地质灾害区划评价空间分析模型研究终稿.docx
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地质灾害区划评价空间分析模型研究终稿
防灾科技学院
毕业设计
地质灾害区划评价空间分析模型研究
作者：
陈英淼
指导教师：
郝伟
摘要
随着对山区资源开发利用的日益加剧，特别是我国目前正在实施的西部大开发战略，山区流域地质灾害已经直接影响到人民的生命财产安全和国家经济的发展。
而地质灾害危险性区划是全面反映灾情，确定减灾目标，优化防治措施，提高减灾效益进行减灾决策的重要依据。
地质灾害区域评价和危险性区划的主要工作方法是在大量集、分析处理基础地质资料的前提下，运用恰当的数学统计模型，划分出相应的危险性级别，然后从整体上对研究区进行危险性区划。
由于各种地质因素在各个局部区域的差异性和复杂性，要做到较为精确地评价，需将整个研究区域分成若干个小图元，根据各个小区域的不同情况，分别赋予不同的属性，然后才能根据这些属性进行区域评价和危险性区划。
这个工作依赖手工准备基础数据工作量十分巨大，所以传统的区域评价手段在实际应用中受到多方面的限制，常常只能根据人为地判断，先分区，后评价，从而又割舍了区域内部本身固有的层次。
而地理信息系统（GIS）技术恰好可以很方便的管理多源数据，生成任意大小的图元，还可以结合专业特点和具体问题进行二次开发用以空间评价预测，并能直观显示评价预测结果。
同时，我们开发成功的基于GIS的地质灾害区域评价与危险性区划系统，已经实现了从基础资料的收集与管理→评价因素的选取与定量→评价结果的直观显示流水线作业方式，大大地提高了工作效率，使崩滑地质灾害的区域评价与危险性区划初步达到实用化的程度。
根据某一方面特点或多方面特点进行的地质灾害分区。
它的中心任务是通过区划方式反映某一地域范围内地质灾害空间分布的相似性与差异性特点。
即在同一区内，地质灾害特点具有较大的同一性或相似性；不同区之间则具有较大的差异性。
地质灾害区划的类型很多：
从地质灾害种类看，可以针对某一种地质灾害进行区划，亦可以对多种地质灾害进行综合区划；可以针对地质灾害活动进行区划，亦可以针对地质灾害的破坏损失程度进行区划，根据区划范围，可以是对全国、省（直辖市、自治区）等行政单元的地质灾害区划，亦可以是对流域等自然地理单元的地质灾害区划。
地质灾害区划的形式主要有两种：
一种是以行政区、自然地理区或经纬度等为评价单元，根据地质灾害的某些指标（如灾害强度或灾害危险度等）的高低划分等级，二是在综合考虑地质灾害特点及其形成条件的基础上，将位置相邻、特点和条件相近的地区归并在一起，划为同一地质灾害区，有较大变化或差异的地区划分为不同的地质灾害区（亚区）。
地质灾害区划的作用和目的是简明直观地显示不同地区地质灾害程度和形成条件的差异情况，反映地质灾害的空间分布和变化规律，为更加深刻地认识地质灾害特点，规划和实施地质灾害防治工作提供依据。
【关键词】GIS；危险性区划；灾害评估；数据库
Analysismodelofspatialzoningofgeologicalhazardassessment
Author:
ChenYingMiao
Adviser:
HaoWei
Abstract
Withthedevelopmentandutilizationofthemountainresourcesisincreasing,especiallythewesternbigdevelopmentstrategycurrentlybeingimplementedinourcountry,geologicaldisastersinmountainouswatershedhasadirectimpactonthedevelopmentofpeople'slifeandpropertysecurityandnationaleconomy.Whilethegeologicalhazardzonationisacomprehensivereflectionofthedisastermitigationtargets,determine,optimizationmeasuresofpreventionandcontrol,animportantbasistoimprovemitigationbenefitsofdisasterreductiondecision.Themainworkofgeologicaldisasterareaevaluationandriskzonationisinalargenumberofsets,premiseprocessinggeologicaldataanalysis,usingmathematicalstatisticsmodelisappropriate,dividetherisklevelcorresponding,thenriskzonationinthestudyareaasawhole.
