基于logisic回歸分析的滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)區(qū)域滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)秭歸縣為例

基于logisic回歸分析的滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)區(qū)域滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)秭歸縣為例

0中國(guó)石化可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容之一—引言滑坡災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估一直是國(guó)際發(fā)起和促進(jìn)的災(zāi)難援助和防災(zāi)措施之一。特別是近10年來(lái),滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)方法的研究成為滑坡災(zāi)害研究領(lǐng)域的熱點(diǎn):澳大利亞地質(zhì)力學(xué)學(xué)會(huì)于2000和2007年制定了一系列有關(guān)滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的技術(shù)方法指南;國(guó)際土力學(xué)與巖土工程協(xié)會(huì)、國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)和國(guó)際工程地質(zhì)與環(huán)境協(xié)會(huì)組成的滑坡與工程邊坡聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)(JTC1)于2008年編制了《土地利用規(guī)劃中滑坡易發(fā)性、危險(xiǎn)性及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》;美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局滑坡災(zāi)害五年計(jì)劃(2006-2010)及國(guó)家滑坡減災(zāi)戰(zhàn)略將滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作為減災(zāi)行動(dòng)的主要任務(wù);歐盟第七科技框架計(jì)劃資助的SafeLand項(xiàng)目把滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作為核心專題進(jìn)行研究;中國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》把災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估技術(shù)列為國(guó)家公共安全中的優(yōu)先主題。由此可見(jiàn)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估已成為世界各國(guó)減災(zāi)防災(zāi)戰(zhàn)略的重要成分。目前國(guó)內(nèi)(香港地區(qū)除外)還沒(méi)有確定統(tǒng)一的滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論框架,也尚無(wú)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)世,主要研究成果集中于理論研究階段[9,10,11,12,13,14];而且與國(guó)際接軌的滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)方法應(yīng)用于實(shí)踐,進(jìn)行區(qū)域滑坡定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的較為鮮見(jiàn)。因此,筆者以滑坡災(zāi)害突出的三峽庫(kù)區(qū)秭歸縣為研究區(qū),在深入分析滑坡孕災(zāi)環(huán)境、誘發(fā)因素、滑坡編錄和承災(zāi)體信息基礎(chǔ)上,采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)方法進(jìn)行滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、易損性分析和承災(zāi)體價(jià)值核算,通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)模型預(yù)測(cè)生命及經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn),最終實(shí)現(xiàn)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,為三峽庫(kù)區(qū)減災(zāi)防災(zāi)提供決策支持。1區(qū)域地質(zhì)環(huán)境研究區(qū)位于三峽庫(kù)區(qū)秭歸縣,距三峽大壩約35km。地理坐標(biāo)為110°41′15″E-110°45′00″E,30°55′00″N-30°57′30″N。