重要的數(shù)據(jù)獲取手段，可以為洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理提供多方面的信息，一方面可利用遙感資料推求各種水體，獲取其自然特征信息如淹沒范圍、水位（流量）等，另外可利用遙感資料進(jìn)行有關(guān)水文過(guò)程中的參數(shù)和變量的推求。

（1）遙感影像與數(shù)字線畫圖（DLG）的融合：經(jīng)過(guò)正射糾正后的遙感影像，與數(shù)字線畫圖信息的融合，可產(chǎn)生影像地圖，進(jìn)而對(duì)發(fā)生洪水災(zāi)害地區(qū)進(jìn)行圖像分析而做出相應(yīng)的補(bǔ)救措施。

（2）遙感影像與數(shù)字地形模型（DEM）的融合：數(shù)字地形模型與遙感數(shù)據(jù)的融合，有助于實(shí)施遙感影像的幾何校正與配準(zhǔn)，消除遙感影像中因地形起伏所造成的像元位移，提高遙感影像的定位精度，同時(shí)數(shù)字地形可以參與遙感影像的分類，改善分類精度，通過(guò)此方法，可以對(duì)受災(zāi)地區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，以不至于在抗洪過(guò)程中浪費(fèi)不必要的時(shí)間，從而減少人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失。

（3）遙感影像與數(shù)字柵格圖（DRG）的融合：將數(shù)字柵格地圖與遙感圖像配準(zhǔn)疊合，可以從遙感圖像中快速發(fā)現(xiàn)已發(fā)生變化的區(qū)域，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)、半自動(dòng)更新。

洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估是抗洪減災(zāi)中的一個(gè)重要組成部分，GIS是其中重要的技術(shù)支撐之一。洪澇災(zāi)害的監(jiān)測(cè)評(píng)估除了采用常規(guī)的水位、流量觀測(cè)外，遙感是監(jiān)測(cè)的主要手段，而以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)則是風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)及評(píng)估的技術(shù)保障。目前常用來(lái)獲取洪水水體范圍的遙感圖像數(shù)據(jù)包括：NOAA AVHRR，LandsatTM，JERS SAR，ERA SAR，Radarsat SAR等。這些遙感圖像都有各自的特點(diǎn)，如NOAA影響的空間分辨率相對(duì)較低，但時(shí)間分辨率較高，一天可四次獲得圖像，對(duì)宏觀的洪水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)非常有利。Landsat TM圖像主要適用于洪水災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估中本體水體的提取。后倆者為雷達(dá)遙感影像，由于屬于微波遙感，是通過(guò)微波傳感器獲取從目標(biāo)地物發(fā)射或反射的微波輻射，經(jīng)過(guò)判讀處理來(lái)識(shí)別地物，具有全天候、全天時(shí)、穿透云霧等特征，成為洪水災(zāi)害監(jiān)測(cè)的首選數(shù)據(jù)。

在洪澇災(zāi)害的評(píng)估以及從遙感影像提取現(xiàn)勢(shì)水體，GIS都能發(fā)揮著重大的作用。它是決定洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估水平的決定因素，尤其是評(píng)估內(nèi)容，完全決定于基礎(chǔ)背景數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)層的多少。洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃涉及區(qū)域環(huán)境要素（如地形、坡度、土地利用）是洪水特征（如流量、水位、頻率）和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素（如人口、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等）。洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，主要是對(duì)空間地域上的自然要素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素進(jìn)行分區(qū)，使用空間分布數(shù)據(jù)是洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究中必不可少的部分。GIS作為管理空間數(shù)據(jù)最有力的手段，在洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析與管理中具有舉足輕重的作用。目前我國(guó)已經(jīng)建成了洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)運(yùn)行系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)行在Windows NT 系統(tǒng)平臺(tái)上，以ArcInfo和Eradas作為地理信息系統(tǒng)和遙感圖像處理系統(tǒng)的支撐軟件。該系統(tǒng)可以完成遙感圖像的輸入輸出、幾何校正與配準(zhǔn)、鑲嵌切割、影像灰度調(diào)整與增強(qiáng)等預(yù)處理過(guò)程；進(jìn)行矢量數(shù)據(jù)的編輯、格式及投影轉(zhuǎn)換、多層數(shù)據(jù)之間的疊加運(yùn)算等，可快速準(zhǔn)備評(píng)估前的背景數(shù)據(jù)；可以從遙感影像中人工以及自動(dòng)提取水體；通過(guò)受淹范圍與土地利用基礎(chǔ)背景數(shù)據(jù)的疊加，完成受淹范圍內(nèi)居民地和耕地等土地利用信息的提取以及面積計(jì)算，按縣市統(tǒng)計(jì)計(jì)算受淹居民地和耕地面積。

