（农业资源利用专业论文）福建省地质环境敏感性区划研究.pdf

c l a s s i f i e dc o d e ：s 1 5 7 1 c i n f i d e n t i a ld e g r e e ： i i i iii ii ii l li i ii i i i i ii y 17 4 8 2 0 0 u n i v e r s i t y ：l0 3 8 9 s t u d e n th u m b e r ：3 0 6 0 7 0l7 t h e s i sf o rm a s t e rd e g r e eo ff aa n df u r ” l p - - ln er e s e a r c l l0 lg e o - e n v l r o nm e n t a is e n s i t i v i w r e g i o n a l i z a t i o ni n_fuk e g l o n a l l z a t l o nl n d e g r e et y p e ：m a s t e ro f a g r i c u l t u r a le x t e n s i o n p r o f e s s i o n a lf i e l d s ：a g r i c u l t u r a lu t i l i z a t i o no fr e s o u r c e s r e s e a r c hf i e l d ：u t i l i z a t i o no fl a n dr e s o u r c e s p o s t g r a d u a t e ：j i a n gf e n g s u p e r v i s o r ：p r o f l iy a n a d v i s o r ye n g i n e e rw a n gg u o m i n s u b m i t t e dt i m e ： a p r i l ，2 010 独创性声明 糊虢( 力峥嗍 论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学校有权 送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可 以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 荆一虢( 力啤吼 指导教师亲笔签名：日期： 7d 口6 占 目录 摘要i a b s t r a c t i i 文献综述1 1 地质环境及评价2 1 1 地质环境的含义2 1 2 地质环境的分类3 1 3 地质环境问题4 1 4 地质环境敏感性评价4 2 地质环境敏感性评价的研究进展5 2 1 地貌分析法( 专家打分法) 5 2 2 参数合成法5 2 3 多元统计法6 2 4 神经网络法7 2 5 信息量模型法8 3 本研究的内容和方法9 第一章福建省自然地理和地质环境概况1 1 l 自然地理ll 1 1 地理位置l l 1 2 气象1 2 1 3 水文13 2 地质环境。13 2 1 地形地貌1 3 2 2 区域地质1 3 2 3 岩土体工程地质条件1 8 2 4 水文地质条件2l 2 5 植被生态2 3 2 6 人类工程活动2 3 第二章福建省地质环境问题的分布发育现状2 6 l 滑坡2 6 1 1 滑坡发育特征2 6 1 2 滑坡区域分布特征2 8 2 崩塌2 8 2 1 发育分布特征2 9 2 2 崩塌区域分布特征2 9 3 泥石流3 0 3 1 发育分布特征3 0 3 2 类型特征3 0 4 地面塌陷。3 l 4 1 岩溶塌陷3 1 4 2 采空塌陷3 3 第三章地质灾害与地质环境的关系研究3 4 l 地质灾害与地形地貌一3 4 1 1 地貌单元3 4 1 2 微地貌3 5 2 地质灾害与地层岩性一3 9 2 1 各类地质灾害与不同母岩之间的单位面积致灾率3 9 2 2 地质灾害的发育规模与母岩关系4 2 2 3 地质灾害发育厚度与不同岩组之间的关系4 4 3 地质灾害与地质构造4 6 4 地质灾害与降水4 7 4 1 与1 日内降雨量的关系4 7 4 2 与前3 日内过程降雨总量的关系4 8 5 地质灾害与人类工程活动4 8 5 1 人类活动的一般影响形式4 9 5 2 致灾土地的使用类型一j 5 0 5 3 开采矿山5 0 5 4 开采地下水5 0 5 5 大型建设工程5 0 第四章地质环境敏感性区划5 2 l 各致灾因子精细化区划5 2 i 1 单元网格划分5 2 1 2 现状地质灾害强度指数计算5 2 1 3 潜在地质灾害强度指数计算5 3 2 地质环境敏感性综合评价6 1 3 分区结果评述6 2 4 结论6 3 5 问题和建议。