該區(qū)地處秭歸盆地東部邊緣,為鄂西褶皺山地,中低山侵蝕地貌,其中最高海拔為950m。發(fā)育地層主要為侏羅系的沙溪廟組、聶家山組和香溪組以及三疊系的沙鎮(zhèn)溪組、巴東組和嘉陵江組。巖性主要為紫紅色泥巖夾石英砂巖、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾長(zhǎng)石砂巖和炭質(zhì)頁(yè)巖,以及中厚層砂屑灰?guī)r和泥質(zhì)白云巖等。區(qū)域構(gòu)造單元屬于新華夏構(gòu)造體系,鄂西隆起帶北端和淮陽(yáng)山字型構(gòu)造體系的復(fù)合部位,構(gòu)造格局較為復(fù)雜,主要構(gòu)造行跡有黃陵背斜和秭歸向斜,并發(fā)育有水田壩和張家河斷裂等。氣候?qū)儆趤啛釒Т箨懠撅L(fēng)性氣候,雨量豐沛,四季分明,年平均降雨量達(dá)1028mm,其中主要集中在5-9月,平均占全年降雨量的67%?；率窃搮^(qū)最主要的地質(zhì)災(zāi)害,通過(guò)野外調(diào)查及輔助航片解譯得到37個(gè)滑坡,占區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的90%?；掳l(fā)育的總體積達(dá)4.146×107m3,其中大型滑坡12處。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),區(qū)內(nèi)受滑坡災(zāi)害威脅的總?cè)丝谶_(dá)3683人,房屋面積約1.224×105m2?；聡?yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全和交通設(shè)施的正常運(yùn)營(yíng),并在一定程度上制約了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估滑坡風(fēng)險(xiǎn)定義為在一定空間范圍和時(shí)間周期內(nèi)預(yù)期造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,由一定強(qiáng)度滑坡發(fā)生的時(shí)空概率、人口數(shù)量、財(cái)產(chǎn)及資源的價(jià)值及其損失程度共同決定?；聻?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)模型定義如下:式中:A為滑坡風(fēng)險(xiǎn);H為滑坡危險(xiǎn)性;V為承災(zāi)體易損性;E為承災(zāi)體價(jià)值。該式最早由美國(guó)學(xué)者Varnes等在為聯(lián)合國(guó)教科文組織編制的滑坡災(zāi)害區(qū)劃原則與實(shí)踐一文中提出,隨后得到了滑坡災(zāi)害研究領(lǐng)域的廣泛認(rèn)同與推薦,Remondo等、Zêzere等、Bell等、Jaiswal等采用該模型進(jìn)行了不同地區(qū)、不同類型、不同程度的滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估?；聻?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程由危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、危害分析和損失評(píng)估構(gòu)成(圖1)。危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)主要是基于滑坡孕災(zāi)環(huán)境、誘發(fā)因素和滑坡編錄數(shù)據(jù),通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘等方法或確定性模型計(jì)算滑坡災(zāi)害的發(fā)生強(qiáng)度和空間概率,以及統(tǒng)計(jì)歷史滑坡編錄數(shù)據(jù)或者分析滑坡與誘發(fā)因素的相關(guān)關(guān)系,以確定滑坡發(fā)生的時(shí)間概率或頻率;危害分析主要指承災(zāi)體識(shí)別,以及其易損性分析;損失評(píng)估是對(duì)滑坡可能造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行估算,表示為滑坡危險(xiǎn)性、承災(zāi)體的易損性和其價(jià)值的綜合,其中承災(zāi)體價(jià)值通過(guò)價(jià)值核算而獲得。因此,滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是這3個(gè)步驟逐步遞進(jìn)的分析計(jì)算過(guò)程,其中危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是基礎(chǔ),危害分析是關(guān)鍵,損失評(píng)估是核心。2.1歷史滑坡發(fā)生頻率和滑距分析研究確定區(qū)域內(nèi)一定時(shí)期內(nèi)滑坡發(fā)生的強(qiáng)度及可能性即為滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),它是滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的核心內(nèi)容之一,其任務(wù)是回答滑坡預(yù)測(cè)的3個(gè)基本問(wèn)題,即發(fā)生的空間位置、時(shí)間頻率和災(zāi)害強(qiáng)度。