地質災害區(qū)劃評價空間分析模型研究論文終稿

1、<p>　　防 災 科 技 學 院</p><p><b>　　畢 業(yè) 設 計</b></p><p>　　地質災害區(qū)劃評價空間分析模型研究</p><p><b>　　作者：陳英淼 </b></p><p><b>　　指導教師：郝偉</b></p>

2、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著對山區(qū)資源開發(fā)利用的日益加劇，特別是我國目前正在實施的西部大開發(fā)戰(zhàn)略，山區(qū)流域地質災害已經直接影響到人民的生命財產安全和國家經濟的發(fā)展。而地質災害危險性區(qū)劃是全面反映災情，確定減災目標，優(yōu)化防治措施，提高減災效益進行減災決策的重要依據。地質災害區(qū)域評價和危險性區(qū)劃的主要工作方法是在大量集、分析處理基礎地質資料的前提下，運用

3、恰當的數學統(tǒng)計模型，劃分出相應的危險性級別，然后從整體上對研究區(qū)進行危險性區(qū)劃。</p><p>　　由于各種地質因素在各個局部區(qū)域的差異性和復雜性，要做到較為精確地評價，需將整個研究區(qū)域分成若干個小圖元，根據各個小區(qū)域的不同情況，分別賦予不同的屬性，然后才能根據這些屬性進行區(qū)域評價和危險性區(qū)劃。這個工作依賴手工準備基礎數據工作量十分巨大，所以傳統(tǒng)的區(qū)域評價手段在實際應用中受到多方面的限制，常常只能根據人為地判斷

4、，先分區(qū)，后評價，從而又割舍了區(qū)域內部本身固有的層次。而地理信息系統(tǒng)（GIS）技術恰好可以很方便的管理多源數據，生成任意大小的圖元，還可以結合專業(yè)特點和具體問題進行二次開發(fā)用以空間評價預測，并能直觀顯示評價預測結果。同時，我們開發(fā)成功的基于GIS的地質災害區(qū)域評價與危險性區(qū)劃系統(tǒng)，已經實現(xiàn)了從基礎資料的收集與管理→評價因素的選取與定量→評價結果的直觀顯示流水線作業(yè)方式，大大地提高了工作效率，使崩滑地質災害的區(qū)域評價與危險性區(qū)劃初步達到實

5、用化的程度。</p><p>　　根據某一方面特點或多方面特點進行的地質災害分區(qū)。它的中心任務是通過區(qū)劃方式反映某一地域范圍內地質災害空間分布的相似性與差異性特點。即在同一區(qū)內，地質災害特點具有較大的同一性或相似性；不同區(qū)之間則具有較大的差異性。地質災害區(qū)劃的類型很多：從地質災害種類看，可以針對某一種地質災害進行區(qū)劃，亦可以對多種地質災害進行綜合區(qū)劃；可以針對地質災害活動進行區(qū)劃，亦可以針對地質災害的破壞損失程度

6、進行區(qū)劃，根據區(qū)劃范圍，可以是對全國、省(直轄市、自治區(qū))等行政單元的地質災害區(qū)劃，亦可以是對流域等自然地理單元的地質災害區(qū)劃。地質災害區(qū)劃的形式主要有兩種：一種是以行政區(qū)、自然地理區(qū)或經緯度等為評價單元，根據地質災害的某些指標(如災害強度或災害危險度等)的高低劃分等級，二是在綜合考慮地質災害特點及其形成條件的基礎上，將位置相鄰、特點和條件相近的地區(qū)歸并在一起，劃為同一地質災害區(qū)，有較大變化或差異的地區(qū)劃分為不同的地質災害區(qū)(亞區(qū))。地

7、質災害區(qū)劃的作用和目的是簡明直觀地顯示不同地區(qū)地質災害程度和形成條件的差異情況，反映地質災害的空間分布和變化規(guī)律，為更加深刻地認識地質災害特點，規(guī)劃和實施地質災害防治工作提供依據</p><p>　　【關鍵詞】GIS；危險性區(qū)劃；災害評估；數據庫 </p><p>　　Analysis model of spatial zoning of geological hazard assessm

8、ent</p><p>　　Author:ChenYingMiao</p><p>　　Adviser:HaoWei</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the development and utilization of the mountain resources is

9、 increasing, especially the western big development strategy currently being implemented in our country, geological disasters in mountainous watershed has a direct impact on the development of people's life and prope

10、rty security and national economy. While the geological hazard zonation is a comprehensive reflection of the disaster mitigation targets, determine, optimization measures of prevention and control, an important basis to&

11、lt;/p><p>　　Due to various geological factors in the difference of each local area and complexity, to achieve more accurate evaluation, the whole research area is divided into a number of small elements, accord

12、ing to the different situation of each small area, each with a different attribute, and then according to the attribute of regional evaluation and risk zonation. This work relies on manual preparation of basic data workl

13、oad is very large, so the regional evaluation means the traditional subject to man</p><p>　　According to the geological disasters are a characteristic or many features partition. Its central task is through

14、the division way reflect the similarity and difference in spatial distribution of geological hazards in a geographical area. In the same area, characteristics of geological disasters are the same or similar large; have t

15、he big difference between the different districts. Many types of geological hazards Regionalization: from geological hazard zoning, can for a kind of geological disa</p><p>　　[Key words] GIS；Hazard zoning；Ha

16、zard assessment；database</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第 1 章 緒 論8</p><p><b>　　1.1研究背景8</b></p><p>　　1.2國內外現(xiàn)狀8</p><p><b>　

17、　1.3技術簡介9</b></p><p>　　1.4 軟件開發(fā)環(huán)境9</p><p>　　第 2章 地質災害空間數據庫設計10</p><p>　　2.1數據庫的設計10</p><p>　　2.2數據庫訪問10</p><p>　　第3章 地質災害區(qū)劃評價空間分析模型13</p>

