基于层次分析法的运城盆地地裂缝灾害危险性评价研究

论文摘要

运城盆地从古至今地裂缝活动比较频繁,尤其是到了现代,随着经济和人类工程活动迅猛发展,特别是对地下水的高强度开采,地下水降落漏斗持续扩大,导致地面沉降的产生,引发了大量的地裂缝。地裂缝所到之处,造成房屋开裂、地面设施破坏、农田灌溉大面积漏水及毁坏。地裂缝灾害危害程度需由相应的危险性评价来量化和把握,且事关社会事业的协调、可持续发展,因此,对地裂缝灾害开展危险性评价工作具有很强的现实意义。本论文应用“山西省地面沉降与地裂缝调查”及“山西六大盆地地下水资源及其环境问题调查评价”项目野外调查取得的成果资料,在GIS技术的支持下,运用GIS空间分析技术与统计方法相结合的方式,以《汾渭盆地地裂缝地面沉降空间数据库建立和信息管理系统开发》项目为依托,对运城盆地地裂缝灾害的危险性进行了评价,并取得如下成果与进展：1.在对研究区进行资料收集整理的基础上,通过对运城盆地地裂缝灾害发育的地理、地质背景以及地裂缝空间分布特征的分析,并利用已有的研究成果,概括总结出运城盆地地裂缝的成因机理及其主要影响因素。2.利用GIS的空间分析技术来实现地裂缝危险性评价指标因子的图层化处理。其中,在利用缓冲区分析法来派生所需数据信息时,考虑到不同规模的断裂或地裂缝对地裂缝灾害的危险程度有着不同程度的影响作用,本文确定根据其规模来创建相应宽度范围的缓冲区,避免了像以往那样,不考虑差异性,直接统一进行buffer处理的弊端。3.在深入分析运城盆地地裂缝灾害的基础上,采用层次分析法,建立了运城盆地地裂缝灾害危险性评价模型,提出了地裂缝危险性指数的计算模型。在此基础上,运用栅格数据的复合分析模式基于各指标因子的相应权重值进行运城盆地多层指标因子图层空间信息的自动复合叠置,获得了地裂缝灾害危险性分区图。进而将研究区划分为高度危险、中度危险、轻度危险、基本不危险四个等级区域,其中高度危险区域面积约为468.72km2,占总面积的7.6%；中度危险区域面积约为826.29km2,占总面积的13.5%；轻度危险区域面积约为2579.13kmm2,占总面积的42%；基本不危险区域面积约为2265.39km2,占总面积的36.9%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景、意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 选题意义
• 1.2 国内外相关研究现状
• 1.2.1 GIS应用于地质灾害评价的国外研究现状
• 1.2.2 GIS应用于地质灾害评价的国内研究现状
• 1.2.3 基于GIS的国内地裂缝灾害危险性评价研究现状
• 1.3 研究思路与技术路线
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 运城盆地地裂缝灾害发育的地质背景及其特征与成因
• 2.1 运城盆地的自然地理背景
• 2.1.1 地理位置及交通
• 2.1.2 水文、气象
• 2.1.3 社会经济概况
• 2.2 地裂缝灾害发育的地质背景
• 2.2.1 地形地貌
• 2.2.2 地层岩性
• 2.2.3 地质构造
• 2.2.4 水文地质条件
• 2.2.5 工程地质条件
• 2.2.6 地下水开发利用现状
• 2.3 运城盆地地裂缝分布及特征
• 2.3.1 地裂缝的分布
• 2.3.2 地裂缝的特征
• 2.4 运城盆地地裂缝成因分析
• 2.4.1 新构造活动对地裂缝的主控作用
• 2.4.2 地下水超采对地裂缝的诱发、激化作用
• 2.4.3 地层条件对地裂缝发育程度的制约作用
• 2.4.4 地貌环境对地裂缝的影响作用
• 第三章 运城盆地地裂缝危险性评价指标体系的建立
• 3.1 评价范围的圈定和评价单元的划分
• 3.2 建立评价指标体系的意义与原则
• 3.2.1 构建评价指标体系的意义
• 3.2.2 构建评价指标体系的原则
• 3.3 评价指标的选取与指标体系的建立
• 3.3.1 评价指标的选取
• 3.3.2 评价指标的量化
• 第四章 运城盆地地裂缝灾害数据库的建立
• 4.1 概述
• 4.2 数据图层的建立
• 4.2.1 数据预处理
• 4.2.2 图层建立
• 4.3 数据图层的加工处理
• 4.3.1 数据图层的栅格化
• 4.3.2 数据图层重分类
• 第五章 基于层次分析法的运城盆地地裂缝危险性评价
• 5.1 基于层次分析法的地裂缝危险性评价模型的建立
• 5.1.1 层次分析法的思想和原理
• 5.1.2 建立系统层次结构
• 5.1.3 构造判断矩阵
• 5.1.4 层次单排序及一致性检验
• 5.1.5 层次总排序及一致性检验
• 5.2 评价模型的实现
• 5.3 评价结果的分析
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