Duetovariousgeologicalfactorsinthedifferenceofeachlocalareaandcomplexity,toachievemoreaccurateevaluation,thewholeresearchareaisdividedintoanumberofsmallelements,accordingtothedifferentsituationofeachsmallarea,eachwithadifferentattribute,andthenaccordingtotheattributeofregionalevaluationandriskzonation.Thisworkreliesonmanualpreparationofbasicdataworkloadisverylarge,sotheregionalevaluationmeansthetraditionalsubjecttomanyrestrictionsinthepracticalapplication,oftenonlyaccordingtohumanjudgment,firstdivision,evaluation,andgiveuptheregionalinternalinherenthierarchy.Thegeographicalinformationsystem（GIS）technologycanmanagemulti-sourcedataconveniently,arbitrarysizeofthegeneratedgraphics,canalsobecombinedwithprofessionalfeaturesandspecificproblemforecasttwodevelopmentforspatialevaluation,andcandirectlydisplaytheevaluationresults.Atthesametime,wedevelopmentofgeologicalhazardareaassessmentandriskzoningsystembasedonGISsuccessful,hasbeenachievedfromthecollectionandmanagementofbasicdata,assessmentfactorselectionevaluationandquantitative,thevisualdisplayofpipelineoperation,greatlyimprovestheworkefficiency,sothatthecollapseofregionalizationofregionallandslideevaluationandriskdisasterreachesthepracticallevel.
Accordingtothegeologicaldisastersareacharacteristicormanyfeaturespartition.Itscentraltaskisthroughthedivisionwayreflectthesimilarityanddifferenceinspatialdistributionofgeologicalhazardsinageographicalarea.Inthesamearea,characteristicsofgeologicaldisastersarethesameorsimilarlarge;havethebigdifferencebetweenthedifferentdistricts.ManytypesofgeologicalhazardsRegionalization:
fromgeologicalhazardzoning,canforakindofgeologicaldisaster,alsocanbeintegratedinavarietyofgeologicaldisasters;ChenSongfromtheareaof?
?
?
candivisionofgeologicalhazardintheevent（somepeoplecallthatgeologicaldisastersdisasterzoningdistrict）,canalsobeaccordingtothegeologicaldisasterslosses（somepeoplecallthatgeologicaldisasterzoning）;accordingtotherangeofregionalization,canbeonthenational,province（municipalitydirectlyunderthecentralgovernment,autonomousregion）zoningofgeologicalhazardandotheradministrativeunit,alsocanbeofthegeologicdisasterinthegeographicalunitdivision.Geologicaldisasterregionalizationhastwomainforms:
oneistheadministrativeregion,geographicalareaorlatitudeandlongitudeasevaluationunit,accordingtosomeindicatorsofgeologicalhazards（suchasdisasterintensityordisasterdegreeetc.）level,grade,asamainsymbol,reflectdifferencesindifferentregionsandthecharacteristicsof;Thetwoisbasedoncharacteristicsofgeologicaldisastercomprehensiveconsiderationanditsformingconditions,location,characteristicsandconditionsofadjacentsimilarregionstogether,putintothesameareaofgeologicaldisaster（orregions）,havegreaterchangesordifferencesintheregionisdividedintodifferentgeologicaldisasters（orarea）.Theaimandfunctionofgeologicaldisasterregionalizationisthesimpleandvisuallydisplaythedifferencedegreeofgeologicalhazardindifferentregionsandformationconditionsofgeologicaldisasters,reflectthespatialdistributionandchangerule,foradeeperunderstandingofcharacteristicsofgeologicaldisasters,providethebasisforplanningandimplementationofgeologicaldisasterpreventionandcontrolwork.