18、<p>　　3.1 地質災害區(qū)劃模型結構13</p><p>　　3.1.1 地質災害區(qū)劃模型系統(tǒng)13</p><p>　　3.1.2模型系統(tǒng)的框架結構13</p><p>　　3.1.3模型的基本算法14</p><p>　　3.2 模型系統(tǒng)的評價指標體系15</p><p>　　3.2.1

19、 模型評價因素及權重15</p><p>　　3.2.2地質災害危險程度的單因評價方案15</p><p>　　3.2.3地質災害危害程度評價模型16</p><p>　　3.3地質災害發(fā)育強度評價模型16</p><p>　　3.4 地質災害發(fā)展趨勢預測模型18</p><p>　　3.5 地質災害危險程度

20、預測評價模型20</p><p>　　第4章 軟件系統(tǒng)的程序設計與開發(fā)21</p><p>　　4.1 設計與開發(fā)的基本思路21</p><p>　　4.2 系統(tǒng)的圖形與屬性數據的管理22</p><p>　　4.3 災害空間分析模型的程序設計..............................................

21、........................23</p><p>　　4.4 系統(tǒng)的圖形界面..............................................................................................24</p><p>　　第5章 結束語25</p><p>　　參考文獻....

22、......................................................................................................27</p><p><b>　　致 謝28</b></p><p><b>　　附 錄29</b></p><p&

23、gt;　　第 1 章 緒 論</p><p><b>　　1.1研究背景</b></p><p>　　20世紀以來，人們對地形圖和各種專題地圖需求迅速增加。立體航空攝影測量和遙感成像技術的發(fā)展，使得攝影測量工作者能以很高的精度，并快速的進行大面積的測圖，同時為地質學家、土壤學家、生態(tài)學家等提供了紀委優(yōu)越的條件來進行資源勘探和中等詳細程度的制圖工作，產生的制圖地圖以

24、是資源調查和管理最有用的信息源泉。</p><p>　　50年代以來，由于計算機技術的快速發(fā)展，測繪工作者和地理工作者逐漸利用計算機匯總各種來源的數據，借助計算機處理和分析這些數據，最后通過計算機輸出一系列結果，作為決策過程的有用信息。1956年，奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍數據庫，以后許多國家的土地測繪部門都相繼發(fā)展了地理信息系統(tǒng)。</p><p>　　地質災害區(qū)域評價和危

25、險性區(qū)劃的主要工作方法是在大量收集、分析處理基礎地質資料的前提下，運用恰當的數學統(tǒng)計模型，劃分出相應的危險性級別，然后從整體上對研究區(qū)進行危險性區(qū)劃。由于各種地質因素在各個局部區(qū)域的差異性和復雜性，要做到較為精確地評價，需將整個研究區(qū)域分成若干個小圖元，根據各個小區(qū)域的不同情況，分別賦予不同的屬性，然后才能根據這些屬性進行區(qū)域評價和危險性區(qū)劃。這個工作依賴手工準備基礎數據工作量十分巨大，所以傳統(tǒng)的區(qū)域評價手段在實際應用中受到多方面的限制

26、，常常只能根據人為地判斷，先分區(qū)，后評價，從而又割舍了區(qū)域內部本身固有的層次。</p><p>　　而地理信息系統(tǒng)（GIS）技術恰好可以很方便的管理多源數據，生成任意大小的圖元，還可以結合專業(yè)特點和具體問題進行二次開發(fā)用以空間評價預測，并能直觀顯示評價預測結果。同時，我們開發(fā)成功的基于GIS 的地質災害區(qū)域評價與危險性區(qū)劃系統(tǒng)，已經實現(xiàn)了從基礎資料的收集與管理→評價因素的選取與定量→評價結果的直觀顯示流水線作業(yè)方

27、式，大大地提高了工作效率，使崩滑地質災害的區(qū)域評價與危險性區(qū)劃初步達到實用化的程度。</p><p><b>　　1.2國內外現(xiàn)狀</b></p><p>　　隨著地質災害危險性區(qū)劃方法的進一步發(fā)展，我國諸多的學者逐步發(fā)現(xiàn)了一些新的方法。例如，周托、錢凌峰的灰色預測模型和模糊模糊評價方法結合，提出了灰色地質災害危險性預測模型；匡樂紅等將改進后的主觀賦值法與客觀賦值法相

28、結合，用于地質災害危險性因素權重的確定；叢威青等接合Logistic回歸模型、信息量法、人工神經網絡法、層次分析法等方法，建立了地質災害危險性區(qū)劃評價分析系統(tǒng)，并對基于GIS的地質災害危險性區(qū)劃過程中的因子分析、模型選取，單元劃分的問題進行了討論。</p><p>　　自20世紀90年代以來，隨著GIS技術的不斷發(fā)展，國外的越來越多的學者將GIS技術與數學模型相結合，采用多因素綜合評價的定量方法進行地質災害危險性

29、區(qū)劃的研究。Van Dijke等人通過GIS對大量的資料和數據進行分析，開發(fā)出了地質災害危險性區(qū)劃分析評價模型。Barredol等人基于GIS，運用層次分析法對西班牙Tirajana地區(qū)進行了地質災害的評價.不少學者也用了定性評價的方法進行地質災害危險性區(qū)劃的研究，例如， Pachauri等人喜馬拉雅山某地區(qū)進行地形分類得到滑坡區(qū)劃圖，從而提出了基于地質學和地形學的滑坡區(qū)劃理論。Carrara,Guzetti等人運用了逐步判別分析對意大

