基于GIS对于西藏自治区浪卡子县地质灾害风险性评价

摘 要：位于西藏自治区山南市的浪卡子县，地处西藏南部，地质条件恶劣，频繁发生地质灾害，是地质灾害严重的地区之一。选择浪卡子县作为研究对象，以高程、坡度、坡向、地质岩组、水系密度和道路距离、土地利用类型作为浪卡子县危险性的评价因子，采用信息量法，并用ArcGIS软件进行加权叠加分析和重分类，得出危险性评价结果。同时，将人口密度和建筑物密度作为易损性的评价因子，利用ArcGIS软件进行栅格数据叠加分析，得到易损性评价结果，将危险性结果和易损性结果进行叠加分析和风险性评估，为制定浪卡子县地质灾害防治规划提供了支持和依据。

关键词：地质灾害；浪卡子县；信息量法；风险评价

中图分类号：P694 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）06–0-03

浪卡子县总体地势为南西高，地形起伏较大，北部、中部及东部相对较低。沿冲沟地带，不良地质现象严重，羊卓雍错、普莫雍错、珍错、巴纠错等湖泊对地质灾害产生影响。人类在这些地区频繁进行工程活动，为地质灾害的发生提供了有利条件。尤其是浪卡子县西部，海拔普遍超过5 000 m，最高点是南西侧的宁金岗桑峰，海拔达7 144 m。

根据当前统计，浪卡子县内，共计234处地质灾害点，其中，74处崩塌隐患点，占地灾总数的31.6%；72处泥石流隐患点，占灾害总数的30.8%；88处滑坡隐患点，占灾害总数的37.6%，崩塌隐患点占据全县地质灾害隐患点的绝大多数。对此，对浪子卡县地质灾害进行风险评价，并且对其进行风险分区，为浪子卡县的地质灾害防治和风险管控提供有力的依据，并为浪子卡县地质灾害防治规划提供支撑。

1 浪卡子县地质灾害危险性评价

1.1 评价方法

地质灾害风险性评价较为全面地展示了承灾体易损性评价、地质灾害易发性和危险性评价，此次研究结果对浪卡子县地质灾害研究和人类工程活动具有参考价值[1-2]。

选取浪卡子县作为研究对象，基于收集和整理到的相关数据，采用ArcGIS软件，使用栅格数据作为评价单元，使用信息量法建立模型，最终选取高程、坡度、坡向、水系密度、地质岩组、道路距离和土地利用类型作为评价因子，对研究区域进行危险性分析评价。并选取当地的人口密度、物质经济密度作为易损性评价，“风险性”=“易损性”ד危险性”作为评价模型[3-4]。

1.2 信息量法

运用的主要方法是信息量法，该方法是通过信息论为基础，逐步演变过来的一种评价方法，通过熵的减少情况表示一种事件发生的概率，浪卡子县地质灾害形成机理和成灾模式较为复杂，由多种不同因子共同影响着浪卡子县地质灾害的发育和形成，但是不同因子对其灾害的贡献度不同，将这种方法用于地质灾害风险评价，计算不同指标区间的有效信息量值，使其结果更加合理，更加贴合实际。具体见下式。

B（Xi/Y）=ln（i=1，2，3，4，5，…，n）（1）

式（1）中，B（Xi/Y）表示评价因子X在i区间下的发生地质灾害Y的信息量值，Ai表示X在i评价因子在区间条件下，地质灾害Y的面积或者点数，A表示的是整个研究区域地质灾害Y的总点数或者总面积，Mi表示评价因子X在i区间下对应的分布面积。

当B（Xi/Y）＞0时，表示该区间条件下，有利于地质灾害Y的形成；当B（Xi/Y）＜0时，则说明反之，在区间条件下，不利于地质灾害Y的形成[5]。地质灾害易发性的评价是各个评价因子综合影响的结果，不同评价因子之间还存在不同的区间条件，因此要综合考虑不同评价因子之间的不同区间条件，具体见下式。

