地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

滑坡泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的不確定性決定了其評(píng)估方法采用非確定性分析方法。該類方法是基于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)理論的廣義系統(tǒng)科學(xué)原理，在類比法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類研究方法。隨著概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)及信息理論、模糊數(shù)學(xué)理論用于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)，目前已形成了多種預(yù)測(cè)模型，其預(yù)測(cè)成果可相互對(duì)比、檢驗(yàn)，從而可使預(yù)測(cè)成果更具合理性、科學(xué)性。目前常用的非確定性分析方法主要有以下幾種。

一、參數(shù)合成法

參數(shù)合成法又稱專家經(jīng)驗(yàn)指數(shù)綜合評(píng)判法。它是最為簡(jiǎn)單的定量評(píng)估方法。該類模型主要是建立在專家豐富的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的，通過專家打分法等途徑獲取專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，專家選擇影響地質(zhì)災(zāi)害的因子并編制成圖。根據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn)，賦予每個(gè)因子一個(gè)適當(dāng)?shù)臋?quán)重，最后進(jìn)行加權(quán)疊加或合成，形成地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)圖。

它的主要優(yōu)點(diǎn)是：①可以同時(shí)考慮大量的參數(shù)；②可以應(yīng)用于任意比例尺的區(qū)域和單體斜坡穩(wěn)定性評(píng)估；③大大降低了隱含規(guī)則的使用，定量化程度提高；④整個(gè)流程可以在GIS的支持下快速完成，使數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)化，時(shí)間短，費(fèi)用少。主要缺點(diǎn)有：①主觀性較強(qiáng)，不同的調(diào)查者或?qū)＜业贸龅慕Y(jié)果無法進(jìn)行比較。權(quán)值的確定仍含有不同程度的主觀性；②隱含的評(píng)判規(guī)則使結(jié)果分析和更新困難；③需要詳細(xì)的野外調(diào)查；④應(yīng)用于大區(qū)域評(píng)估時(shí)，操作復(fù)雜，模型難以推廣。

二、數(shù)理多元統(tǒng)計(jì)模型法

該方法是通過對(duì)現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害及其類似不穩(wěn)定現(xiàn)象與地質(zhì)環(huán)境條件和作用因素之間的統(tǒng)計(jì)規(guī)律研究，建立相關(guān)的預(yù)測(cè)模型，從而預(yù)測(cè)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性。該類模型方法很多，如回歸分析、判別分析、聚類分析方法等。

統(tǒng)計(jì)分析的前提是已知學(xué)習(xí)區(qū)（訓(xùn)練區(qū)）的地質(zhì)災(zāi)害分布情況，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論，建立影響參數(shù)和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生與否的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)模型，在測(cè)試區(qū)得到驗(yàn)證后，將其應(yīng)用到地質(zhì)環(huán)境相同或相似的地區(qū)，預(yù)測(cè)研究區(qū)的災(zāi)害危險(xiǎn)性分布規(guī)律。因此，統(tǒng)計(jì)分析方法評(píng)估的結(jié)果的可靠度直接取決于測(cè)試區(qū)原始數(shù)據(jù)的精度，模型也不能在任何地區(qū)推廣使用。盡管如此，大量的研究表明，統(tǒng)計(jì)分析是目前最為適用的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)度評(píng)估區(qū)劃方法，它有嚴(yán)格的數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論作基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)單易懂，而且與GIS技術(shù)能夠很好地結(jié)合，使龐大的數(shù)據(jù)得到合理的標(biāo)準(zhǔn)化管理、分析與儲(chǔ)存。

多元統(tǒng)計(jì)分析中的主成分分析和因子分析方法在環(huán)境統(tǒng)計(jì)方面有不少成功的應(yīng)用。將這兩種方法結(jié)合起來的主成分－因子分析法可以應(yīng)用于多變量的因子賦權(quán)研究（吳聿明，1991）。主成分－因子分析法的主要思想是（應(yīng)農(nóng)根，劉幼慈，1987）：在所研究的全部原始變量中將有關(guān)信息集中起來，通過探討相關(guān)矩陣的內(nèi)部依賴結(jié)構(gòu)，將多變量綜合成少數(shù)彼此互不相關(guān)的主成分，以再現(xiàn)原始變量之間的關(guān)系，并通過因子荷載矩陣的軸正交或斜交旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步探索產(chǎn)生這些相關(guān)聯(lián)系的內(nèi)在原因。

