摘要:本文首先論述了地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估方法的研究現(xiàn)狀,著重分析并探討了幾種評(píng)估方法及存在的問(wèn)題,最后闡述了災(zāi)害評(píng)估的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害 評(píng)估方法 信息系統(tǒng)
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(wèn)世解決了計(jì)算機(jī)制圖制印一體化的問(wèn)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?傊,應(yīng)用該法把災(zāi)害評(píng)估這樣一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題分成上下具有支配關(guān)系的遞階層次結(jié)構(gòu),使問(wèn)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(wèn)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(méi)”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(wèn)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。
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