3 GIS的特點(diǎn)

準(zhǔn)確空間定位的特點(diǎn)、方便空間查詢與分析的特點(diǎn)、數(shù)據(jù)模型支持的特點(diǎn)。GIS的這些特點(diǎn)即快速而準(zhǔn)確地預(yù)告致災(zāi)事件，對(duì)災(zāi)難事件造成災(zāi)難的地點(diǎn)、范圍和強(qiáng)度的快速評(píng)估。由于地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)操作功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織功能、數(shù)據(jù)的查詢檢索與統(tǒng)計(jì)計(jì)算功能、空間分析功能和可視化顯示與輸出功能，使得地理信息系統(tǒng)成為很多應(yīng)用系統(tǒng)理想的集成環(huán)境。

在洪水風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)方面，許多專家基于氣象衛(wèi)星遙感與GIS集成對(duì)洪水監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)方法進(jìn)行了研究，并將其應(yīng)用到很多流域的山洪預(yù)報(bào)中，該系統(tǒng)的原理是：

（1）由NAVV衛(wèi)星提供的TIF數(shù)據(jù)、測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)氣象聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)綜合分析而獲得區(qū)域降雨、蒸散發(fā)、溫度場(chǎng)等實(shí)時(shí)物理量，并以此與GIS復(fù)合得出指定流域內(nèi)上述諸物理量；

（2）通過(guò)NAVV衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取前期土壤含水量和地下水動(dòng)態(tài)、水位等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

（3）通過(guò)Landsat TM數(shù)據(jù)獲取土地利用、土壤類型、地形、流域特征等下墊面背景參數(shù)，并將這些參數(shù)作為流域常規(guī)水文預(yù)報(bào)模型的修正和補(bǔ)充，建立水文預(yù)報(bào)模型。

篇13

一、公路地質(zhì)災(zāi)害的面線點(diǎn)式多層次的綜合預(yù)報(bào)模型

（一）概念模型

面線點(diǎn)式的綜合預(yù)報(bào)模型利用的基本思想就是把災(zāi)害點(diǎn)作為主要的目標(biāo)，把災(zāi)害點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為主要的依據(jù)，對(duì)災(zāi)害點(diǎn)的危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估時(shí)可以參考該災(zāi)害點(diǎn)所在的線和面的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。對(duì)公路沿線的地質(zhì)災(zāi)害實(shí)施評(píng)估時(shí)則可以參考該線所處位置孕育災(zāi)害的地質(zhì)環(huán)境條件。依據(jù)該思想，地質(zhì)災(zāi)害的因子主要包括各種孕育地質(zhì)災(zāi)害的人工環(huán)境以及自然環(huán)境，比如說(shuō)公路施工、氣候以及地層等，同時(shí)還要對(duì)這些災(zāi)害因子進(jìn)行具體的評(píng)價(jià)以及預(yù)測(cè)。在該模型中對(duì)公路沿線的地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估主要綜合了該地區(qū)各種災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，而地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)則綜合了線和面評(píng)價(jià)的結(jié)論。所以，面線點(diǎn)式的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)系統(tǒng)事實(shí)上就是多層次的綜合系統(tǒng)。