30、利的穩(wěn)定地和不穩(wěn)定地進行了分類。</p><p>　　1.3 軟件開發(fā)環(huán)境</p><p>　　GIS系統(tǒng)的最終開發(fā)是面向最終用戶的二次開發(fā)，以中國地質大學中地公司研制的通用性GIS 工具——MAPGIS為開發(fā)平臺，充分利用該系統(tǒng)提供的二次開發(fā)函數庫，結合專業(yè)分析系統(tǒng)開發(fā)。據此確定GIS系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境為：</p><p>　　1. Windows 98中文版；&

31、lt;/p><p>　　2. SQL Server 數據庫；</p><p>　　3. C/C++/VB等開發(fā)語言；</p><p>　　第 2章 地質災害空間數據庫設計</p><p><b>　　2.1數據庫的設計</b></p><p>　　該系統(tǒng)的數據庫設計是根據該系統(tǒng)的主要功能和任務來進行設

32、計的，系統(tǒng)的有四大任務，如下：</p><p>　　（1）確定地質災害危害性評價模型的相關因素及權重 </p><p>　?。?）確定地質災害發(fā)育強度評價模型的相關因素及權重</p><p>　?。?）確定地質發(fā)展趨勢預測模型的相關因素及權重</p><p>　　（4）地質災害危險程度預測評價模型 </p><p>

33、　　另外，系統(tǒng)的主要功能就是對以上的四個模型的評價方法進行數據的測試。又因災害的類型有多種，新建的數據庫里應建立多個表格，分別用于輸入和輸出不同災害類型的測試數據，且再創(chuàng)建一個小型SQL數據庫來存儲測試計算的結果以便于查詢和輸出。</p><p><b>　　2.2數據庫訪問</b></p><p>　　數據庫操作主要是通過使用Microsoft的ADO技術實現(xiàn)的，本

34、節(jié)主要介紹ADO技術的特點，使用ADO的步驟以及系統(tǒng)中數據庫操作的具體實現(xiàn)。</p><p><b>　　1、ADO技術介紹</b></p><p>　　ADO是為Microsoft的數據訪問接口OLE DB而設計的，是一個便于使用的應用程序層。ADO在關鍵的Internet方案中使用最少的網絡流量，并且在前段和數據源之間使用最少的層數，所以這些都是為了提供輕量、高性

35、能的接口。使用ADO訪問數據源的特點有以下幾點。</p><p>　　易于使用，ADO是高層數據庫訪問技術，相對于ODBC來說，具有面向對象的特點。</p><p>　?。?）可以訪問多種數據源，使應用程序具有很好的通用性和靈活性。但是，ADO仍然具有高效訪問數據源的特點。</p><p>　?。?）方便的Web應用。ADO可以以ActiveX控件的形式出現(xiàn)，這就大

36、大方便了Web應用程序的編制。</p><p>　?。?）技術變成接口豐富。ADO支持Visual C++、Visual Basic、Visual J++以及VBScript和JavaScript等腳本語言。</p><p>　　在Visual C++ 中使用ADO，需要在多文件中加入下面幾行代碼：</p><p>　　#import "C:\progra

37、m files\common files\System\ado\msado15.dll"\ no_namespace rename("EOF","EndOfFile") </p><p>　　#include <adoid.h></p><p>　　#include <adoint.h></p><

38、;p>　　#include “icrsint.h”</p><p>　　第一行的#import語句告訴編譯器把此指令中的動態(tài)鏈接庫文件引入到程序中，并從庫中抽取出其中的對象的類的信息，并產生出兩個頭文件包含在工程中。其中的no_namespace用來對動態(tài)鏈接庫的名稱域進行隔離。最后的rename，把ADO中的EOF沖命名，避免和其他地方定義的EOF產生沖突。第二，三行引入的頭文件定義了ADO 2.0的類和

39、接口標示。第四行引入了ADO 2.0數據綁定擴展。</p><p><b>　　2、數據庫訪問實現(xiàn)</b></p><p>　　用Connection對象來是想和數據源的連接。只需聲明一個_ConnectionPtr型的指針，調用它的CreateInstance方法即可。</p><p>　　// 創(chuàng)建 ADO 連接</p>&l

40、t;p>　　if( FAILED(::CoInitialize(NULL)) ) {</p><p>　　AfxMessageBox("ADO Init failed");</p><p>　　return false;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>

41、　　try{</b></p><p>　　ADOConn.CreateInstance(__uuidof(Connection));</p><p>　　ADOConn->Open("DSN=DormMS;Provider=MSDASQL",</p><p>　　"sa","", adCo

42、nnectUnspecified);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　// 捕獲異常</b></p><p>　　catch(_com_error &e){</p><p>　　CString err;</p><p>　　err.

43、Format("%s", (char*)(e.Description()) );</p><p>　　AfxMessageBox(err);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　catch(...){</p><p>　　AfxMessageBox("Unknown

44、Error...");</p><p><b>　　}</b></p><p>　　// 初始化 ADO RecordSet</p><p>　　m_pADOSet.CreateInstance(__uuidof(Recordset));</p><p>　　在以上代碼中，語句::CoInitialize(NU

45、LL)是用來初始化ADO的com組件；語句ADOConn.CreateInstance(__uuidof(Connection))為創(chuàng)建一個數據庫連接，其中ADOConn是一個_ConnectionPtr類型的指針變量，指向一個連接；ADOConn->Open("DSN=DormMS;Provider=MSDASQL",</p><p>　　"sa","&q

46、uot;, adConnectUnspecified)的含義是打開數據庫連接，用于數據庫操作。</p><p><b>　　部分代碼如下：</b></p><p>　　if ( ADOSet->State == adStateOpen) ADOSet->Close();</p><p><b>　　try{</b&

47、gt;</p><p>　　ADOSet->Open(strSQL, ADOConn.GetInterfacePtr(),</p><p>　　adOpenStatic, adLockOptimistic, adCmdUnknown);</p><p>　　return true;</p><p><b>　　}</b&