6 4 致谢；6 5 参考文献6 6 附j j 毛7 ( ) 福建农林大学专业硕士学位论文 摘要 福建省地处东南沿海，山地多平原少，人地矛盾突出，加之降雨量大且相对集中， 山区山坡坡度大，残坡积土发育，厚度较大，特殊地质环境条件导致滑坡、崩塌、泥石 流、地面塌陷等灾害的易发和多发。土地地质环境评价与区划对开发利用有限土地资源， 减少灾害损失有重要的意义。本文利用1 9 9 9 年以来福建省开展的各类地质环境调查评 价和县( 市) 地质灾害调查与区划数据，研究地形地貌条件、地质构造条件、岩土体类 型和人类工程活动与地质环境的关系，应用m a p g i s 的空间分析模块进行叠加分析，得 出福建省地质环境敏感性区划图。该研究可为合理开发利用土地资源，避免地质灾害的 损失提供科学依据。具体内容如下： 1 、通过对福建省区域地质环境问题现状的研究及敏感性区划方法的分析，提出区 域地质环境存在的主要问题，将滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷确定为福建省地质环境 的敏感性因子，研究其发育特征及分布规律，为地质环境敏感性区划的“现状地质环境 强度指数”取值提供依据。 2 、研究滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷的发育、分布特征和成灾机理，确定坡度 ( s 。) 、地貌( s ：) 、工程地质岩组( s 。) 、表土层厚度( s ) 、地质构造( s s ) 、人类工程活 动( s 。) 等6 个地质环境因子作为福建省地质环境问题的敏感性评价因子，对单元区内 地质环境条件下可能引发地质环境问题的类型及其易发程度进行研究，为评价各因子的 “潜在地质环境强度指数”提供依据。 3 、采用综合性模糊评判模型进行潜在地质灾害危险性分区评价，获得福建省6 个 地质环境因子分区图层，应用m a p g i s 的空间分析模块进行叠加分析，得出福建省地质 环境敏感性区划图。根据敏感性区划图中不同的区域按不同的等级赋予权重系数，将福 建省划分为东部沿海平原和岛屿发生地质环境问题的敏感性弱区、沿海低山丘陵和盆地 平原发生地质环境问题敏感性中等区、中西部中高山发生地质环境问题的敏感性较强区 和中部中高山发生地质环境问题的敏感性强区，并对区域土地利用规划予以适宜到不适 宜的用地评价。 4 、总结分析本研究存在的问题，提出进一步提高地质环境敏感性区划精度的措施 和建议。 关键词：福建地质环境敏感性地质灾害 区划 福建省地质环境敏感性区划研究 a b s t r a c t f u ji a ni sl o c a t e da ts o u t h e a s tc o a s t t h e r ea r em a n ym o u n t a i na n daf e wp l a i n si nf u ji a n t h ec o n f l i c t i o nb e t w e e np e o p l ea n dl a n di so u t s t a n d i n gi nf u j i a n i nf u j i a n ，t h ev o l u m eo ft h e r a i ni sl a r g ea n dt h er a i n sf i l ec e n t r a l i z e d t h es l o p eo ft h eh i l l s i d ei sl a r g e t h el a n do ft h e r e s i d u a lh i l l s i d ei sr i c ha n dt h i c k s u c hs p e c i a lg e o l o g i c a le n v i r o n m e n td e c i d e st h a tt h e d i s a s t e r so ft h el a n d s l i d e s ，c o l l a p s e ，m u d r o c kf l o wa n dg r o u n dc o l l a p s ew i l lh a p p e ne a s i l y a n df r e q u e n t l y t h ee v a l u a t i o na n dc o m p a r t m e n to ft h el a n dg e o l o g i c a le n v i r o n m e n th a s i m p o r