（二）功能模型

通常一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)系統(tǒng)主要是由三個(gè)部分組成的，即數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理、地質(zhì)災(zāi)害的狀態(tài)評(píng)估和災(zāi)害危險(xiǎn)度的估計(jì)以及各個(gè)系統(tǒng)功能間的關(guān)系。其中數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理主要包括對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性分析、關(guān)聯(lián)以及對(duì)準(zhǔn)，而數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)就是將傳感器觀測(cè)值轉(zhuǎn)變成公共的坐標(biāo)系，其中主要包括單位變換、坐標(biāo)變化以及時(shí)間變化等，比如說(shuō)區(qū)域降水量匹配在實(shí)施關(guān)聯(lián)處理時(shí)，一般按照表示數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行分析，比如降水和地下滲水間相關(guān)性的分析。而地質(zhì)災(zāi)害的狀態(tài)評(píng)估則主要包括該地區(qū)各種地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的區(qū)劃和在各種監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)災(zāi)害點(diǎn)的預(yù)測(cè)，比如說(shuō)在位移的基礎(chǔ)上對(duì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)以及在降水的基礎(chǔ)上對(duì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)等，而這部分通常為單一模型的評(píng)論結(jié)論，可是在這些模型中也可以綜合一些其他的模型結(jié)論。而災(zāi)害危險(xiǎn)度的評(píng)估通常包括對(duì)災(zāi)害點(diǎn)的危險(xiǎn)度進(jìn)行評(píng)估，對(duì)災(zāi)害實(shí)施預(yù)警以及地質(zhì)災(zāi)害的處理方法的選擇，該部分通常是通過(guò)多種評(píng)價(jià)結(jié)論來(lái)實(shí)施綜合性評(píng)估。

按照信息的融合功能，可以將其分成三個(gè)層次，其中第一層次是檢測(cè)以及位置配準(zhǔn)，該層次主要隸屬數(shù)據(jù)層面綜合，其主要是第一部分功能涉及到的內(nèi)容。而第二層次是地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)度的區(qū)劃和地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的各種成災(zāi)要素的趨勢(shì)評(píng)估，該層次隸屬屬性層的綜合，也就是功能部分的第二部分內(nèi)容。而第三層次則是系統(tǒng)的主要判決器，通常是由專家系統(tǒng)構(gòu)成，隸屬?zèng)Q策層綜合。這幾個(gè)層次的職責(zé)明確，在應(yīng)用的過(guò)程中可以按照各自的具體內(nèi)容實(shí)施必要的監(jiān)測(cè)與分析，這樣就可以使公路地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)精度更高、分析也更加科學(xué)合理。

（三）數(shù)據(jù)模型

公路地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)系統(tǒng)涉及到的各種成災(zāi)的信息比較多，并且數(shù)據(jù)較監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的過(guò)程也更加復(fù)雜。從數(shù)據(jù)組織這一角度來(lái)看，在該預(yù)報(bào)系統(tǒng)當(dāng)中概念、事件、對(duì)象、地點(diǎn)以及人均稱作是實(shí)體，而實(shí)體就是方法與數(shù)據(jù)的集合，并且實(shí)體之間的關(guān)系可以反映出系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)事物間存在的聯(lián)系，還表示該系統(tǒng)在處理各種事物時(shí)的主要方法與流程。按照災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)的方法和功能模型來(lái)建立起實(shí)體關(guān)系模型，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)組織以及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)提供必要的參考依據(jù)。由于災(zāi)害點(diǎn)不一定均具備設(shè)計(jì)施工或者是災(zāi)害監(jiān)測(cè)，所以，災(zāi)害監(jiān)測(cè)和設(shè)計(jì)施工就是虛實(shí)體。而預(yù)報(bào)報(bào)警、設(shè)計(jì)施工以及災(zāi)害監(jiān)測(cè)還是關(guān)聯(lián)實(shí)體，并且這些實(shí)體不僅具備自身的一些屬性，同時(shí)還具備建立起各個(gè)實(shí)體間的相互聯(lián)系這一功能。