（2）

式（2）中，B总表示在不同评价因子共同作用条件下，评价单元的总信息量值，称其为发生地质灾害概率的综合指标；n表示评价因子的总数。

1.3 危险性评价因子信息量化

先将收集来的浪卡子县地形数据，提取因子，将DEM数据重新划分成30 m×30 m的评价单元；然后提取各个评价因子数据，并使用信息量法运算，再运用ArcGIS重分类功能进行叠加分析。

1.3.1 坡度

由于浪卡子县坡度变化较大，地质灾害数量多，运用ArcGIS软件的特殊分析工具箱中的坡度分析工具，坡度细分成8个等级。利用ArcGIS软件重分类等方法统计，浪卡子县的地质灾害主要分布在10°～

30°，说明在这个区间条件下地质灾害与坡度的相关性较强。

1.3.2 高程

浪卡子县在喜马拉雅山中段北麓，海拔都在3 600 m以上，经过ArcGIS软件重分类统计，浪卡子县地质

灾害隐患点主要分布在高程4 000～5 000 m，其中4 500

～5 000 m，地质灾害隐患点最多，说明在此区间条件下高程与地质灾害的相关性较强。

1.3.3 水系密度

浪卡子县由于地理位置特殊，羊卓雍错、普莫雍错、珍错、巴纠错等湖泊对地灾产生影响，对浪卡子县不同水系密度进行风险评价，根据水系密度的信息量可以看出，水系道路越发达，地质灾害的发生概率越高。这是因为随着地表河流的增多，对岸坡的侵蚀以及沿孔隙下渗作用会变得更为强烈。这会导致岩土间的摩擦力减小，同时岩土的自重增加，从而增加土体下滑的可能性，进而加剧地质灾害的发生。

1.3.4 地质岩组

对地质岩组进行分析，地质灾害隐患点普遍存在于软质凝灰质砂岩组和砂岩组与硬质岩组交汇处，主要因为两者之间的孔隙度、渗透率等结构面间存在差异，地表水会沿着孔隙进入层面，从而减小摩擦力，并且在水流浸流的作用下，软硬岩层会发生不同程度的变形，大大地减弱了该地区抗灾害能力，为地质灾害的发生提供了有利条件。

1.3.5 道路距离

对浪卡子县道路进行欧氏距离分析，道路繁多的区间，往往存在更多的地质灾害隐患点，因为浪卡子县海拔差异明显。在开挖修建道路时，易形成较陡的坡体，同时会破坏原有岩体的稳定性，抗滑能力减弱，在一定程度上促进了地质灾害的形成。

1.3.6 土地利用类型

从地类评价结果来看，信息量较高的主要是草地与水系以及人类居住交汇的地区，主要是因为草地生长的土体较为脆弱并且靠近湖泊。抗灾能力较弱，再加上人类工程活动，开挖坡体、开采山体等活动，促进了地质灾害的发生。

1.4 评价因子加权叠加结果

在ArcGIS软件中，将各评价因子的栅格数据依

次加权叠加，各权重系数在《加权信息量模型》的基

础上结合当地特殊的地理条件进行修改，高程0.077、坡度0.147、水系密度0.237、地质岩组0.317、道路距离0.147，土地利用类型0.075，得出的信息量总值按照区间划分为低危险区1.000～2.200、中危险区2.200

～2.680、高危险区2.680～3.800、极高危险区3.800～

4.928，浪卡子县地灾危险性评价如图1所示[6]。

在计算统计结果来看，浪卡子县的极高和高危险区面积为3 141.5 148 km2，占总面积的37.02%，主要分布在河流密集、风化程度较大、地形高度差异大的地区，如县城周边以及地表湖泊丰富等区域。

2 浪卡子县易损性评价

2.1 评价因子的选取和评价方法

易损性评价是指在该地区发生地质灾害时，反映评价区域遭受地质灾害破坏的严重性和经济损失程

度[7]。此次易损性评价研究是通过收集到的浪卡子县各乡镇人口和建筑物数据并且分析直接或者间接造成破坏的地区，最终选取浪卡子县各乡镇的人口密度和建筑物密度作为评价因子。