因此,滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)包括空間概率計(jì)算即易發(fā)性分析、時(shí)間頻率和災(zāi)害強(qiáng)度分析3個(gè)方面。目前國(guó)內(nèi)較多研究滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)僅停留在滑坡空間概率計(jì)算,即易發(fā)性分析方面,這僅僅回答了滑坡發(fā)生的空間位置問(wèn)題,并沒(méi)有達(dá)到危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的程度。筆者利用GIS技術(shù)和統(tǒng)計(jì)分析方法,從滑坡空間概率、時(shí)間頻率和災(zāi)害強(qiáng)度3個(gè)方面綜合進(jìn)行滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。在滑坡孕災(zāi)環(huán)境、誘發(fā)因素和歷史滑坡編錄數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上,通過(guò)空間分析和統(tǒng)計(jì)模型計(jì)算滑坡發(fā)生的空間概率即為易發(fā)性分析。針對(duì)本研究區(qū),選擇坡度、坡向、斜坡結(jié)構(gòu)、工程巖性、土地利用、水系緩沖距離和公路緩沖距離作為評(píng)價(jià)因子,建立Logistic回歸模型,對(duì)滑坡與評(píng)價(jià)因子進(jìn)行定量分析,計(jì)算得到研究區(qū)滑坡易發(fā)性結(jié)果,總體預(yù)測(cè)精度為77.57%,其詳細(xì)分析計(jì)算過(guò)程參見(jiàn)文獻(xiàn)?；掳l(fā)生頻率分析即為計(jì)算滑坡發(fā)生的時(shí)間概量化危險(xiǎn)性分析的難點(diǎn)所在。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局倡導(dǎo)用以下3種方式表達(dá)滑坡發(fā)生的頻率:區(qū)內(nèi)一定時(shí)期內(nèi)發(fā)生某種特征滑坡的累積數(shù)量;區(qū)內(nèi)一定時(shí)期內(nèi)特定斜坡發(fā)生滑坡的概率;根據(jù)特定量級(jí)的誘發(fā)因素,例如降雨、地震的年超越概率確定滑坡發(fā)生概率。由于研究區(qū)內(nèi)缺失大部分滑坡發(fā)生的具體時(shí)間記錄資料,難以統(tǒng)計(jì)每一時(shí)期內(nèi)發(fā)生滑坡的累積數(shù)量;因此,假設(shè)未來(lái)10年研究區(qū)內(nèi)滑坡的時(shí)間頻率與已發(fā)生的歷史滑坡頻率相似,基于此假設(shè)條件,即可通過(guò)計(jì)算斜坡在過(guò)去歷史時(shí)期發(fā)生滑坡的概率來(lái)推算未來(lái)10年滑坡的發(fā)生頻率。將上面計(jì)算得到的滑坡易發(fā)性值等分為100份,統(tǒng)計(jì)每一等份內(nèi)歷史滑坡所占全部滑坡的比例,即得到相應(yīng)斜坡范圍內(nèi)已發(fā)生滑坡的概率,則高易發(fā)區(qū)中發(fā)生滑坡的概率較大。研究區(qū)歷史滑坡在易發(fā)性等級(jí)中的發(fā)生概率曲線如圖2所示。利用多項(xiàng)式擬合歷史滑坡概率得到區(qū)內(nèi)斜坡發(fā)生滑坡的平均頻率曲線?；谏鲜黾僭O(shè)條件,即可把此平均概率曲線外推為未來(lái)10年該區(qū)內(nèi)發(fā)生滑坡的頻率。滑坡體積、滑距和滑速等災(zāi)害強(qiáng)度分析是危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容。目前利用數(shù)值方法對(duì)大區(qū)域內(nèi)潛在滑坡的滑動(dòng)特征進(jìn)行定量預(yù)測(cè)建模非常困難。通過(guò)對(duì)本研究區(qū)內(nèi)歷史滑坡的滑距、滑速、體積和滑動(dòng)面深度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到其平均值分別為30m、2.0m/s、1.296×106m3和15m,相應(yīng)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差分別為11.5、0.8、0.5×106和5.5,變異系數(shù)分別為38.3%、40.0%、38.6%和36.7%,可見(jiàn)研究區(qū)內(nèi)歷史滑坡強(qiáng)度參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)較大。進(jìn)而統(tǒng)計(jì)得到強(qiáng)度參數(shù)大于其平均值的滑坡所占比例分別為43%、54%、41%和56%,表明區(qū)內(nèi)大部分歷史滑坡的強(qiáng)度參數(shù)略小于其平均值,但是以災(zāi)害造成人類生命損失的保守性預(yù)測(cè)為準(zhǔn)則,筆者仍采用歷史滑坡的平均滑動(dòng)特征參數(shù)預(yù)測(cè)該區(qū)未來(lái)滑坡強(qiáng)度。