48、gt;</p><p>　　catch(_com_error &e)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　CString err;</p><p>　　err.Format("ADO Error: %s",(char*)e.Description());</p&g

49、t;<p>　　AfxMessageBox(err);</p><p>　　return false;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　以上為函數ADOExecute()的主要功能實現(xiàn)代碼。語句： ADOSet->Open(strSQL,ADOConn.GetInterfacePtr(),adOp

50、enStatic, adLockOptimistic, adCmdUnknown)的含義是執(zhí)行SQL語句strSQL，并且把所得結果保存在ADOSet紀錄集中，用于以后的操作。</p><p>　　2.3系統(tǒng)數據庫設計</p><p>　　第3章 地質災害區(qū)劃評價空間分析模型</p><p>　　3.1 地質災害區(qū)劃模型結構 </p><p>

51、;　　3.1.1 地質災害區(qū)劃模型系統(tǒng)</p><p>　　空間分析模型有一系列的模型個體組成，構成一個模型系統(tǒng)。從地質災害的角度出發(fā)，系統(tǒng)模型包括以下幾個實體評價模型：</p><p>　　1、地質災害危險性評價模型</p><p>　　本模型的評價結果重要反映已有地質災害給社會所造成的影響，包括有直接和間接的經濟損失、社會影響等因素。以經濟損失為模型評價的組員因

52、素，適當考慮災害對社會所造成的影響這一因素。主要考慮以發(fā)生的地質災害的危害程度和規(guī)模，屬于地質災害的現(xiàn)狀性評價。</p><p>　　2、地質災害發(fā)育強度評價模型</p><p>　　該模型的評價結果主要是反映地質災害的發(fā)育現(xiàn)狀清考，評價過程是首先臥槽不同災害類型的單因素評價結果，據此利用一定的規(guī)則疊加生成地質災害發(fā)育強度評價結果。</p><p>　　3、地質災害

53、發(fā)展趨勢預測評價模型</p><p>　　該模型的評價結果主要反映地質災害的發(fā)展趨勢，以潛在的地質災害的發(fā)育初試后穩(wěn)定性，同時考慮歷史事件的重復性和重現(xiàn)性。該模型的評價過程是從數據庫和圖形庫中分別采取數據信息，依據特定 規(guī)則完成不同類型地質災害的發(fā)展趨勢預測，最后生成地質災害整體的的發(fā)展趨勢預測結果。</p><p>　　4、地質災害危險程度預測評價模型</p><p&

54、gt;　　地質災害危險程度預測主要是地質災害可能對人類造成的危害程度，評價結果主要預測地質災害的發(fā)生發(fā)展對人類社會發(fā)展的影響，體現(xiàn)了自然地質災害發(fā)育和人類活動的結合，可作為國民經濟宏觀發(fā)展依據。該模型的評價過程是首先完成可能的災害損失評價分區(qū)，在用戶參與的情況下，疊加社會作用和社會發(fā)展規(guī)劃因素。</p><p>　　5、國土重要程度評價模型</p><p>　　國土重要程度評價是地質災害危

55、險性程度預測評價模型的子模型，代表了人類對國土的依賴程度。</p><p>　　3.1.2模型系統(tǒng)的框架結構</p><p>　　模型評價過程采用了多級評價方法，這些模型整體構成了模型結構，建立了模型隕石的基本框架。參與地質災害評價的主要災害類型有：崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、水土流失、土地沙化、海水入侵、地下水污染、地震、瓦斯爆炸、巖爆等。框架結構圖（3-1）如下所示：</p&g

56、t;<p>　　圖3-1 模型系統(tǒng)框架結構圖</p><p>　　3.1.3模型的基本算法</p><p>　　（1）數據歸一化方法</p><p>　　歸一化的目的是把數據水平控制在0~1之間，實現(xiàn)不同評價因素的數據可比化，以便進行模型運算。考慮全國災害防御水平的平均值，確定評價因素數據歸一化的標準，避免出現(xiàn)極值現(xiàn)象。根據經驗值或平均值的倍數確定歸一

57、最大值“1”的實際值，大于該值時為1，小于該值時按照比值計算，最小值為“0”。 </p><p><b>　　模型評價方法</b></p><p>　　盡管不同的模型采用來了不同的運算方法，但基本思慮均是網格運算方法，每一個網格將是進化模型評價的一個運算單位。數據模型運算的基礎是規(guī)范性的網格數據上進行的，數據預處理就是講模型所需要的各種災害數據按早模型要就進行網格化。

58、</p><p>　?。?）圖形疊加式模型評價方法</p><p>　　圖形疊加式模型評價的主要方法，參與模型評價的個個因素將其值分配到不同的網格上，按用戶給定的權重，將各個因素進行圖形疊加，形成新的圖形，也就是評價結果。 </p><p>　　3.2 模型系統(tǒng)的評價指標體系</p><p>　　數據模型運算的基礎是在規(guī)范性的網格數據是

59、進行的，數據預處理就是講模型所需要的各種災害數據按早模型要就進行網格化。</p><p>　　3.2.1 模型評價因素及權重</p><p>　　反映地質災害對社會已經產生的危害，屬于災害現(xiàn)狀評價，用單位面積上災害危害指數表示。對社會的危害性評價考慮災害的三個方面因素，根據專家意見給出權重（見表3-1）。社會影響因素在實用計算機評價是難于考慮，可以用人口密度因素代替。</p>

60、<p>　　表3-1地質災害危害性評價影響因素及權重</p><p>　　3.2.2地質災害危險程度的單因評價方案</p><p>　　根據數據庫的資料完成模型評價因素的單因評價過程，形成模型所需要的各種網格數據。模型影響因素、評價過程和數據取得方法如下：</p><p><b>　　直接經濟損失</b></p>