此方法適用于區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)測(cè)研究，對(duì)一定地區(qū)土地利用、國土開發(fā)、城市規(guī)劃具有宏觀指導(dǎo)作用。

三、層次分析法

層次分析法是對(duì)一個(gè)包括多方面因子而又難以準(zhǔn)確量化的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行分析評(píng)估時(shí)，根據(jù)各因子之間以及它們與評(píng)估目標(biāo)的相關(guān)性，理順組合方式和層次，據(jù)此建立系統(tǒng)評(píng)估的結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型；對(duì)模型中的各種模糊性因子，根據(jù)它們的強(qiáng)度以及對(duì)影響對(duì)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(píng)估模型，逐級(jí)進(jìn)行定量分析并最終取得評(píng)估目標(biāo)。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)組成，大致可通過4個(gè)層次的統(tǒng)計(jì)分析完成評(píng)估工作：以各種要素為主體的基礎(chǔ)層統(tǒng)計(jì)分析；以危險(xiǎn)性、易損性、減災(zāi)能力為目的的過渡層分析；以期望損失為目標(biāo)的準(zhǔn)則層分析；以風(fēng)險(xiǎn)度或風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為最終目標(biāo)的目標(biāo)層分析。

四、模糊與灰色聚類方法

模糊聚類判別法模型以模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)。由于地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)的復(fù)雜性，用絕對(duì)的“非此即彼”不能準(zhǔn)確地描述地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)的客觀實(shí)際，存在著“亦此亦彼”的模糊現(xiàn)象，不能用1或0二值邏輯來刻畫，而需用區(qū)間[0,1]的多值（或連續(xù)值）邏輯來表達(dá)。而模糊數(shù)學(xué)理論正是適用于地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)的不確定性，用隸屬函數(shù)來描述那些邊界不清的過渡性問題及受多因素影響的復(fù)雜系統(tǒng)的非確定性問題。目前常用的方法有模糊綜合評(píng)判法、模糊可靠度分析方法及其與層次性原理相結(jié)合而派生的模糊層次綜合評(píng)判法。模糊聚類綜合評(píng)估的基本步驟是：根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成，建立因素集、綜合評(píng)估集和權(quán)重集，確定隸屬函數(shù)，得到綜合評(píng)估結(jié)果，并進(jìn)行解釋分析。

灰色聚類綜合評(píng)估法以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，常用于研究“小樣本、貧信息不確定性”問題。在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)中，可利用灰色關(guān)聯(lián)分析，評(píng)估斜坡穩(wěn)定性各影響因素的影響程度，可以克服通常數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法作系統(tǒng)分析所導(dǎo)致的缺憾，對(duì)樣本量和樣本的規(guī)律性無特殊要求。同樣可通過灰色聚類中的灰類白化權(quán)函數(shù)聚類，在考慮多種影響因素的基礎(chǔ)上對(duì)各研究單元的危險(xiǎn)性狀態(tài)進(jìn)行判定，進(jìn)而完成空間預(yù)測(cè)中的危險(xiǎn)性分區(qū)?；疑到y(tǒng)的以灰色模型（GM）為核心的各種預(yù)測(cè)模型還為分析地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)中的各種時(shí)序數(shù)據(jù)提供了有效途徑，成為目前地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)跟蹤預(yù)報(bào)的常用方法之一?；疑垲惥C合評(píng)估的基本步驟是：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)。

五、信息模型評(píng)估法

該類模型的理論基礎(chǔ)是信息論。用地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生過程中熵的減少來表征地質(zhì)災(zāi)害事件產(chǎn)生的可能性，因素組合對(duì)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)熵值的變化。認(rèn)為地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生與預(yù)測(cè)過程中所獲取的信息的數(shù)量和質(zhì)量有關(guān),是用信息量來衡量的,信息量越大，表明產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性越大。該類模型預(yù)測(cè)法同統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型一樣，適用于中小比例尺區(qū)域預(yù)測(cè)。