通過(guò)上述滑坡空間概率、時(shí)間頻率和滑坡強(qiáng)度分析和計(jì)算,最終得到研究區(qū)滑坡危險(xiǎn)性圖(圖3),危險(xiǎn)性值越大表示在未來(lái)10年內(nèi)發(fā)生一定強(qiáng)度滑坡的可能性越大。2.2強(qiáng)度和抗災(zāi)能力滑坡與工程邊坡聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)定義易損性為:在一定災(zāi)害強(qiáng)度作用下影響區(qū)內(nèi)單個(gè)或者一類承災(zāi)體的損失程度,其值為0(沒(méi)有損失)到1(完全損失)之間的無(wú)量綱系數(shù)?？梢?jiàn)易損性由2個(gè)因素決定:一是災(zāi)害致災(zāi)強(qiáng)度(hazardintensity);二是承災(zāi)體本身抵抗災(zāi)害的能力(resistanceability)。因此,承災(zāi)體易損性分析采用如下模型:式中:V為易損性;I為災(zāi)害致災(zāi)強(qiáng)度;Ra為承災(zāi)體抗災(zāi)能力。I和Ra均為無(wú)量綱系數(shù),其取值范圍均為0.0~1.0。易損性V與致災(zāi)強(qiáng)度I和抗災(zāi)能力Ra之間呈非線性關(guān)系:當(dāng)I/Ra≤0.5,即致災(zāi)強(qiáng)度I遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于抗災(zāi)能力Ra時(shí),易損性V隨著I/Ra值的增大而緩慢變大;當(dāng)I/Ra為>0.5~1.0,即致災(zāi)強(qiáng)度I越來(lái)越接近抗災(zāi)能力Ra時(shí),易損性V隨著I/Ra值的增大而急劇變大;當(dāng)I/Ra>1.0,即致災(zāi)強(qiáng)度大于抗災(zāi)能力Ra時(shí),易損性為1.0。2.2.1性后果的后果致災(zāi)強(qiáng)度是災(zāi)害破壞能力的量度指標(biāo),是易損性分析中的關(guān)鍵參數(shù)。緩慢變形但規(guī)模巨大的滑坡,對(duì)建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施具有較大的破壞能力;但同時(shí)規(guī)模小的高速滑坡對(duì)人員和建筑物同樣會(huì)造成災(zāi)難性的后果。因此,滑坡災(zāi)害致災(zāi)強(qiáng)度是滑移速度、滑移距離、滑坡體積和滑動(dòng)面深度等特征因子的綜合體現(xiàn),其計(jì)算公式如下:式中:αc、αv、αr和αd分別表示滑速、滑坡體積、滑距和滑動(dòng)面深度指標(biāo),各值均為0.0~1.0的無(wú)量綱系數(shù)。利用上述滑動(dòng)特征因子建立致災(zāi)強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1),其中指標(biāo)值為根據(jù)歷史滑坡資料與專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)量化評(píng)價(jià)指標(biāo)的致災(zāi)強(qiáng)度權(quán)值,其值越大,表示滑坡強(qiáng)度越大。通過(guò)上面危險(xiǎn)性分析得到研究區(qū)未來(lái)滑坡的滑速、滑距、體積和滑動(dòng)面深度強(qiáng)度參數(shù),并根據(jù)表1獲得相應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)值,將其帶入公式(3)中即可得到滑坡災(zāi)害的致災(zāi)強(qiáng)度。2.2.2抗災(zāi)能力分析承災(zāi)體的抗災(zāi)能力是其本身物理特征和社會(huì)因素背景下的綜合表現(xiàn),反映承災(zāi)體經(jīng)受一定強(qiáng)度災(zāi)害的抵抗能力。例如,針對(duì)人口而言,它反映其逃避災(zāi)害及免受傷亡的能力;而對(duì)于建筑物,則表示其抵抗災(zāi)害破壞損失的能力。因此,承災(zāi)體抗災(zāi)能力計(jì)算模型如下:式中:Ra表示抗災(zāi)能力,其值為0時(shí)表示完全沒(méi)有抗災(zāi)能力,值為1時(shí)表示抗災(zāi)能力最大;ξi為承災(zāi)體的第i種抗災(zāi)能力評(píng)價(jià)指標(biāo),其值為0~1的無(wú)量綱系數(shù)。對(duì)于不同類型的承災(zāi)體具有不一樣的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。人口易損性相對(duì)而言研究得較多[27,30,31,32,33,34,35],選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)因所能獲取的數(shù)據(jù)不同而異,但總體而言包括人口年齡等內(nèi)因和預(yù)警預(yù)報(bào)體系等外部影響因素。筆者以研究區(qū)內(nèi)所能獲得的數(shù)據(jù)為前提,選擇人口抗災(zāi)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)如下:(1)人口密度。