[Keywords]GIS；Hazardzoning；Hazardassessment；database
目录
第1章绪论8
1.1研究背景8
1.2国内外现状8
1.3技术简介9
1.4软件开发环境9
第2章地质灾害空间数据库设计10
2.1数据库的设计10
2.2数据库访问10
第3章地质灾害区划评价空间分析模型13
3.1地质灾害区划模型结构13
3.1.1地质灾害区划模型系统13
3.1.2模型系统的框架结构13
3.1.3模型的基本算法14
3.2模型系统的评价指标体系15
3.2.1模型评价因素及权重15
3.2.2地质灾害危险程度的单因评价方案15
3.2.3地质灾害危害程度评价模型16
3.3地质灾害发育强度评价模型16
3.4地质灾害发展趋势预测模型18
3.5地质灾害危险程度预测评价模型20
第4章软件系统的程序设计与开发21
4.1设计与开发的基本思路21
4.2系统的图形与属性数据的管理22
4.3灾害空间分析模型的程序设计......................................................................23
4.4系统的图形界面..............................................................................................24
第5章结束语25
参考文献..........................................................................................................27
致谢28
附录29
第1章绪论
1.1研究背景
20世纪以来，人们对地形图和各种专题地图需求迅速增加。
立体航空摄影测量和遥感成像技术的发展，使得摄影测量工作者能以很高的精度，并快速的进行大面积的测图，同时为地质学家、土壤学家、生态学家等提供了纪委优越的条件来进行资源勘探和中等详细程度的制图工作，产生的制图地图以是资源调查和管理最有用的信息源泉。
50年代以来，由于计算机技术的快速发展，测绘工作者和地理工作者逐渐利用计算机汇总各种来源的数据，借助计算机处理和分析这些数据，最后通过计算机输出一系列结果，作为决策过程的有用信息。
1956年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，以后许多国家的土地测绘部门都相继发展了地理信息系统。
地质灾害区域评价和危险性区划的主要工作方法是在大量收集、分析处理基础地质资料的前提下，运用恰当的数学统计模型，划分出相应的危险性级别，然后从整体上对研究区进行危险性区划。
由于各种地质因素在各个局部区域的差异性和复杂性，要做到较为精确地评价，需将整个研究区域分成若干个小图元，根据各个小区域的不同情况，分别赋予不同的属性，然后才能根据这些属性进行区域评价和危险性区划。
这个工作依赖手工准备基础数据工作量十分巨大，所以传统的区域评价手段在实际应用中受到多方面的限制，常常只能根据人为地判断，先分区，后评价，从而又割舍了区域内部本身固有的层次。
而地理信息系统（GIS）技术恰好可以很方便的管理多源数据，生成任意大小的图元，还可以结合专业特点和具体问题进行二次开发用以空间评价预测，并能直观显示评价预测结果。
同时，我们开发成功的基于GIS的地质灾害区域评价与危险性区划系统，已经实现了从基础资料的收集与管理→评价因素的选取与定量→评价结果的直观显示流水线作业方式，大大地提高了工作效率，使崩滑地质灾害的区域评价与危险性区划初步达到实用化的程度。
1.2国内外现状
随着地质灾害危险性区划方法的进一步发展，我国诸多的学者逐步发现了一些新的方法。
例如，周托、钱凌峰的灰色预测模型和模糊模糊评价方法结合，提出了灰色地质灾害危险性预测模型；匡乐红等将改进后的主观赋值法与客观赋值法相结合，用于地质灾害危险性因素权重的确定；丛威青等接合Logistic回归模型、信息量法、人工神经网络法、层次分析法等方法，建立了地质灾害危险性区划评价分析系统，并对基于GIS的地质灾害危险性区划过程中的因子分析、模型选取，单元划分的问题进行了讨论。
自20世纪90年代以来，随着GIS技术的不断发展，国外的越来越多的学者将GIS技术与数学模型相结合，采用多因素综合评价的定量方法进行地质灾害危险性区划的研究。
VanDijke等人通过GIS对大量的资料和数据进行分析，开发出了地质灾害危险性区划分析评价模型。
