地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法研究綜述

■童紀(jì)偉

（廣東省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險技術(shù)中心 廣東 廣州510425）

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法研究綜述

■童紀(jì)偉

（廣東省地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急搶險技術(shù)中心 廣東 廣州510425）

地質(zhì)災(zāi)害往往具有突發(fā)性、多發(fā)性和連續(xù)性的特點，為了提高對地質(zhì)災(zāi)害的防御能力，需要掌握地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征和發(fā)展規(guī)律，估算災(zāi)害造成的損失大小，這就是地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價研究的范疇。本文概述了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的內(nèi)容，分析研究了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法及其發(fā)展趨勢，為合理選用評價方法進行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價提供參考。

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法

1 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的內(nèi)容

1.1 致災(zāi)因子風(fēng)險分析

致災(zāi)因子風(fēng)險分析即地質(zhì)災(zāi)害危險性分析。地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)中的不確定性，從屬性上來分，有隨機不確定性和模糊不確定性兩種。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價涉及的隨機不確定性，主要來自致災(zāi)因子。因此，致災(zāi)因子風(fēng)險分析的主要任務(wù)之一就是掌握致災(zāi)因子的統(tǒng)計規(guī)律。

1.2 承災(zāi)體易損性分析

風(fēng)險區(qū)的劃定：即明確發(fā)生一定強度地質(zhì)災(zāi)害時的受災(zāi)范圍。相對滑坡而言，依據(jù)滑坡的規(guī)模、滑距、滑速等因素確定受災(zāi)范圍；對于泥石流而言，根據(jù)方量大小、流速、物質(zhì)組成等研究將沖毀多大的范圍，程度如何等問題，都屬于風(fēng)險區(qū)的劃定。由于所研究的區(qū)域系統(tǒng)涉及諸多要素（如地質(zhì)條件、地形、地貌等），不可能準(zhǔn)確地認定致災(zāi)因子影響的范圍。因此，受災(zāi)的范圍，屬于一個風(fēng)險問題。

承災(zāi)體特征分析：對風(fēng)險區(qū)內(nèi)主要建筑物、固定設(shè)備和建筑物內(nèi)財產(chǎn)，風(fēng)險區(qū)內(nèi)的人口數(shù)量、分布、經(jīng)濟發(fā)展水平等進行分析和評價。風(fēng)險區(qū)內(nèi)人類社會的結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，要進行確切地數(shù)字化表達幾乎不可能。對有關(guān)屬性進行多種判斷，有利于較全面地了解風(fēng)險區(qū)特征。

承災(zāi)體抗災(zāi)能力分析：即對風(fēng)險區(qū)內(nèi)承災(zāi)體在可能遭受的地質(zhì)災(zāi)害中的破壞的程度進行分析。

1.3 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價就是制定決策，給出建議，現(xiàn)有的風(fēng)險是否能夠接受，現(xiàn)有的風(fēng)險控制措施是否可行等，如果是否定的，那么風(fēng)險控制措施就需要進行調(diào)整和修正。風(fēng)險評價是風(fēng)險分析和風(fēng)險評估的復(fù)合體，風(fēng)險評估是進行因子評定與確定權(quán)重過程的階段，確切地說，它包括對評估風(fēng)險及其相關(guān)的對社會、經(jīng)濟和環(huán)境可能造成的后果的重要性的思考，風(fēng)險評價就是為風(fēng)險管理提供更多可供選擇的方案。

1.4 災(zāi)情期望損失評估

評估風(fēng)險區(qū)內(nèi)一定時段發(fā)生的一系列不同強度地質(zhì)災(zāi)害給風(fēng)險區(qū)造成的可能后果。損失包括可用風(fēng)險財產(chǎn)的損失來計算的直接損失和如通信、交通中斷造成的風(fēng)險區(qū)與區(qū)外正常的信息、物質(zhì)交流的困難和失靈而造成的間接損失以及人員傷亡三方面。結(jié)果分析包括對生命、財產(chǎn)、環(huán)境等承災(zāi)體的識別和承災(zāi)體價值的定量化分析，以及人的傷亡和物質(zhì)損失可能性的易損性分析。災(zāi)害結(jié)果分析通常使用資產(chǎn)價值表來表達或是量化承災(zāi)體的價值，或是刻畫易損性曲線。

2 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法論

層次分析法法，是以運籌學(xué)為基礎(chǔ)，對一個包括多方面因子而又難以準(zhǔn)確量化的復(fù)雜系統(tǒng)進行分析評價時，根據(jù)各因子之間以及它們與評價目標(biāo)的相關(guān)性，理順組合方式和層次，據(jù)此建立系統(tǒng)評價的結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型對模型中的各種模糊性因子，根據(jù)它們的強度以及對影響對象的控制程度。確定標(biāo)度指標(biāo)和作用權(quán)重將這些指標(biāo)作為基本參數(shù)，代入評價模型，逐級進行定量分析并最終取得評價目標(biāo)。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)組成，大致可通過個層次的統(tǒng)計分析完成評價工作以各種要素為主體的基礎(chǔ)層統(tǒng)計分析以危險性、易損性為目標(biāo)的過渡層分析以風(fēng)險度或風(fēng)險等級為最終目標(biāo)的目標(biāo)層分析。