通過(guò)研究區(qū)內(nèi)DMC航空影像數(shù)據(jù)解譯出1∶1萬(wàn)居民房屋本底數(shù)據(jù),然后實(shí)地調(diào)查每戶家庭的人口數(shù)量,并計(jì)算每個(gè)評(píng)價(jià)單元(10m×10m)內(nèi)人口數(shù)量即為人口密度。相同強(qiáng)度的滑坡發(fā)生在人口密度越大的城鎮(zhèn)或村莊,其災(zāi)害造成的生命損失將會(huì)越大,即承災(zāi)體人口的抗災(zāi)能力越小。(2)人口年齡結(jié)構(gòu)。兒童和老人躲避災(zāi)害的能力較低,其所占比例越大,生命損失就越高,因此用評(píng)價(jià)單元內(nèi)成年人所占比例表示其抗災(zāi)能力。根據(jù)秭歸縣第五次人口普查數(shù)據(jù),研究區(qū)內(nèi)15~64歲成年人所占比例為70%。(3)人口對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)程度及防災(zāi)意識(shí)。一個(gè)地區(qū)人口對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)程度越高,其生命損失將越低,反之則損失越高。筆者用人口受教育程度表征其對(duì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)程度,根據(jù)秭歸縣第五次人口普查數(shù)據(jù),研究區(qū)內(nèi)文盲率10%,平均受教育年限7年。(4)政府投入減災(zāi)防災(zāi)工作的力度。隨著政府對(duì)地質(zhì)災(zāi)害知識(shí)宣傳的重視,以及投入減災(zāi)防災(zāi)工作中的人力和物力的提高,其生命損失將會(huì)極大降低。三峽庫(kù)區(qū)從2001年至今,國(guó)務(wù)院已先后安排100多億元專用資金,開(kāi)展三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)和治理,現(xiàn)已建成覆蓋全庫(kù)區(qū)范圍專業(yè)監(jiān)測(cè)與群測(cè)群防相結(jié)合的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)上述分析,建立研究區(qū)內(nèi)人口抗災(zāi)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表2),其中指標(biāo)值為依據(jù)實(shí)地調(diào)查與專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)量化各評(píng)價(jià)指標(biāo)抗災(zāi)能力的權(quán)值,其值越大,表示抗災(zāi)能力越強(qiáng)。根據(jù)該區(qū)內(nèi)人口受教育程度和國(guó)家財(cái)政投入分別設(shè)置認(rèn)識(shí)程度和防災(zāi)意識(shí)指標(biāo)為良,政府重視程度指標(biāo)為優(yōu)。將各評(píng)價(jià)指標(biāo)值帶入公式(4)即可計(jì)算得到人口的抗災(zāi)能力。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)實(shí)地調(diào)查及前人研究成果可知,建筑物的結(jié)構(gòu)類型、建筑層數(shù)和建造年限是影響其抗災(zāi)性能的主要因素。通過(guò)研究區(qū)內(nèi)DMC航空影像解譯出1∶1萬(wàn)建筑物本底數(shù)據(jù),其中包括居民住宅、企事業(yè)單位、學(xué)校和醫(yī)院;然后實(shí)地調(diào)查各類建筑物的屬性信息,包括建筑物結(jié)構(gòu)類型,建筑層數(shù)和修建時(shí)間等;以這3類屬性作為建筑物抗災(zāi)性能評(píng)價(jià)指標(biāo),并把各評(píng)價(jià)指標(biāo)量化為抗災(zāi)能力指標(biāo)值(表3),其中建筑物修建年限以實(shí)地調(diào)查時(shí)間2010年為參照。將各評(píng)價(jià)指標(biāo)值帶入公式(4)計(jì)算得到建筑物的抗災(zāi)能力。滑坡災(zāi)害作用下的生命線工程易損性和抗災(zāi)能力目前研究較少,相對(duì)而言地震災(zāi)害作用下的相關(guān)研究較為深入。筆者借鑒地震災(zāi)害的研究方法,首先通過(guò)DMC航空影像解譯出研究區(qū)內(nèi)1∶1萬(wàn)管線、公路、碼頭和橋梁本底數(shù)據(jù),然后實(shí)地調(diào)查其相關(guān)屬性信息,具體包括管線類型、公路等級(jí)、碼頭類型、橋梁結(jié)構(gòu)和修建時(shí)間等。由于不同類型、不同等級(jí)、不同結(jié)構(gòu)和不同時(shí)間修建的生命線工程其抗災(zāi)能力顯著不同,因此將這類關(guān)鍵屬性作為其抗災(zāi)能力評(píng)價(jià)指標(biāo),并根據(jù)實(shí)地調(diào)查與專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)把各評(píng)價(jià)指標(biāo)量化為抗災(zāi)能力指標(biāo)值(表4),生命線工程屬于一種特殊的建筑物,其修建年限指標(biāo)采用與上述建筑物的相同指標(biāo)(表3)。將各評(píng)價(jià)指標(biāo)值帶入公式(4)計(jì)算得到生命線工程的抗災(zāi)能力。