61、<p>　　指的是由于災害的發(fā)生、發(fā)展而直接重生的經濟損失，數據統(tǒng)計單位以“萬元”計算，利用數據庫的點數據或經濟損失分區(qū)圖直接分配到以往各部分為基礎的柵格圖上。間接經濟損失難于統(tǒng)計，模型操作不予以考慮</p><p><b>　　傷亡人數 </b></p><p>　　指的是由于災害的發(fā)生發(fā)展而重生的傷亡人數，人員傷亡人數以“人”計算，利用數據庫的點數據或人

62、員傷亡分區(qū)圖分配到網格剖分圖上。統(tǒng)計過程中掌握如下原則：</p><p>　　A、死亡人數按實際發(fā)生數統(tǒng)計；</p><p>　　B、負傷人數按實際發(fā)生數的三分之一計算，無數據是按早死亡人數的1.5倍計算；</p><p>　　C、地方病去的患病人數按實際發(fā)生數的四分之一計算。</p><p><b>　　人口密度</b>

63、;</p><p>　　由于災害造成的社會影響無法統(tǒng)計、跟家難于量化，所以用人口密度來代替社會影響參與的災害的危害程度評價。人口密度統(tǒng)計單位以“10萬人”計算，利用人口密度統(tǒng)計圖或者點數據分配成為網格剖分數據，歸一化數據處理結果如下（表3-2）：</p><p>　　表3-2 人口密度分區(qū)數字化結果表</p><p>　　3.2.3地質災害危害程度評價模型</

64、p><p>　　根據單因評價結果得到的網格數據，結合表3-1給出的參與評價個因素的權重，利用公式（3-1）計算評價結果：</p><p>　　災害危害指數 A=【直接經濟損失】*0.45+【傷亡人數】*0.45+【人口密度】*0.10</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　評價結果仍然是網格數據

65、的表現(xiàn)形式，將評價結果進行矢量化，按嚴重危害區(qū)、中度危害區(qū)、輕度危害區(qū)、無危害區(qū)四個級別進行劃分，形成“地質災害危害程度圖”。四級評價結果的劃分界限按下列數據確定（表3-3）。</p><p>　　表3-3 地質災害危害程度評價分級界限值</p><p>　　3.3地質災害發(fā)育強度評價模型</p><p>　　反映地質災害對社會已經產生的危害，屬于災害現(xiàn)狀評價，用單

66、位面積上災害危害指數表示。根據劃分結果分為四級。災害發(fā)育強度評價主要是在單災種評價的基礎上界限，利用單災種評價的結果再進行綜合評價，得出地質災害的發(fā)育程度。模型框架結果如下：</p><p>　　（1）單災種評價模型</p><p>　　單災種評價就是取得單災種的災害發(fā)育程度，為確立地質災害的整體發(fā)育程度奠定基礎。根據地質災害單體的特點，不同的災害個體確定不同的發(fā)育強度評價因素，從不同的角

67、度描述災害個體的發(fā)育強度（見表3-4）</p><p>　　表3-4 地質災害發(fā)育強度單災種評價模型</p><p>　　（2）地質災害發(fā)育評價模型</p><p>　　根據地質災害評價模型取得單災種的評價結果（依據完成數據的歸一化處理），建立地質災害發(fā)育程度評價模型。單災種評價結果利用逇的現(xiàn)有數據，權重按表格3-5給定：</p><p>　

68、　表3-5 地質災害發(fā)育程度評價因素權重表</p><p>　　設定：地質災害發(fā)育程度之深為B，評價因素為bi，權重為ri，利用公式（3-2）計算評價結果：</p><p>　　B=∑bi*ri (i=1,i<n) （3-2）</p><p>　　評價結果仍然是網格數據的表現(xiàn)形式，將評價結果進行矢量化 ，按嚴重</p>

69、<p>　　發(fā)育區(qū)、中度發(fā)育區(qū)、輕度發(fā)育區(qū)、微弱發(fā)育區(qū)四個級別進行劃分，形成“地質災害發(fā)育程度圖”。設計評價結果的劃分界限按如下數據確定（表3-6）。</p><p>　　表3-6 地質災害發(fā)育程度評價分級界限值</p><p>　　3.4 地質災害發(fā)展趨勢預測模型</p><p>　　地質災害影響趨勢預測評價屬于未來預測評價，反映地質災害作為一種自然現(xiàn)象

70、重生的可能程度，其結果可以劃分為四級：加速發(fā)育區(qū)、減速發(fā)育區(qū)、衰竭發(fā)育區(qū)、停止發(fā)育區(qū)。在完成單災種評價預測的基礎上，考慮歷史地質災害因素完成模型評價。</p><p>　　1、地質災害發(fā)生度預測</p><p>　　單災種的發(fā)生度預測先按單災種進行，然后利用加權疊加的方法形成最后成果，針對具體的災害類型來講，評價影響因素略有變化（表3-7）。</p><p>　　表

71、3-7地質災害發(fā)生度單災種評價模型</p><p>　　2、地質災害發(fā)生度評價模型</p><p>　　根據地質災害單災種發(fā)生度模型評價結果，采用加權平均法建立地質災害發(fā)生度評價模型，直接利用已經歸一化的單災種評價結果，權重按表3-5給定。</p><p>　　3、地質災害發(fā)展趨勢評價模型</p><p>　　這是一種綜合評價模型，評價因素考

72、慮地質災害發(fā)育程度和地質災害發(fā)生度兩個因素，評價過程直接利用兩個評價因素的網格數據結果。評價因素的權重如下（表3-8）：</p><p>　　表3-8 地質災害發(fā)展趨勢評價模型評價因素權重表</p><p>　　設定：地質災害發(fā)育程度指數為D，評價因素為di,權重為ri，利用公式（3-3）計算評價結果：</p><p>　　D=∑di*ri(i=1,i<n)