t a n ts i g n i f i c a n c et ot h ed e v e l o p m e n ta n du s a g eo ft h el i m i t e dl a n da n dr e d u c et h e d i s a s t e rl o s s t h i sa r t i c l eu s e st h ed a t af r o mt h ei n v e s t i g a t i o n & e v a l u a t i o no ft h eg e o l o g i c a l e n v i r o n m e n td o n eb yf u ji a n p r o v i n c ea n dt h ei n v e s t i g a t i o n & r e g i o n a l i z a t i o no ft h e g e o l o g i c a ld i s a s t e rd o n eb yc o u n t y ( c i t y ) s i n c e19 9 9 ，r e s e a r c ht h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e h u m a nb e i n ga n dt h el a n d - f o r m ，l a n d c o n s t r u c t i o n ，r o c ks t y l e & a c t i v i t yo ft h eh u m a n p r o j e c t ， u s em a p g i ss p a c ea n a l y z i n gm o d e lt od ot h eo v e r l a ya n a l y s i sa n dt h e nw o r ko u tt h eb l o c k p l a no ft h es e n s i t i v i t yo ft h ef u j i a n sg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t t h i sr e s e a r c hw i l lo f f e r s c i e n t i f i ca d v i c et ot h er e a s o n a b l ed e v e l o p m e n t & u s a g eo ft h el a n dr e s o u r c ea n da v o i dt h e l o s so f t h eg e o l o g i c a ld i s a s t e r t h ed e t a i l sa r ea sf o l l o w s ： 1 p u tf o r w a r dt h em a i n p r o b l e m so ft h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n ti n t h ea r e ab y r e s e a r c h i n gt h es t a t u so ft h ep r o b l e m so ft h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n ti nf u j i a n c o n f i r mt h e l a n d s l i d e s ，c o l l a p s e ，m u d r o c kf l o wa n dg r o u n dc o l l a p s et ob et h es e n s i t i v ef a c t o r so ft h e g e o l o g i c a le n v i r o n m e n t r e s e a r c ht h ec h a r a c t e r i s t i c so fi t sd e v e l o p m e n ta n dt h ed i s t r i b u t i n g r u l e t h e s eo f f e rt h es u p p o r tt o a c q u i r et h es t r e n g t hi n d e xo ft h ec u r r e n tg e o l o g i c a l e n v i r o n m e n td i v i d e db yt h es e n s i t i v i t