影響土地資源抗災(zāi)能力的因素主要包括:土地利用類型、土壤類型、坡度等。筆者通過(guò)DMC航空影像解譯出1∶1萬(wàn)土地利用類型信息,然后經(jīng)過(guò)野外實(shí)地驗(yàn)證,得到研究區(qū)土地利用類型圖。利用1∶1萬(wàn)DEM數(shù)據(jù)生成坡度信息,其中坡度越陡的區(qū)域,滑坡對(duì)其損壞越嚴(yán)重。由于缺乏土壤類型資料,故本文暫不考慮。根據(jù)上述分析得到土地資源抗災(zāi)能力評(píng)價(jià)指標(biāo),并根據(jù)實(shí)地調(diào)查與專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)將各指標(biāo)量化為抗災(zāi)能力指標(biāo)值(表5),其值越大,表示土地資源抗災(zāi)能力越強(qiáng)。將評(píng)價(jià)指標(biāo)值帶入公式(4)計(jì)算得到土地資源的抗災(zāi)能力。將上述計(jì)算得到的滑坡災(zāi)害致災(zāi)強(qiáng)度,以及各類承災(zāi)體抗災(zāi)能力帶入公式(2)即可獲得相應(yīng)承災(zāi)體的易損性。研究區(qū)內(nèi)人口和建筑物的易損性如圖4所示,其值為0~1,值越大,則表示承災(zāi)體越容易遭受損失。在此需要說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)還有一類特殊的承災(zāi)體,即地質(zhì)災(zāi)害防治工程,由于該類工程是為治理地質(zhì)災(zāi)害而修建,因此將其易損性定為0。2.3承災(zāi)體經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)分析針對(duì)不同承災(zāi)體類型,由于人的生命健康是無(wú)價(jià)之寶,難以用貨幣形式進(jìn)行度量,而其他承災(zāi)體均可以用貨幣形式反映其價(jià)值,所以筆者將滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分為生命與經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。生命風(fēng)險(xiǎn)指在一定時(shí)間范圍內(nèi)評(píng)價(jià)單元中的人口傷亡預(yù)測(cè)值,其承災(zāi)體為人口;而經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)是指在一定時(shí)間范圍內(nèi)評(píng)價(jià)單元中的經(jīng)濟(jì)損失預(yù)測(cè)值,其承災(zāi)體包括建筑物、生命線工程和土地資源。由于受數(shù)據(jù)資料的限制,研究暫時(shí)僅限于直接經(jīng)濟(jì)損失,而不考慮間接經(jīng)濟(jì)損失。在上述滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、承災(zāi)體易損性分析的基礎(chǔ)上,對(duì)承災(zāi)體進(jìn)行價(jià)值核算,即可通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)模型獲得滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于生命風(fēng)險(xiǎn)而言,承災(zāi)體價(jià)值轉(zhuǎn)化為評(píng)價(jià)單元內(nèi)的人口數(shù)量。當(dāng)評(píng)價(jià)單元內(nèi)人口數(shù)量越多,其相同滑坡造成的人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)就越大。人口數(shù)量已在上述人口易損性計(jì)算過(guò)程中獲得。將滑坡危險(xiǎn)性、易損性和人口數(shù)量帶入風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式(1),即可得到研究區(qū)內(nèi)每個(gè)評(píng)價(jià)單元受滑坡威脅的人數(shù),即生命風(fēng)險(xiǎn)(圖5)。由圖5可知:生命高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(人口傷亡值為0.0001~0.00223)占整個(gè)研究區(qū)面積的1.11%,主要分布在集鎮(zhèn)和建有學(xué)校、企事業(yè)單位等人口密集的地區(qū);中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(人口傷亡值為0.00001~0.0001)占13.21%,主要分布在農(nóng)村居民生活居住區(qū);而低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(人口傷亡值為0~0.00001)占85.68%,則分布在人口較為稀少的林地等區(qū)域。經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的承災(zāi)體包括建筑物、生命線工程和土地資源三大類型,其價(jià)值核算方法有成本價(jià)值或修復(fù)成本價(jià)值核算法、收益損失價(jià)值核算法和成本-收益價(jià)值核算法等。