（四）實(shí)現(xiàn)模型

因?yàn)轭A(yù)報(bào)系統(tǒng)涉及到了很多種類的地理屬性和圖像圖形數(shù)據(jù)，并且ArcGIS Server提供的地質(zhì)開發(fā)框架也是可行的，該系統(tǒng)機(jī)構(gòu)主要是由數(shù)據(jù)層、邏輯層以及應(yīng)用層組成。并且邏輯層的客戶采用的是瀏覽器與服務(wù)器結(jié)構(gòu)，而數(shù)據(jù)層可以采用SQL Server這一關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)以及空間數(shù)據(jù)庫(kù)SDE。而應(yīng)用層則是按照功能的需要來(lái)采用合理的模塊設(shè)計(jì)的方式，按照公路地質(zhì)災(zāi)害的各種實(shí)體關(guān)系來(lái)建立起相應(yīng)的功能模塊之間的關(guān)系。

二、綜合預(yù)報(bào)系統(tǒng)的應(yīng)用

2003年交通部的西部佳通建設(shè)科技項(xiàng)目為西部地區(qū)的公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)相關(guān)技術(shù)研究，而該項(xiàng)目采用的主要監(jiān)測(cè)就是為鉆孔測(cè)斜法、時(shí)域反射法以及地表位移法，其研究的主要預(yù)測(cè)模型為指數(shù)平均模型以及非線性的回歸模型等等。根據(jù)上述的面線點(diǎn)式多層次的綜合預(yù)報(bào)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能模塊，并且在算法實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中多層次的綜合預(yù)報(bào)主要是體現(xiàn)為公路的區(qū)劃利用區(qū)域區(qū)劃的結(jié)果。而災(zāi)害點(diǎn)的預(yù)報(bào)則主要是采用了專家系統(tǒng)中的綜合位移預(yù)報(bào)的模型結(jié)果、天氣預(yù)報(bào)與降水信息、公路區(qū)劃的結(jié)果以及區(qū)域區(qū)劃的結(jié)果。

該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)為SQL Server2008，并且各種新增災(zāi)點(diǎn)的信息以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均是依據(jù)以上結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中的一些數(shù)據(jù)模型來(lái)組織的，因?yàn)橐陨纤龅捏w系結(jié)構(gòu)全部的區(qū)域環(huán)境、災(zāi)害歷史、模型、施工以及監(jiān)測(cè)等信息形成了一個(gè)有機(jī)的整體，所以在開展某項(xiàng)功能的過(guò)程中可以按照使用者的專業(yè)知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)必要的選擇。

三、系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

公路地質(zhì)災(zāi)害的面線點(diǎn)式多層次的綜合監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)系統(tǒng)的多層次性主要包括以下幾個(gè)方面，即面、線與點(diǎn)不同地理層面，決策層、數(shù)據(jù)層以及屬性層不同層級(jí)信息綜合；概念層、數(shù)據(jù)層、功能層以及實(shí)現(xiàn)層由理論至實(shí)踐不同層面模型。并且該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還具備增值性以及通用性，能夠納入到各種預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理中，同時(shí)隨著我國(guó)公路地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)各種信息數(shù)據(jù)量的不斷增多，提高了地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)歷史信息數(shù)據(jù)的精度，同時(shí)還為災(zāi)害要素和成災(zāi)之間存在的內(nèi)在規(guī)律的研究提供了很大的便利，使地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)與預(yù)報(bào)的精度大大提高。目前該系統(tǒng)在我國(guó)的公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用并且取得了較為理想的成果，為我國(guó)道路交通事業(yè)的發(fā)展以及國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了很大的貢獻(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)：

目前我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)已經(jīng)進(jìn)入到了實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)、綜合預(yù)報(bào)以及全息預(yù)報(bào)的階段，按照預(yù)報(bào)信息的主要來(lái)源，公路地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)系統(tǒng)一般是由災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警以及災(zāi)害的危險(xiǎn)性區(qū)劃這兩個(gè)部分構(gòu)成。而在區(qū)劃這方面按照已經(jīng)發(fā)生的一些地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)歷史信息以及區(qū)域的氣候、地質(zhì)等孕育災(zāi)害的環(huán)境信息，通過(guò)該系統(tǒng)就能夠?qū)返刭|(zhì)災(zāi)害具體的空間分布的規(guī)律來(lái)進(jìn)行分析。而在災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)這方面通過(guò)降雨量數(shù)據(jù)以及遙感數(shù)據(jù)也能夠?qū)?zāi)害進(jìn)行預(yù)警。

參考文獻(xiàn)：