yo ft h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t 2 r e s e a r c ht h ed e v e l o p m e n t ，d i s t r i b u t i n gr u l ea n dd i s a s t e r - l e a d i n gp r i n c i p l eo ft h e l a n d s l i d e s ，c o l l a p s e ，m u d - r o c kf l o wa n dg r o u n dc o l l a p s e c o n f i r m6f a c t o r so ft h eg e o l o g i c a l e n v i r o n m e n t ，t h es l o p eo f t h eh i l l s i d e ( s1 ) ，l a n d - f o r m ( s 2 ) ，r o c kg r o u p ( s 3 ) ，t h et h i c k n e s s o ft h ee x t e r i o rl a n d ( s 4 ) ，l a n dc o n s t r u c t i o n ( s 5 ) ，t h ea c t i v i t yo ft h eh u m a n p r o j e c t ( s 6 ) ，t o b et h ee v a l u a t i n gf a c t o r so ft h es e n s i t i v i t yo ft h ep r o b l e m so ft h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n ti n f u ji a n r e s e a r c ht h es t y l ea n dt h eh a p p e n i n gl e v e lo ft h ep r o b l e m so ft h eg e o l o g i c a l e n v i r o n m e n ti nt h ea r e a 3 u s et h ec o m p r e h e n s i v em u g h j u d g i n gm o d e lt od i v i d ea n de v a l u a t et h ed a n g e ro f t h e p o t e n t i a lg e o l o g i c a ld i s a s t e r a c q u i r et h ed i v i s i o no ft h e6f a c t o r so ft h eg e o l o g i c a l e n v i r o n m e n t u s em a p g i ss p a c ea n a l y z i n gm o d e lt od ot h eo v e r l a ya n a l y s i sa n dt h e nw o r k o u tt h eb l o c kp l a no ft h es e n s i t i v i t yo ft h ef u j i a n sg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t a c c o r d i n gt ot h e h 福建农林大学专业硕士学位论文 d i f f e r e n ta r e a sa m o n gt h eb l o c kp l a no ft h es e n s i t i v i t yo ft h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ，g i v e w e i g h tc o e f f i c i e n tt od i f f e r e n tg r a d e c o n f i r mf u j i a nt ob ew e a ka r e ao ft h es e n s i t i v i t yo ft h e g e o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m sh a p p e n i n gi n t h es o u t h e r nc o a s tp l a i na n di s l a n d ，t h e m e d i u ma r e ao ft h