73、 （3-3）</p><p>　　根據模型評價取得的網格數據結果進行矢量化，按加速發(fā)育區(qū)、減速發(fā)育區(qū)、衰竭發(fā)育區(qū)、停止發(fā)育區(qū)四個級別進行劃分，形成“地質災害發(fā)展趨勢預測評價圖”。四級評價結果的劃分界限按下列數據確定（表3-9）</p><p>　　表3-9地質災害發(fā)展趨勢評價分級界限值</p><p>　　3.5地質災害危險程度預測評價模

74、型</p><p>　　這是地質災害區(qū)劃的綜合評價結果，屬于預測性評價結果，反映了未來產生的地質災害可能對社會造成的危害的程度。參與評價因素同樣為綜合評價結果，主要有地質災害反映趨勢預測、國土重要程度評價、地質災害危害性評價。</p><p>　　地質災害危險程度預測評價模型是一個符合模型，模型評價的基本思慮如下：“根據地質災害反映趨勢預測結果和國土重要程度相互運算得到地質災害危險程度趨勢

75、評價結果，參考歷史上地質災害的危害程度這一因素，相互疊加得到地質災害危險程度預測評價結果”。</p><p>　　通過查閱大量的文獻資料表明，目前用于地質災害區(qū)域評價和危險性區(qū)劃的數學模型主要有如下幾種：</p><p>　　邏輯信息法、判別分析法、信息量法、模糊綜合評判法、專家評分法、綜合評價法、變形破壞指數法、危險概率分析法以及神經網絡法等。</p><p>　

76、　通過對其適用條件、可操作性、數據的可得性、分析結果的可靠性等多方面的分析比較，選定了回歸分析法、信息量法、不確定性分析方法（模糊綜合評判和模糊可靠度分析）以及神經網絡方法作為地質災害區(qū)域評價和危險性分區(qū)的基本數學模型。</p><p>　　地質災害危險程度預測模型的運算在完成地質災害危險程度趨勢評價的基礎上進行，地質災害危險程度預測評價按下式計算：</p><p>　　危險程度預測評價=

77、危險程度趨勢評價*0.8+危害性評價*0.2</p><p>　　第4章 軟件系統(tǒng)的程序設計與開發(fā)</p><p>　　4.1 設計與開發(fā)的基本思路 </p><p>　　地質災害評估測試系統(tǒng)是一個專題型測試系統(tǒng)，其基本思路是利用VC++工具并在SQL Server數據庫支持的基礎上進行二次開發(fā)，實現(xiàn)本系統(tǒng)對災害的某些評估測試。</p><p&g

78、t;　　4.1.1系統(tǒng)開發(fā)的基本原則</p><p>　　地質災害評估測試系統(tǒng)必須包括一個強有力的軟件支持環(huán)境，即可為測試輸出提供災害數據信息，并保存計算和運行結果的后臺數據庫，該系統(tǒng)應包含如下幾個功能：</p><p>　　1、數據信息采集和維護；</p><p><b>　　2、數值模型分析；</b></p><p>

79、;　　3、圖形輸出和圖形編輯；</p><p>　　4、圖形與屬性信息檢索；</p><p><b>　　5、數據信息輸出。</b></p><p>　　4.1.2軟硬件開發(fā)環(huán)境</p><p>　　系統(tǒng)硬件環(huán)境的基本要求是以高檔計算機為核心，外部設備具有靈活的選擇余地，支持多種輸入輸出方案?；镜耐庠O有，彩色噴墨繪圖儀

80、，數字化儀，彩色掃描儀，打印機等。</p><p>　　系統(tǒng)的軟件環(huán)境包括：</p><p>　?、?Visual C++ 6.0;</p><p>　　②Microsoft SQL Server 2008;</p><p><b>　?、踂indow9;</b></p><p>　　4.2系統(tǒng)的

81、功能結構</p><p>　　4.3系統(tǒng)的圖形與屬性數據的管理 </p><p>　　4.3.1GHIS的主要數據類型</p><p>　　系統(tǒng)常常要到的文件聯(lián)系有以下幾種：</p><p>　?、贋暮こ碳募?*.ghv</p><p>　?、诠こ涛募?*.mpj</p><p>　　

82、③點、線、面圖形文件 *.wu ,*wl , *.wp</p><p>　?、軚鸥駡D形文件 *.tif *.rbm</p><p>　?、軦CCESS 數據庫文件 *.mdb</p><p>　　4.3.2圖形的輸入輸出</p><p>　　系統(tǒng)提供掃描輸入法、數字化儀輸入、其他圖形格式轉換輸入3種輸入途徑，并提供了打印輸入、存盤輸出、圖形

83、裁剪輸出、其他圖形格式轉換輸出4種輸出途徑。</p><p><b>　　4.3.3圖形編輯</b></p><p>　　為了進行圖形的編輯處理，本系統(tǒng)開了四個工作區(qū)，其點工作區(qū)、線工作區(qū)、面工作區(qū)和光柵文件工作區(qū)。所有的編輯操作都是對工作區(qū)的數據進行的。拓撲處理模塊作為圖形編輯系統(tǒng)的一部分，改變了人工建立拓撲關系的方法，使得區(qū)域輸入，子區(qū)輸入等原來比較繁瑣的工作，變

84、得相當容易，大大提高了地圖綠如比較的工作效率。拓撲處理的基本步驟：數據準備——>預處理——>拓撲差錯拓撲處理——>子區(qū)檢索。</p><p>　　4.3.4模型分析結果的圖形管理</p><p>　　系統(tǒng)模型分析結果是一個個點、線、面圖形文件，系統(tǒng)自動將這些文件形成一個工程文件并添加災害工程集中，設置為打開狀態(tài)顯示出來。以便用戶的瀏覽、編輯、輸出等操作。</p>