筆者采用成本價(jià)值核算法,并以研究區(qū)2010年物價(jià)水平進(jìn)行核算,詳細(xì)收集了研究區(qū)內(nèi)國(guó)土局、林業(yè)局、民政局、交通局、電力局、水利局、通信公司等單位的相關(guān)數(shù)據(jù)資料,以及結(jié)合實(shí)地調(diào)查信息。對(duì)于居民住宅建筑物,將實(shí)地調(diào)查的建筑面積和單位造價(jià)相乘即可得到每戶居民建筑物的價(jià)值。而企事業(yè)單位、醫(yī)院和學(xué)校建筑物擁有一些附屬設(shè)施,難以直接進(jìn)行價(jià)值核算,因此以相關(guān)單位提供的單位總資產(chǎn)作為此類建筑物的總價(jià)值。碼頭和橋梁等交通生命線工程以交通管理部門(mén)提供的工程總造價(jià)作為其核算價(jià)值進(jìn)行直接經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)分析。對(duì)于供電、供水、通信管線設(shè)施和公路生命線工程而言,直接經(jīng)濟(jì)損失為受損工程設(shè)施的總造價(jià),因此利用相關(guān)部門(mén)提供的管線和公路的單位造價(jià)與評(píng)價(jià)單元大小的乘積作為其資產(chǎn)價(jià)值。土地資源價(jià)值包括經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值等,其中經(jīng)濟(jì)價(jià)值可以直接用貨幣進(jìn)行衡量,而其他價(jià)值一般情況下無(wú)法用貨幣度量。因此,在經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)時(shí)暫只考慮土地資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。根據(jù)國(guó)土、林業(yè)等部門(mén)提供的數(shù)據(jù)資料,利用地租理論和生成價(jià)格理論核算出研究區(qū)內(nèi)土地資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。對(duì)于特殊承災(zāi)體地質(zhì)災(zāi)害防治工程而言,直接以災(zāi)害防治部門(mén)提供的工程總造價(jià)作為其總價(jià)值。將建筑物、生命線工程和土地資源等各類承災(zāi)體價(jià)值、滑坡危險(xiǎn)性和相應(yīng)承災(zāi)體的易損性代入風(fēng)險(xiǎn)模型,計(jì)算得到每個(gè)評(píng)價(jià)單元受滑坡災(zāi)害威脅的經(jīng)濟(jì)損失大小,即承災(zāi)體的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)值。將各種承災(zāi)體的經(jīng)濟(jì)損失預(yù)測(cè)值累計(jì)相加即可獲得研究區(qū)內(nèi)總經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)(圖5)。圖5表明:經(jīng)濟(jì)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(經(jīng)濟(jì)損失為200~1355元)占整個(gè)研究區(qū)面積的2.71%,主要集中在集鎮(zhèn)和交通建設(shè)用地等經(jīng)濟(jì)價(jià)值大的地區(qū);中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(經(jīng)濟(jì)損失為50~200元)占20.66%,主要分布在農(nóng)村人口生活及耕地區(qū);低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(經(jīng)濟(jì)損失為0~50元)占76.63%,分布在經(jīng)過(guò)地質(zhì)災(zāi)害治理和人類活動(dòng)較為稀少的未利用地及林地等區(qū)域。從研究區(qū)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)圖(圖6a)中可見(jiàn),郭家壩新集鎮(zhèn)處于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。根據(jù)實(shí)地調(diào)查資料發(fā)現(xiàn),該區(qū)內(nèi)發(fā)育有峽江路衛(wèi)生院崩滑體、中心花園滑坡和崔家灣不穩(wěn)定斜坡,其中衛(wèi)生院崩滑體面積為2.38×104m2,體積約1.667×105m3。該滑坡為第四系殘坡積土體滑坡,下伏基巖為侏羅系巴東組頁(yè)巖、泥巖與砂巖?；w上有334省道公路、供水、通信、電力等生命線工程,以及醫(yī)院、企事業(yè)單位和居民住宅,建筑面積1.447×104m2,預(yù)計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)1616萬(wàn)元。崔家灣不穩(wěn)定斜坡面積為2.0×104m2,體積約1.6×105m3。坡體上部為填土,下部為殘坡積物,下伏基巖為三疊系沙鎮(zhèn)溪組粉砂巖、黏土巖。危及一所學(xué)校和居民住宅,建筑面積4000m2,以及公路交通、供水、電力等生命線工