es e n s i t i v i t yo ft h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m sh a p p e n i n gi nl o w c o a s t a lm a i n t a i na n db a s i np l a i n ，t h er e l a t i v e l ys t r o n ga r e ao ft h es e n s i t i v i t yo ft h eg e o l o g i c a l e n v i r o n m e n tp r o b l e m sh a p p e n i n gi nc e n t e rw e s ta n dm e d i u m & h i g h m o u n t a i na n dt h es t r o n g a r e ao ft h es e n s i t i v i t yo ft h eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m sh a p p e n i n gi nc e n t e ra r e aa n d m e d i u m & h i g hm a i n t a i n e v a l u a t et h er e a s o n a b i l i t ya n du n r e a s o n a b i l i t yo f t h eu s a g e & p l a n o ft h ea r e al a n d 4 、c o n c l u d ea n da n a l y z et h ep r o b l e m se x i s t i n gi nt h i sr e s e a r c h p u tf o r w a r dt h em e a s u r e s a n da d v i c et oi m p r o v et h ep r e c i s i o no ft h ed i v i s i o no ft h es e n s i t i v i t yo ft h eg e o l o g i c a l e n v i r o n m e n tf u a h e r k e yw o r d s ：f u j i a n ；g e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ；s e n s i t i v i t y ；g e o l o g i c a lh a z a r d s ；r e g i o n a l i z a t i o n 福建农林大学专业硕士学位论文 文献综述 福建位于我国东南沿海，是我国最早开放的省份之一。全省陆域面积为1 2 1 4 万平 方千米。人口3 6 0 0 万人，现辖9 个设区市，8 4 个县( 市、区) 。2 0 0 9 年5 月国务院颁 布了关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见，“海峡西岸经济区”概念 由地方政策上升为国家层面，省委、省政府根据国务院“意见”提出的了具体的战略定 位和发展目标：到2 0 1 2 年，人均地区生产总值接近或达到东部地区平均水平；到2 0 1 7 年，人均地区生产总值比2 0 0 0 年翻两番。在此基础上，到2 0 2 0 年，地区生产总值接近 或达到4 万亿元。 未来十年是我国经济社会发展的重要战略机遇期，也是福建省全面推进海峡西岸经 济区建设的重要时期，全面贯彻落实科学发展观，构建资源节约型、环境友好型社会， 建设科学发展的先行区和两岸人民交流合作的先行区等对土地利用管理提出了更高的 要求，但福建省人多地少，山地多平原少、后备耕地资源不足的基本省情，以及土地利 用和管理中出现的新情况、新问题，将使土地利用中的供需矛盾和深层次问题进一步显 现。面对经济社会发展用地需求快速增长、土地供给约束日益加大的形势，福建省坚持 实行最严格的土地管理制度，强化规划的控制和引导，妥善处理土地资源保护与合理利 用关系，土地利用和管理取得了一定的成效，但土地利用与管理也面临着一些突出问题。 首先，土地利用空间有限，人地矛盾突出，耕地后备资源匮乏是福建省面临的客观因素。 全省坡度小于1 5 度的土地面积仅占土地总面积的2 3 6 7 ，但分布着全省现有7 1 6 4 的 耕地和6 6 4 0 的建设用地，现有及规划的生产、生活和各项建设的用地都集中于此，行 业问用地矛盾突出。