85、;<p>　　4.4災害空間分析模型的程序設計</p><p>　　空間應用分析模型系統(tǒng)為進行地質災害空間分析二咱們設計，是本系統(tǒng)的應用分析系統(tǒng)。由于地質災害區(qū)劃評價的復雜性，不可能建立一個統(tǒng)一、完整的模型評價標準，只能基于不同的目的建立相應的綜合評價模型。從這個角度出發(fā)，系統(tǒng)提供了一個桶的地質災害區(qū)劃評價模型系統(tǒng)，有用戶根據iji的需要進行模型設計，系統(tǒng)提供標準算法完成綜合評價過程。系統(tǒng)提供一種模

86、型建立的模板，為用戶提供一個機遇圖形庫和數據庫的專業(yè)性的建模與運算界面，包括有模型設計、模型運算等模塊。</p><p><b>　　4.4.1模型設計</b></p><p><b>　　圖4-2</b></p><p><b>　?。?）模型管理</b></p><p>　

87、　系統(tǒng)可以保存用戶建立的模型，以實現(xiàn)對多個模型的同時管理?！灸Ｐ凸芾怼抗δ軇t是實現(xiàn)對這些模型的管理，可以創(chuàng)建一個新的模型、刪除已有的模型，并可對當前的模型進行模型修改，包括：</p><p>　　【新建】、【刪除】、【關閉】三個功能按鈕。</p><p><b>　?。?）數據選擇</b></p><p>　　該功能用于對當前選擇的評價模型建立

88、用于評價的圖形數據基礎，系統(tǒng)給處理所有的的地質災害類型供用戶進行數據選擇，用戶選擇過程中修改界面的數據是連動的，選擇結果將自動保存。</p><p><b>　　（3）數據連接</b></p><p>　　通過用戶的數據選擇操作，建立了當前模型評價的數據結構，該功能用于連接參與評價的各種數據圖形文件，為模型運算奠定基礎。</p><p><

89、;b>　　（4）網格劃分</b></p><p>　　該功能用于設置網格化方位和網格數，是模型運算的基礎參數。</p><p><b>　　（5）模型參數</b></p><p>　　該功能用于顯示當前模型的數據結構和模型參數，模型結構是根據用戶所作的“數據選擇”的結果來建立的，具體的模型參數由用戶給出。對話框的右側以目錄樹的

90、形式顯示當前評價模型的層次結構，通過鼠標單擊來進行選擇，系統(tǒng)將自動判斷選擇的是模型還是評價因素或其他信息。</p><p><b>　?。?）圖形比例尺</b></p><p>　　該模型在運算過程中，有些因素要建立比例尺的概念，以便進行和面積有關的因素運算，系統(tǒng)提供了兩種比例尺，1:5000和1:10000。</p><p><b>

91、;　　4.3.2模型運算</b></p><p>　　根據“模型設計”建立的模型層次結構關系及其數據源，利用GIS功能實現(xiàn)圖和圖之間的有權疊加，得到的新圖為模型運算結果。</p><p>　?。?）模型算法的設計</p><p>　　地質災害評價分析模型建立在GIS技術的基礎上，利用圖形的疊加功能、利用空間數據庫中的原始資料直接進行綜合評價，并生成相應的

92、圖層，模型評價過程采用了多級評價方法。有用戶根據自己的需要進行模型設計，系統(tǒng)提供標準算法完成綜合評價過程。盡管不同的模型采用了不同的運算方法，但是其基本思路都是網格的運算方法，每一個網格將是今后模型評價的一個運算單位。數據模型運算的基礎是規(guī)范性的網格數據上進行的，數據預處理就是將模型所需要的各種災害數據按模型要求進行網格化。圖形疊加是模型評價的主要方法，參與模型評價的個個因素將其分配到統(tǒng)統(tǒng)的網格上，按用戶給定的權重，級個個因素進行圖形疊

93、加，形成新的圖形，也就是評價結果。指定評價結果方法是模型運算的一種特殊方法，模型運算的結果級是指定的幾種結果之一。</p><p><b>　　模型運算操作</b></p><p>　　在完成【模型設計】的基礎上進行【模型運算】的操作，系統(tǒng)提供了界面完成模型運算。在模型運算過程中不斷地顯示模型運算進程和模型運算取得的中間結果。</p><p>

94、　　其中包括了三個控制按鈕：</p><p>　　【開始】、【中斷】、【關閉】，分別起到開始，中斷和關閉模型運算的進程。</p><p>　　4.5系統(tǒng)測試模型的界面</p><p><b>　　第5章 結束語</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p&

95、gt;　　[1] 羅元華，張梁等.地質災害風險評估方法[M] 地貿出版社 1998.</p><p>　　[2] 沈芳.山區(qū)地質環(huán)境評價與地質災害危險性的GIS 系統(tǒng)[J]，成 都理工學院博士，學位論文 2000</p><p>　　[3]于強;李俊;宮慧.滑坡區(qū)域危險性評價信息系統(tǒng)的設計[J];山西建筑;2007</p><p>　　[4]張偉鋒.GIS技術在滑

96、坡地質災害應用中的問題處理[J];路基工程;2009</p><p>　　[5]宋大應.基于GIS的地質災害信息系統(tǒng)淺析[J];商情(財經研究); 2008</p><p>　　[6] 程思;易加強.四川省汶川縣地質災害的成因及防治對策[J];地質災害與環(huán)境保護;2007年</p><p>　　[7]劉東燕;鄭志明;侯龍.邊坡模型邊界效應及材料孔隙率敏感性研究[J]