Barredol等人基于GIS，运用层次分析法对西班牙Tirajana地区进行了地质灾害的评价.不少学者也用了定性评价的方法进行地质灾害危险性区划的研究，例如，Pachauri等人喜马拉雅山某地区进行地形分类得到滑坡区划图，从而提出了基于地质学和地形学的滑坡区划理论。
Carrara,Guzetti等人运用了逐步判别分析对意大利的稳定地和不稳定地进行了分类。
1.3软件开发环境
GIS系统的最终开发是面向最终用户的二次开发，以中国地质大学中地公司研制的通用性GIS工具——MAPGIS为开发平台，充分利用该系统提供的二次开发函数库，结合专业分析系统开发。
据此确定GIS系统的软件开发环境为：
1.Windows98中文版；
2.SQLServer数据库；
3.C/C++/VB等开发语言；
第2章地质灾害空间数据库设计
2.1数据库的设计
该系统的数据库设计是根据该系统的主要功能和任务来进行设计的，系统的有四大任务，如下：
（1）确定地质灾害危害性评价模型的相关因素及权重
（2）确定地质灾害发育强度评价模型的相关因素及权重
（3）确定地质发展趋势预测模型的相关因素及权重
（4）地质灾害危险程度预测评价模型
另外，系统的主要功能就是对以上的四个模型的评价方法进行数据的测试。
又因灾害的类型有多种，新建的数据库里应建立多个表格，分别用于输入和输出不同灾害类型的测试数据，且再创建一个小型SQL数据库来存储测试计算的结果以便于查询和输出。
2.2数据库访问
数据库操作主要是通过使用Microsoft的ADO技术实现的，本节主要介绍ADO技术的特点，使用ADO的步骤以及系统中数据库操作的具体实现。
1、ADO技术介绍
ADO是为Microsoft的数据访问接口OLEDB而设计的，是一个便于使用的应用程序层。
ADO在关键的Internet方案中使用最少的网络流量，并且在前段和数据源之间使用最少的层数，所以这些都是为了提供轻量、高性能的接口。
使用ADO访问数据源的特点有以下几点。
（1）易于使用，ADO是高层数据库访问技术，相对于ODBC来说，具有面向对象的特点。
（2）可以访问多种数据源，使应用程序具有很好的通用性和灵活性。
但是，ADO仍然具有高效访问数据源的特点。
（3）方便的Web应用。
ADO可以以ActiveX控件的形式出现，这就大大方便了Web应用程序的编制。
（4）技术变成接口丰富。
ADO支持VisualC++、VisualBasic、VisualJ++以及VBScript和JavaScript等脚本语言。
在VisualC++中使用ADO，需要在多文件中加入下面几行代码：
#import"C:
\programfiles\commonfiles\System\ado\msado15.dll"\no_namespacerename（"EOF","EndOfFile"）
#include
#include
#include“icrsint.h”
第一行的#import语句告诉编译器把此指令中的动态链接库文件引入到程序中，并从库中抽取出其中的对象的类的信息，并产生出两个头文件包含在工程中。
其中的no_namespace用来对动态链接库的名称域进行隔离。
最后的rename，把ADO中的EOF冲命名，避免和其他地方定义的EOF产生冲突。
第二，三行引入的头文件定义了ADO2.0的类和接口标示。
第四行引入了ADO2.0数据绑定扩展。
2、数据库访问实现
用Connection对象来是想和数据源的连接。
只需声明一个_ConnectionPtr型的指针，调用它的CreateInstance方法即可。
//创建ADO连接
if（FAILED（:
:
CoInitialize（NULL）））{
AfxMessageBox（"ADOInitfailed"）;
returnfalse;
}
try{
ADOConn.CreateInstance（__uuidof（Connection））;
ADOConn->Open（"DSN=DormMS;Provider=MSDASQL",
"sa","",adConnectUnspecified）;
}
//捕获异常
catch（_com_error&e）{
CStringerr;
err.Format（"%s",（char*）（e.Description（）））;
AfxMessageBox（err）;
}
catch（...）{
AfxMessageBox（"UnknownError..."）;
}
//初始化ADORecordSet
m_pADOSet.CreateInstance（__uuidof（Recordset））;
在以上代码中，语句:
:
CoInitialize（NULL）是用来初始化AD
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