并且沿海地区土地资源紧缺，沿海地区既是城镇化、工业化发展的 主要承载空问，同时也是主要农业产区，随着耕地保护力度的加大，土地资源的瓶颈日 益凸显。根据耕地后备资源专项调查，全省国家级耕地后备资源总量仅有5 2 5 万公顷， 主要是可开垦荒草地和可开垦滩涂，合计占全省总量的9 3 3 5 。其中，可开垦荒草地分 布零散，集中连片少，开发利用受到地形坡度和水资源的制约；滩涂围垦投资成本高， 存在生态环境保护等政策方面的制约1 2 1 。第二，土地资源低效率和不合理利用的现象依 然存在，一方面全省土地开发利用强度低，仅为4 7 5 ，土地开发利用强度亟待提高， 另一方面闲置土地、低效土地依然存在，主要表现在城镇内部结构和布局不尽合理，有 些建设项目甚至规划选址在地质环境条件恶劣的地区，使得规划项目遭受或加剧了滑 坡、崩塌、泥石流、地面沉降等地质环境问题。第三，缺乏对现有土地地质环境评价和 区划，只知道土地数量，不清楚土地质量。上个世纪，我国地质环境的防治主要着重于 单体地质环境问题的防治研究。于本世纪才开始地质环境调查与区划工作，其起步相对 福建省地质环境敏感性区划研究 较晚，而将区域性地质环境评价应用于土地规划研究，在我国尚无先例。 随着人类工程活动的日益增强，人类与地质环境的距离越来越近，“人一地 关系 已经成为二十一世纪的重大课题，如何科学地开展土地地质环境评价与区划研究，并运 用于土地规划利用己成为我们生产建设中必须面对的一项内容。从土地规划利用的角 度，我国“人一地 关系研究还应探索出一条地质环境敏感性分区评价研究的系统理论 及方法，从而为有效开发利用有限土地资源，减少灾害损失发挥作用，这如同于防灾胜 于救灾一样，其潜在的社会、经济和生态意义将难以估量【3 】。 l 地质环境及评价 1 1 地质环境的含义 人类的技术一经济活动不断地改变着地球的面貌，甚至导致地球上一些新的地质现 象的出现。人类的活动对岩石圈的影响随着科学技术的发展而愈来愈强烈了，从现阶段 看，已经不是局部的，常常是区域的或全球性的问题。这种人为作用对改变岩石圈表部 的组成、状态、性质已经达到相当大的规模。由此可见，人类活动与岩石圈的表层关系 是十分密切的。然而，岩石圈的表层又是与大气圈、生物圈、水圈相互作用最直接的部 分。因而，一般将这个与大气圈、生物圈、水圈相互作用最直接，又是人类活动关系最 密切的岩石圈接近地表的部分称为地质环境，地质环境是人类环境的一部分【4 l 。 地质环境是具有空间概念的。它是岩石圈上部有特殊性质的部分，是生命和人类活 动的环境。地质环境的上限是岩石圈的表面，这里所有的地质环境因子都积极地参与大 气、地表水体、生物之间的相互作用。这种相互作用在形成环境结构、性质和生态质量 中起着基础作用。地质环境的下限是人类科学技术活动所能达到的地壳深部，下限的深 度是随着科学技术的进步而发展的，取决于人类的科学技术水平和生产活动能力【5 】。 目前的地质环境是地球经过长期发展和演化才得以形成的。这种演变是从地球形成 以后就不停止地进行着，主要是通过地球上的大气、水和岩石之间以及地球与外部空间 之间不停地进行物质和能量交换逐步达到适宜于人类的生存、发展以及人类同地质环境 产生不同的影响，使地质环境不断地发射物理的和化学的变化，甚至达到使地质环境发 生某些不利于人类生存和生态平衡的破坏的程度。并且随着人口的增多，这种不利影响 也会急剧地增长1 6 j 。 总之，地质环境就是与人类社会发展有特殊的、紧密相联系的、积极地与大气、水、 生物圈相互作用着的岩石圈的接近地表的部分。地质环境是一个开放的、独立环境系统， 它具有物质组成、地质结构和动力作用三种基本要素。因此，地质环境是环境中最重要 的组成部分，是客观存在的实际物质，它控制着地球环境中其他部分的基本格局。地质 2 福建农林大学专业硕士学位论文 环境的概念不仅仅局限在地质学科的范畴内，它还说明自然与社会的相互作用和相互渗 透，研究地质环境离不开人类的社会经济活动1 7 j 。 1 2 地质环境的分类 1 2 1 按入地作用分类 ( 1 ) 原生地质环境 即没有受到人为改造或破坏的地质环境。这种地质环境被称为第一环境，或叫原生 环境或一次环境【8 1 。 ( 2 ) 次生地质环境 如被开垦成为梯田的山地丘陵，为防止洪水灾害而修筑的堤防及水库的平原和低 地，为工矿业生产而破坏或污染了的山区和河流等等，也可称为第二环境或次生环境【9 1 。 当然，并不是只有次生环境才是对人类社会带来危害的环境，第一环境，即原牛地 质环境，或由于当地的地层条件，物理、化学的，地貌和特殊的气候条件等等，都可能 给人类社会带来疾病、灾害或其他不便等等。比如，由于气候条件的干旱缺水，会导致 荒漠化，使土地变为沙漠、戈壁，原有的河流、湖泊断流萎缩乃至消亡【1 0 】。