97、;巖土力學;2010年</p><p>　　[8]陽岳龍;龍萬學;楊禹華;林劍.貴州省主要地質災害危險度區(qū)劃研究[J];中國安全科學學報;2008年</p><p>　　[9]劉東燕;侯龍;伍川生;雷閃;關森.美國地質災害防治現(xiàn)狀綜述[J];中國地質災害與防治學報;2011年</p><p>　　[10]張永波.地質災害信息系統(tǒng)[M] 亞馬遜出版社，2001<

98、/p><p>　　[11] 殷坤龍 柳源.滑坡災害區(qū)劃系統(tǒng)研究[J].中國地質災害與防治學報,2000</p><p>　　[12] 朱照宇 黃寧生 等.廣東沿海陸地地質災害區(qū)劃[J].地球學報</p><p>　　[13] 張春山 張業(yè)成 馬寅生.黃河上游地區(qū)崩塌、滑坡、泥石流地質災害區(qū)[J]域危險性評價,2003年</p><p>　　[14

99、] 梁國玲 張永波.地質論評[M] 2000年</p><p>　　[15] 殷坤龍,朱良峰. 地質災害綜合評估與區(qū)劃模型--《中南大學學報(自然科學版)》2005年</p><p>　　[16] 王軼.地質災害危險性評價與區(qū)劃及GIS應用研究勘察科學技術[J] 2004 </p><p>　　[17] 梁國玲.地質災害區(qū)劃評價的空間分析模型研究[M] 地質論

100、評2000 </p><p>　　[18]  張瑛.四川榮縣地質災害調查評價與危險性區(qū)劃研究 [J] 2009</p><p>　　[19] 羅曉梅 .GIS技術在暴雨泥石流減災預報中的應用[J] 1998</p><p>　　[20] 殷躍平 .全國地質災害趨勢預測及預測圖編制[M] 第四紀研究 1996</p><p>　　[2

101、1] 陸守一 .地理信息系統(tǒng)使用教程[M] 中國林業(yè)出版社1998</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　不知不覺，畢業(yè)設計已接近尾聲了。經過這次畢業(yè)設計，我感到自己無論在專業(yè)知識方面，還是在動手能力方面都有了很大的收獲。不僅接觸到了許多新的技術和知識，而且通過親手實踐，了解了如何把書本上所學的東西應用到實踐中去。</p>&

102、lt;p>　　首先要感謝防災科技學院對我的培育之恩，以及給我提供了良好的上機環(huán)境，使我有充足的空間去學習和設計，在這期間我學到了很多新的知識，也使我認識到了自己的不足之處，在以后的工作和學習中我會更加努力。再次感謝災害信息系全體老師對我的栽培，是他們帶領我走向計算機知識的大門，也促使我對計算機產生了濃厚的興趣。</p><p>　　特別感謝我的指導老師郝偉老師，整個畢業(yè)設計過程和論文的寫作過程都是在老師的悉

103、心指導下完成的。從論文的選題、系統(tǒng)設計思想、理論的構造以至最終的完稿，老師都給予了無私的幫助。郝偉老師治學嚴謹，認真負責，為我營造了一種良好的精神氛圍。在老師的帶領下我接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術目標，領會了基本的思考方式。在論文完成之際，謹向老師致以衷心的感謝和崇高的敬意！</p><p>　　同時還要感謝所有幫助過我的同學。感謝他們在系統(tǒng)設計期間給予的無私幫助，幫助我實現(xiàn)和完善系統(tǒng)的各項功能，使系統(tǒng)

104、能按時順利的完成。</p><p><b>　　謝謝！</b></p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　// 地質災害評估測試系統(tǒng)Dlg.cpp : implementation file</p><p>　　#include "stdafx.h"<

105、;/p><p>　　#include "地質災害評估測試系統(tǒng).h"</p><p>　　#include "地質災害評估測試系統(tǒng)Dlg.h"</p><p>　　#ifdef _DEBUG</p><p>　　#define new DEBUG_NEW</p><p>　　#unde

106、f THIS_FILE</p><p>　　static char THIS_FILE[] = __FILE__;</p><p><b>　　#endif</b></p><p>　　////////////////////////////////////////////////////////////////////</p>

107、<p>　　// CAboutDlg dialog used for App About</p><p>　　class CAboutDlg : public CDialog</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　public:</b></p><p>　　C

108、AboutDlg();</p><p>　　// Dialog Data</p><p>　　//{{AFX_DATA(CAboutDlg)</p><p>　　enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };</p><p>　　//}}AFX_DATA</p><p>　　// ClassWizard ge

109、nerated virtual function overrides</p><p>　　//{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)</p><p>　　protected:</p><p>　　virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support</p>

110、<p>　　//}}AFX_VIRTUAL</p><p>　　// Implementation</p><p>　　protected:</p><p>　　//{{AFX_MSG(CAboutDlg)</p><p>　　//}}AFX_MSG</p><p>　　DECLARE_MESSAGE_MA

111、P()</p><p><b>　　};</b></p><p>　　CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)</p&g

112、t;<p>　　//}}AFX_DATA_INIT</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　CDialo

113、g::DoDataExchange(pDX);</p><p>　　//{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)</p><p>　　//}}AFX_DATA_MAP</p><p><b>　　}</b></p><p>　　BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)</

114、p><p>　　//{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)</p><p>　　// No message handlers</p><p>　　//}}AFX_MSG_MAP</p><p>　　END_MESSAGE_MAP()</p><p>　　//////////////////////////////

115、//////////////////////////////////////</p><p>　　// CMyDlg dialog</p><p>　　CMyDlg::CMyDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)</p><p>　　CMyDlg:: CDialog(CMyDlg::IDD, pParent)</p><p>

116、;<b>　　{</b></p><p>　　//{{AFX_DATA_INIT(CMyDlg)</p><p>　　// NOTE: the ClassWizard will add member initialization here</p><p>　　//}}AFX_DATA_INIT</p><p>　　//