信息科學(xué)現(xiàn)已成為廣泛使用的一門科學(xué)，但它的產(chǎn)生卻只有短短的半個(gè)世紀(jì)歷史。1948年Shannon 發(fā)表的著名論文《通信的數(shù)學(xué)理論》標(biāo)志著信息科學(xué)的誕生。Shannon把信息定義為“隨機(jī)事件不確定性的減少”，并把數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法移植到了通信領(lǐng)域，提出了信息量的概念及信息熵的數(shù)學(xué)公式。信息科學(xué)研究的對(duì)象是信息，它的重要任務(wù)是研究信息的提取、信息傳輸、信息處理、信息存儲(chǔ)等。由于現(xiàn)代自然科學(xué)發(fā)展的綜合整體化趨勢(shì)，各學(xué)科的相互滲透、相互聯(lián)系，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，使信息量和信息熵的概念已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了通信領(lǐng)域。信息科學(xué)不僅應(yīng)用于各種自然科學(xué)領(lǐng)域，而且已廣泛應(yīng)用在管理、社會(huì)等科學(xué)領(lǐng)域。

運(yùn)用信息論方法進(jìn)行地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的礦床預(yù)測(cè)研究是由維索奧斯特羅斯卡婭（1968）及恰金（1969）先后提出。趙鵬大等在《礦床統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)》一書中研究了信息量方法在區(qū)域找礦工作中的應(yīng)用問題。晏同珍、殷坤龍等自1985年起，先后多次在陜南及長江三峽庫區(qū)探索了信息量方法在區(qū)域性滑坡災(zāi)害空間預(yù)測(cè)分區(qū)中的應(yīng)用，并與其他方法（如聚類分析、回歸分析、數(shù)量化理論方法等）的研究成果進(jìn)行了比較性研究。艾南山、苗天德（1987）研究了侵蝕流域地貌系統(tǒng)的信息熵問題，他們?cè)谒勾Ю盏牧饔蛎娣e——高程曲線的基礎(chǔ)上構(gòu)造了侵蝕流域地貌系統(tǒng)的信息熵表達(dá)式，并據(jù)此作為流域穩(wěn)定性的一種判定指標(biāo)。Read J. 和Harr M.（1988）首次將信息熵的概念與斜坡安全系數(shù)計(jì)算的條分法結(jié)合在一起。由于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)內(nèi)容的多樣性，所以決定了預(yù)測(cè)理論和方法的非單一性。晏同珍等（1989）將其概括為三類模型預(yù)測(cè)法——確定性模型預(yù)測(cè)法、統(tǒng)計(jì)模型預(yù)測(cè)法、信息模型預(yù)測(cè)法；前兩種模型又可分別稱其為“白箱”和“黑箱”模型，而信息模型則是介于兩者之間。

地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象（Y）受多種因素Xi的影響，各種因素所起作用的大小、性質(zhì)是不相同的。在各種不同的地質(zhì)環(huán)境中，對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害而言，總會(huì)存在一種“最佳因素組合”。因此，對(duì)于區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)要綜合研究“最佳因素組合”，而不是停留在單個(gè)因素上。信息預(yù)測(cè)的觀點(diǎn)認(rèn)為，地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生與否是與預(yù)測(cè)過程中所獲取的信息的數(shù)量和質(zhì)量有關(guān)，因此可用信息量來衡量：

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論與實(shí)踐

根據(jù)條件概率運(yùn)算，上式可進(jìn)一步寫成：

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論與實(shí)踐

式中：I（y,x₁x₂x_n）為因素組合x₁x₂x_n對(duì)地質(zhì)災(zāi)害所提供的信息量（bit）；P（y,x₁x₂x_n）為因素x₁x₂x_n組合條件下地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率；Ix₁（y,x₂）為因素x₁存在時(shí)，因素x₂對(duì)地質(zhì)災(zāi)害提供的信息量（bit）；P（y）為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率。

式（2）說明，因素組合x₁x₂x_n對(duì)地質(zhì)災(zāi)害所提供的信息量等于因素x₁提供的信息量，加上因素x₁確定后因素x₂對(duì)地質(zhì)災(zāi)害提供的信息量，直至因素x₁x₂x_n-1確定后，x_n對(duì)地質(zhì)災(zāi)害提供的信息量，反映出信息的可加性特征，從而說明區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害信息預(yù)測(cè)是充分考慮因素組合的共同影響與作用。