2.2 评价方法

两者通过ArcGIS软件进行加权叠加，并使用ArcGIS

的重分类功能将得到的易损性信息量按照0～3为低易损区、3～6为中易损区、6～8为高易损区、8～14为极高易损区，得出浪卡子县易损性评价。

2.3 易损性评价结果

从评价结果来看，浪卡子县低易损区面积为5 085.71

km2，占全县面积的63.80%；中易损区面积为914.85 km2，

占全县面积的11.48%；高易损区面积为579 km2，占全县面积的7.26%；极高易损区面积为1 391.84 km2，占全县面积的17.46%。极高易损区地区主要分布在人口密度和建筑物密度较高的地区，如村镇周边和人类工程道路附近；低易损区和中易损区占总面积的75.28%，主要分布在人烟稀少，建筑物设备较少的偏远地区。

3 浪卡子县风险性评价

风险性评价是指在一段时期内，不同地质灾害对于承灾体的破坏性的评价，是充分分析该地区地质条件和地质灾害形成条件的基础上，结合区域的人口和建筑物密度的基础上进行的综合性分析评价。

3.1 评价方法

建立风险性的评价模型“风险性”=“危险性”ד易损性”，并将危险性和易损性叠加进行矩阵法分析处理。

通过将前文得出的危险性指数和风险性指数进行赋值，并利用ArcGIS软件的叠加分析和重分类工具，计算分析出评价结果。浪卡子县地灾危险性综合评价。

3.2 评价结果

从得出的评价结果（表1）来看，浪卡子县地质灾害极高风险区主要分布在打隆镇周边和浪卡子镇南部，主要是由于该地区地形高陡，海拔差达1 000 m左右，人口密度相对较高，靠近普莫雍错湖，并受到人类道路工程活动的影响，更易诱发地质灾害，极高风险区域面积为684.57 km2，占全县面积的8.32%。

浪卡子县地质灾害高风险区主要分布在浪卡子镇和卡龙乡交汇地区、浪卡子县南部地区以及打隆镇周边地区，该地区人口密度较高受到人类工程活动的影响，高风险区面积为863.66 km2，占全县面积的10.47%。

浪卡子县地质灾害中低风险地区主要分布在卡热乡、阿扎乡、工布学乡，以及上述风险区没有提到的地区，主要是由于该地区人口数量建筑数量较少，发生地质灾害不会引起较大的经济损失，浪卡子县中低风险区面积为6 695.71 km2，占全县面积的81.21%。

4 结论

基于ArcGIS软件，利用信息量法作为评价方法，对于浪卡子县地质灾害风险性进行评价，得出以下几点结论。

危险性评价。选取浪卡子县、高程、坡度、坡向、地质岩组、水系密度、道路距离、土地利用类型作为浪卡子县危险性的评价因子，浪卡子县地质灾害极高危险区域面积为270.259 2 km2，占全县面积的2.9%；浪卡子县地质灾害高危险区域面积为2 871.225 6 km2，占全县面积的34.12%；浪卡子县地质灾害中危险区域面积为3 313.808 km2，占全县面积的41.57%；浪卡子县地质灾害低危险区域面积为1 789.043 2km2，占全县面积的21.40%。

易损性评价。选取人口密度和建筑物密度作为浪卡子县易损性的评价因子，利用ArcGIS软件将栅格数据进行叠加分析，得到易损性评价结果，浪卡子县低易损区面积为5 085.71 km2，占全县面积的63.80%；中易损区面积为914.85 km2，占全县面积的11.48%；高易损区面积为579 km2，占全县面积的7.26%；极高易损区面积为1391.84 km2，占全县面积的17.46%。

风险性评价。浪卡子县风险性的评价，根据得到的浪卡子县危险性和易损性的综合结果，将两者用ArcGIS软件进行叠加分析，得到浪卡子县风险性综合评价结果，浪卡子县低风险区面积为4 657.81 km2，占全县面积的56.51%；中风险区面积为2037.90 km2，占全县面积的24.70%；高风险区面积为863.66 km2，占全县面积的10.47%；极高风险区域面积为684.57 km2，占全县面积的8.31%。

参考文献

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收稿日期：2024-03-17

作者简介：曾祥宇（2000—），男，辽宁铁岭人，主要从事地质工程研究。#通信作者：蒋鑫（1999—），男，辽宁营口人，主要从事高速铁路无砟轨道温度场研究，E-mail：1518829125@qq.com。