又如尹在某 些原生地质环境中，由于岩石、地层或土壤、水体中某些有害化学元素的富集或有益化 学元素的缺乏而使人类产生不同的疾病，称为地方病或水土病f 1 1 】。、 1 2 2 按物质构成要素分类地质环境按照其物质构成要素( z k 、气、土壤、岩石、生 物) 主要可分为水环境、土环境和岩石环境【1 2 】。 ( 1 ) 水环境誊 广义的水环境包括地表水环境与地下水环境两部分。由于地表水与地下水有着十分 密切的水力联系，两者相互转化，因而不应该将两者割离开来。 ( 2 ) 土壤环境 指岩石圈的表部土壤层，它与人类的生存繁衍关系米奇，是大气圈、水圈、生物圈、 岩石圈所共同作用的部分。 ( 3 ) 岩石环境 指岩石圈中岩石部分( 包括坚硬岩石与松散岩石) ，它源源不断地向外部环境输送 物质和能量，丰富的矿物资源足人类赖以生存的物质基础。 地下水环境、土壤环境和岩石环境三者之间，存在着物质、能量与信息的交换、转 移，不应该把他们割离开来进行分析，必须作为一个整体来进行分析研究。大气圈、生 物圈对地质环境系统有很大影响，是地质环境的外部环境系统【1 3 】。 此外，地质环境也可以按照环境的范围分类，如区域地质环境、城市地质环境等； 福建省地质环境敏感性区划研究 还可以按照地质环境功能分类，如水源地地质环境、矿山地质环境、斜坡地质环境等。 1 3 地质环境问题 地质环境问题是指由自然和人类活动作用影响而发生的，使人类赖以生存的地质环 境的质量发生不良变化或遭到破坏，直接或间接地威胁人类的生产生活或造成人类生命 财产严重损失的事件【l4 1 。 按主要诱发因素的不同，地质环境问题可以分为原生地质环境问题与次生地质环境 问题。原生地质环境具问题，即自然因素因素引发的与人类活动无关的地质环境问题。 如火山爆发、地震活动、地方病等。次生地质环境问题，也称为人为地质环境问题，即 由于人类的社会生产活动引起的地质环境中物质组成、性质、状态和地质结构的变化以 及与其有关的地质作用和现象问题。例如过量开采地下水引起的地面沉降、矿区疏干引 起的地面塌陷、地下水水质恶化、人类工程活动引起的地质灾害( 滑坡、崩塌、泥石流 等) 等等【l5 1 。实际上任何一个认为地质环境问题都牵涉到人类活动和地质环境中的各个 环境要素，只不过对该环境问题的研究侧重于地质学科中的某一分支学科，因而，对人 为地质环境问题是否细分或者如何细分都值得进行深入研究。 地质环境问题按其出现的地域范围可分为区域地质环境问题( 如一个城市的地面沉 降、地下水污染等) 和全球性地质环境问题( 如矿产资源短缺、沙漠化等) 等，也可按 其发生的性质分为化学的地质环境问题与物理地质环境问题【l 6 1 。 地质灾害是地质环境问题中最为突出的问题，它是指由自然因素或认为活动作用影 响而发生的，可以对人类生命财产及生存环境造成破坏和损失的地质过程与现象。 1 4 地质环境敏感性评价 地质环境敏感性评价是环境评价的主要组成部分。广义来说就是地质环境形成条 件、结构、状态、功能的现状进行分析，在自然条件和人类活动影响作用下可能发生的 变化趋势进行预测，对其与社会经济发展活动的协调性进行定型或定量的评估。地质环 境评价工作，是了解地质环境变化趋势、制定土地保护规划和进行宏观决策的一种方法 和手段【 j 。 地质环境的范围很广，所包含的内容相当复杂，进行地质环境评价时所必须考虑的 因素也很多。而且，正是由于对地质环境敏感性评价的出发点和目的有多种要求，对同 一地质环境敏感性的评价结果也不尽相同。因此，尽管地质环境是不以人的意志为转移 的客观存在，但判断其优劣有着浓厚的目的性和人为性。地质环境敏感性评价主要用来 判断地质环境对人类社会生存发展需求的满足程度。 从地质环境的质量来说，在一定程度上，其优劣程度对人类的生活和社会经济的发 4 福建农林大学专业硕士学位论文 展都有重大影响，必须进行地质环境敏感性评价、监测和管圳1 8 】。只有在科学进行评价 的基础上，才能够达到合理开发利用，保护土地资源，合理地规划人类工程一经济活动、 最大限度地控制工程一经济活动对地质环境的影响，从根本上保护和改善地质环境，使 之适宜于人类的生产和生活的目的。所以地质环境敏感性评价就是对地质环境质量的优 劣进行定量描述，即按照一定的评价标准和评价方法对一个特定区域的地质环境质量进 行说明、评定和预测。 2 地质环境敏感性评价的研究进展 进行现代地质环境敏感性分区评价工作，与以往区域地质环境评价不同的方面，在 于充分利用现代化的g i s 技术，将多源化的地质灾害空问信息输入g i s 的图形库与属性 库，利用其空间矢量叠加分析功能和空间属性数据的分析功能，即可实现地质灾害空间 预警的数学模型运算【1 9 】。