P（y,x₁x₂x_n）和P（y）可用統(tǒng)計(jì)概率來表示，各種因素組合對(duì)預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害提供的信息量可正可負(fù)，當(dāng)P（y,x₁x₂x_n）>；P（y）時(shí)，I（y,x₁x₂x_n）>；0；反之I（y,x₁x₂x_n）<；0。大于0情況表示因素組合x₁x₂x_n有利于所預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，相反情況則表明這些因素組合不利于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)是在對(duì)研究區(qū)域網(wǎng)格單元?jiǎng)澐值幕A(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)不同地區(qū)具體的地質(zhì)、地形條件，采用相應(yīng)的網(wǎng)格形狀和網(wǎng)格大小，進(jìn)一步結(jié)合區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害分布圖開展信息統(tǒng)計(jì)分析。假定某區(qū)域內(nèi)共劃分成N個(gè)單元，已經(jīng)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的單元為N₀個(gè)。具相同因素x₁x₂x_n組合的單元共M個(gè)，而在這些單元中有地質(zhì)災(zāi)害的單元數(shù)為M₀個(gè)。按照統(tǒng)計(jì)概率代表先驗(yàn)概率的原理，式（1），因素x₁x₂x_n在該地區(qū)內(nèi)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害提供的信息量為：

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論與實(shí)踐

如果采用面積比來計(jì)算信息量值，則式（3）可表示成：

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論與實(shí)踐

式中：A為區(qū)域內(nèi)單元總面積；A₀為已經(jīng)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的單元面積之和；S為具相同因素x₁x₂x_n組合的單元總面積；S₀為具相同因素x₁x₂x_n組合單元中發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的單元面積之和。

一般情況下，由于作用于地質(zhì)災(zāi)害的因素很多，相應(yīng)的因素組合狀態(tài)也特別多，樣本統(tǒng)計(jì)數(shù)量往往受到限制，故采用簡(jiǎn)化的單因素信息量模型的分步計(jì)算，再綜合疊加分析相應(yīng)的信息量模型改寫為：

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論與實(shí)踐

式中：I為預(yù)測(cè)區(qū)某單元信息量預(yù)測(cè)值；Sⁱ為因素x_i所占單元總面積；S₀ⁱ為因素x_i單元中發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的單元面積之和。

六、實(shí)證權(quán)重法

實(shí)證權(quán)重法（Weights of evidence，）是加拿大數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)家Agterberg等（1989）提出的一種基于二值（存在或不存在）圖像的地學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，是在假設(shè)條件獨(dú)立的前提下，基于貝葉斯定理（Bayesian’rule）的一種定量預(yù)測(cè)方法。Bonham-Carter等（1990）和Harris等（2001）都先后應(yīng)用WOE方法來預(yù)測(cè)礦產(chǎn)的遠(yuǎn)景分布。通過對(duì)已知成礦情況網(wǎng)格單元的預(yù)測(cè)因子和響應(yīng)因子之間的統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算出權(quán)重，然后對(duì)各待預(yù)測(cè)網(wǎng)格單元的各預(yù)測(cè)因子進(jìn)行加權(quán)綜合，最后，通過確定每一單元響應(yīng)因子出現(xiàn)的概率大小便可得到不同級(jí)別的成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

Van Westen進(jìn)一步將模型應(yīng)用到災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估領(lǐng)域。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)權(quán)重模擬方法的主要原理是利用滑坡歷史分布數(shù)據(jù)，建立滑坡分布與各影響因子之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，即根據(jù)在各影響因子不同類別中滑坡分布的統(tǒng)計(jì)情況來確定各影響因子對(duì)滑坡災(zāi)害的貢獻(xiàn)率（權(quán)重）大小。這種采用數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重確定的方法被稱為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型。與專家知識(shí)模型相比，權(quán)重的確定更加科學(xué)和可靠，避免了專家的主觀性所帶來的不確定性。最后，利用另一時(shí)期的滑坡分布?xì)v史數(shù)據(jù)對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)和成功率預(yù)測(cè)，調(diào)整不合理的邊界，使評(píng)估結(jié)果更加具有可信度?；诮y(tǒng)計(jì)學(xué)的Bayesian方法的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)權(quán)重模型所采用的統(tǒng)計(jì)方法更加嚴(yán)謹(jǐn)，充分考慮了滑坡影響因素之間的關(guān)系，以及各影響因素與滑坡災(zāi)害的關(guān)系；并進(jìn)行影響因素的獨(dú)立性分析，找出最關(guān)鍵的影響因子。在此基礎(chǔ)上計(jì)算各影響因素的權(quán)重。