經(jīng)驗?zāi)Ｐ头?，是建立在專家豐富經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上，通過專家打分法等途徑獲取專家的經(jīng)驗知識，然后運用人工智能技術(shù)，建立地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價的專家系統(tǒng)。它把多位專家的知識、工程經(jīng)驗、理論分析、物理摸擬等內(nèi)容有機地結(jié)合起來，形成地質(zhì)災(zāi)害的知識庫或模型庫。

專家評判法也稱德爾菲法。在風(fēng)險評價中主要是判定各風(fēng)險要素的權(quán)重值，然后建立評價模型進行評價。

數(shù)理統(tǒng)計模型法，是通過對現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)環(huán)境和作用因素之間的統(tǒng)計規(guī)律進行研究，建立相關(guān)的評價模型，從而對地質(zhì)災(zāi)害進行風(fēng)險評價。該類型的方法很多，諸如回歸分析、判別分析、聚類分析方法等。適用于區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的空間研究與評價。

信息模型法，是利用信息論的理論，用地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生過程中嫡的減少來表征地質(zhì)災(zāi)害事件發(fā)生的可能性。多種因素組合對某地質(zhì)災(zāi)害事件的確定所帶來的不肯定性程度的平均減少量等于該地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)嫡的變化。地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生與所獲取的信息數(shù)量和質(zhì)量有關(guān)，是用信息量來衡量的，信息量越大，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性就越大。

模糊判別模型法，是以模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，由于地質(zhì)災(zāi)害復(fù)雜性和不確定性，用隸屬函數(shù)來描述那些邊界不清的過渡性問題和受多因素影響的非確定性問題，目前常用的有模糊評判、模糊可靠度分析及其與層次分析相結(jié)合而產(chǎn)生的模糊層次綜合評判等方法。

灰色模型法，是以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，利用灰色關(guān)聯(lián)分析研究地質(zhì)災(zāi)害各影響因素的影響程度，克服了通常數(shù)理統(tǒng)計方法對信息量要求過高的不足。在確定關(guān)聯(lián)度的基礎(chǔ)上，進行危險性評價和風(fēng)險評價。

模式識別模型法，是建立在人工智能技術(shù)基礎(chǔ)之上的，用計算機代替或幫助人類感知模式，是對人類感知外界功能的摸擬。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在地質(zhì)災(zāi)害的評價預(yù)測領(lǐng)域己開始應(yīng)用，適用于有可借鑒樣本的地質(zhì)災(zāi)害評價或預(yù)測。

非線性模型法，是由于地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)具有復(fù)雜性特點，很難用簡單的線性方程來表達。因而非線性理論得到廣泛發(fā)展。分形理論從幾何角度探討系統(tǒng)內(nèi)各層次間的自相似性，應(yīng)用在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測和評價中，化復(fù)雜為簡單，化定性來定量。自組織理論探索地質(zhì)災(zāi)害復(fù)雜系統(tǒng)如何從無序進化到有序的自組織過程。突變理論主要從定量的角度描述非線性系統(tǒng)在臨界失穩(wěn)時的突變行為，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報提供了一種新的途徑。

模糊聚類綜合評價，是根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險構(gòu)成,建立因素集、綜合評價集和權(quán)重集，確定隸屬函數(shù)，得到綜合評價結(jié)果，并進行解釋分析。

灰色聚類綜合評價，是確定聚類白化數(shù)和白化函數(shù)，標(biāo)定聚類權(quán)，求聚類系數(shù)，構(gòu)造類向量，求解聚類灰數(shù)。

物元模型綜合評價，是確定物元組合，分析評價對象對于綜合評價等級的關(guān)聯(lián)度，評定綜合等級。

3 地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法發(fā)展趨勢

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價是當(dāng)前地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域研究的重點之一，隨著地質(zhì)災(zāi)害理論的不斷發(fā)展及多學(xué)科的交叉融合，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法不斷向綜合化、定量化和空間化的方向發(fā)展。這主要表現(xiàn)在：地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價從單因素分析發(fā)展為多因素綜合分析；從單個個體災(zāi)害研究發(fā)展為區(qū)域性研究與個體研究相結(jié)合；從災(zāi)害歷史及現(xiàn)狀研究發(fā)展為與預(yù)測研究相結(jié)合；從簡單定性分析到定性與定量相結(jié)合；從傳統(tǒng)調(diào)查統(tǒng)計評價發(fā)展為以地理信息系統(tǒng)空間化技術(shù)為支撐的模型化評價；多學(xué)科交叉融合，從單純的風(fēng)險評價發(fā)展為與減災(zāi)防災(zāi)、社會管理相結(jié)合，服務(wù)于經(jīng)濟發(fā)展。

4 結(jié)語地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價是防災(zāi)、減災(zāi)的基礎(chǔ)，隨著地質(zhì)災(zāi)害理論的不斷發(fā)展及多學(xué)科的交叉融合，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價方法不斷向綜合化、定量化和空間化的方向發(fā)展。針對不同的災(zāi)害類型采用合理的評價方法進行地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價，才能為科學(xué)規(guī)劃、防災(zāi)減災(zāi)及環(huán)境保護等提供科學(xué)依據(jù)。

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P694[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-433-1