一方面不但实现了地质灾害空间信息的数字化存储、管理与分 析，而且方便地实现了地质灾害空间预警模型参数的随时调整；另一方面研究结果又可 以立即成图显示并输出，大大缩短了研究周期，提高了工作效率。 目前国内外关于以崩滑为主要地质环境问题的区域危险性评价方法，归纳起来主要 有地貌分析( 专家打分) 法、参数合成法、多元统计分析法、神经网络法、信息量模型法 等十余种2 0 1 ，简介如下： 2 1 地貌分析法( 专家打分法) 地貌分析法( 专家打分评判法) 是最为简单的定量评价方法【2 1 1 ，是由地质学家根据自 己的知识和在相似地区的工作经验对研究区的地质环境问题危险性直接作出判断；分区 分级。 主要优点：可以同时考虑大量的参数；可以应用于任意比例尺的区域和单体斜 坡稳定性评价：时间短，费用少。 主要缺点：主观性强，不同的调查者或专家得出的结果无法进行比较；隐含的 评判规则使结果分析和更新网难；需要详细的野外调查；g i s 在这里只能是简单 的画图工具。 2 2 参数合成法 一般操作程序如下： ( 1 ) 区域评价单元划分，通常使用的有规则网格单元、地形地貌单元、行政单元 以及多个参数图叠加成的自然单元； ( 2 ) 选择影响区域地质环境问题危险性的参数( 因素) ，并进行单因素分类； ( 3 ) 参数( 因素) 权值分配： 福建省地质环境敏感性区划研究 ( 4 ) 单元体上参数( 指数) 加权叠加； ( 5 ) 综合评价分区。 该方法优缺点：优点是大大降低了隐含规则的使用，定量化程度提高；整个流程可 以在g i s 盼支持下快速完成，使数据管理标准化；可以应用于任意比例尺。缺点是应用 于大区域评价时，操作复杂；权值确定仍含有不同程度的主观性；模型较难推广【2 2 1 。 参数合成法的基本公式【2 3 】为： w i = i i jc ojj = l ，2 ，n 式中； i 。厂一评价单元i 内第j 因子的取值； c o ，评价因子j 的权重。 权重c o ，的确定一般根据地质环境问题发生形成条件，由专家直接给定；也可采用 半定量化的层次分析方法。层次分析法的基本原理：针对有多因子参与的复杂评价，往 往难于一次性地准确判定各因子对灾害发生危险性的作用大小，但对于两两因子的相对 重要性比较容易准确判断；层次分析法基于两两因子的相对比较构成判断矩阵，借以确 定各因子在整个危险性评价中所起的作用，即权重。 该方法在实际操作中，各地区评价因子会因人因区而异，参数定量化指标选取存在 很大差别，如有的选择岩性、坡度、构造特征、排水条件、损失程度等因素作为区域灾 害评价因素，而有的则选择滑坡分布密度、降雨强度、地震、土地利用等作为区域灾害 危险性评价因素，由此足可见参数合成法模型的多样化。 2 3 多元统计法 多元统计分析方法直到2 0 世纪8 0 年代才被应用于地质环境问题的评价方面，统计 分析的前提是已知学习区( 训练区) 的滑坡灾害分布情况，根据数理统计理论，建立影 响参数和滑坡发生与否的数学统计模型，在测试区得到验证后，将其应用到地质环境相 同或相似的地区，预测研究区的灾害危险性分布规律。因此，统计分析方法评价结果的 可靠度直接取决于测试区原始数据的精度，模型的推广也受到一定的限制；尽管如此， 大量的研究表明，统计分析是目前最为适用的区域地质环境问题危险性评价区划方法， 与其它几种定量方法相比，它有严格的数理统计理论作基础，数学模型简单易懂，统计 分析的误差可以进行定量估计，而且与高速发展的g i s 技术能够很好的结合，使庞大的 数据得到合理的标准化管理、分析与储存。 最常用的统计分析是判别分析【2 4 】( 逐步判别或典型判别分析) 和回归分析【2 5 1 ( c a r r a r a1 9 8 3 ，c a r r a r a ，c a r d i n a li ，d e t t ie ta 1 1 9 9 1 ) ，前者更适用于连续变量( 坡 度、相对高程、岩土力学指标等) ，后者可以应用于含有定性变量的分析。统计分析模 6 福建农林大学专业硕士学位论文 型中自变量( 影响滑坡发生的各参数) 与因变量( 滑坡发生与否) 的关系可以是线性也 可以是非线性的；标准线性回归分析模型的一般表达式为： r j = b i x j i 式中：b ；回归系数； x ，；第j 个单元上i 变量的值。 实际应用中，为了数据运算方便，研究者通常把斜坡单元稳定性只分作两类，即有 滑坡和无滑坡，分别用数值1 和0 表示；相应地，各变量也只取1 ( 是) 或0 ( 否) 。但 用标准的线性模型进行预测时会得到r 。 1 或r j - 一。 一_ 一拧德市 ? p j 与豫j 、 ， ：厂| ；、乐，沁 尤溪5 2 闰所 五至埘栽 x 0 、一!