七、非線性模型預(yù)測(cè)法

非線性模型預(yù)測(cè)法又稱BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，是把一組樣本的輸入輸出問題變?yōu)橐粋€(gè)非線性優(yōu)化問題而建立的預(yù)測(cè)模型。

鑒于地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)具有復(fù)雜性特點(diǎn)，很難用簡(jiǎn)單的線性方程表達(dá)，因此使一批非線性預(yù)測(cè)模型迅速發(fā)展起來。如分形理論就是通過研究地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)的自相似性來對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行研究。易順民應(yīng)用分形理論研究了區(qū)域性滑坡災(zāi)害活動(dòng)的自相似結(jié)構(gòu)特征，發(fā)現(xiàn)在地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)的高潮期到來前有明顯的降維。吳中如、黃國明等依據(jù)分形理論提出了滑坡變形失穩(wěn)判據(jù)及滑坡蠕滑的相空間模型，是地質(zhì)災(zāi)害時(shí)間預(yù)報(bào)的一種全新思路。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(jìn)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(shí)的突變行為，為地質(zhì)災(zāi)害時(shí)間預(yù)報(bào)提供了一種新途徑；分形理論則從幾何的角度探討系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)層次間的自相似性，應(yīng)用在地質(zhì)災(zāi)害過程描述及過程預(yù)報(bào)中，化復(fù)雜為簡(jiǎn)單，化定性為定量；混沌動(dòng)力學(xué)探討非線性地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)在其演化過程中的不可逆性和演化行為對(duì)初值的敏感性。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Artificial Neural Network，簡(jiǎn)稱ANN）是由大量與自然神經(jīng)細(xì)胞類似的人工神經(jīng)元廣泛互連而成的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的信息處理由神經(jīng)元之間的相互作用來實(shí)現(xiàn)，知識(shí)與信息的存貯表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)元件互連間分布式的物理聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)和識(shí)別決定于各神經(jīng)元連接權(quán)系的動(dòng)態(tài)演化過程。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)超大規(guī)模非線性連續(xù)時(shí)間自適應(yīng)信息處理系統(tǒng)。目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已滲透到許多領(lǐng)域，為學(xué)習(xí)識(shí)別和計(jì)算提供了新的現(xiàn)代途徑。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用比較方便，它的信息處理過程同人腦一樣，是一個(gè)黑箱，如圖1-6所示。在實(shí)際應(yīng)用中，和人們打交道的只是它表層的輸入和輸出，而內(nèi)部信息處理過程是看不到的。對(duì)于不懂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部原理的人，也可將自己的問題交給這種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解決，只要把你的例子讓它學(xué)習(xí)一段時(shí)間，它就可以解決與之有關(guān)的問題。這正符合地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)理論的基本原理和思路。

圖1-6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息處理示意圖

根據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)生物神經(jīng)系統(tǒng)的不同組織層次和抽象層次的模擬，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以分為多種類型。目前已有40余種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。引用于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)估的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（Back Propagation,簡(jiǎn)稱BP模型）是目前應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最成熟的一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，如圖1-7所示，它是按層次結(jié)構(gòu)構(gòu)造的，包括一個(gè)輸入層、一個(gè)輸出層和一個(gè)或多個(gè)隱含層。

圖1-7 BP網(wǎng)絡(luò)模型

實(shí)際上，BP模型是把一組樣本的輸入輸出問題變?yōu)橐粋€(gè)非線性優(yōu)化問題。我們可以把這種模型看成一個(gè)從輸入到輸出的映射，這個(gè)映射是高度非線性的。如果輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)為n，輸出節(jié)點(diǎn)數(shù)為m，則神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)表示的是從n維歐氏空間到m維歐氏空間的映射。

在預(yù)測(cè)識(shí)別過程中，標(biāo)準(zhǔn)樣本的選擇是否得當(dāng)，是預(yù)測(cè)是否成功的關(guān)鍵。一般來說，學(xué)習(xí)樣本最好能涵蓋預(yù)測(cè)對(duì)象的所有狀態(tài)，具有廣泛的代表性。在確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，一般來講，一個(gè)隱層的三層BP模型已可進(jìn)行任意精度模擬任何連續(xù)函數(shù)。隱含層結(jié)點(diǎn)數(shù)目過少，不能有效地映射輸入層和輸出層之間的關(guān)系；過多，收斂速度過慢。因此，中間層結(jié)點(diǎn)數(shù)目的選取，需經(jīng)過反復(fù)演算訓(xùn)練，才能得出較為理想的節(jié)點(diǎn)數(shù)。在計(jì)算過程中，為了提高效率，可以適當(dāng)降低輸入結(jié)點(diǎn)的數(shù)目，減少訓(xùn)練樣本的維數(shù)，以增加網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，同時(shí)還可以通過增加沖量項(xiàng)法或者自適應(yīng)調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)率、共軛梯度法等方法提高迭代收斂速度。

BP模型運(yùn)用到地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃中，可以通過樣本區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)樣本的學(xué)習(xí)建立相應(yīng)預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，從而推廣到預(yù)測(cè)區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)。網(wǎng)絡(luò)的輸入層的變量對(duì)應(yīng)于影響地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的主要影響因素，變量可以是二態(tài)變量，也可以是具體的觀測(cè)數(shù)據(jù)。當(dāng)然由于各變量存在單位或數(shù)量級(jí)的差異，必須把變量數(shù)據(jù)經(jīng)過正規(guī)化或標(biāo)準(zhǔn)化處理。輸出層對(duì)應(yīng)的是地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)等級(jí)（極高、高、中等、低、極低）的劃分，或是危險(xiǎn)程度的具體數(shù)值表達(dá)，如穩(wěn)定性系數(shù)、破壞概率等，這就要求樣本區(qū)的研究精度較高，指標(biāo)細(xì)化程度較高。

八、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析與GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)（GIS）是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代地理學(xué)、遙感測(cè)繪學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、管理科學(xué)和現(xiàn)代通訊技術(shù)于一體的一門新興學(xué)科。具體而言，GIS是指對(duì)各種地理信息及其載體（文字、數(shù)據(jù)、圖表、專題圖等）進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)、檢索、修改、量測(cè)、運(yùn)算、分析、輸出等的技術(shù)系統(tǒng)。GIS的主要功能有采集、存儲(chǔ)、管理、分析、輸出各種數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)維護(hù)和更新、區(qū)域空間分析以及多因素綜合分析和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等。GIS不僅可以像傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）那樣管理數(shù)字和文字（屬性）信息，而且還可以管理空間（圖形）信息；它可以使用各種空間分析的方法，對(duì)多種不同的信息進(jìn)行綜合分析，尋找空間實(shí)體間的相互關(guān)系，分析和處理一定區(qū)域內(nèi)分布的現(xiàn)象和過程。當(dāng)代地理信息系統(tǒng)正向能夠提供豐富、全面的空間分析功能的智能化GIS的方向發(fā)展。智能化的GIS具有強(qiáng)大的空間建模功能，能夠構(gòu)建各種具有專業(yè)性、綜合性、集成性的地學(xué)分析模型來完成具體的實(shí)際工作，解決以前只有靠地學(xué)專家才能解決的問題。

GIS把各種與空間信息相關(guān)的技術(shù)與學(xué)科有機(jī)地融合在一起，并與不同數(shù)據(jù)源的空間與非空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過空間操作與模型分析，提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策有用的信息產(chǎn)品。GIS為我們提供了一種認(rèn)識(shí)和理解地學(xué)信息的新方式，GIS強(qiáng)大的空間分析功能和空間數(shù)據(jù)庫管理能力為我們研究區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害提供了一個(gè)科學(xué)、便捷的嶄新途徑。

作為數(shù)字地球的核心技術(shù)之一，GIS經(jīng)過將近40年的發(fā)展，已經(jīng)成為一種日益成熟的空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)和方法。它提供了一種認(rèn)識(shí)和理解地學(xué)信息的新方式，已廣泛應(yīng)用于國土資源調(diào)查、環(huán)境質(zhì)量評(píng)估、區(qū)域規(guī)劃設(shè)計(jì)、公共設(shè)施管理等方面。在地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域，GIS技術(shù)的應(yīng)用已從最初的數(shù)據(jù)管理、多源數(shù)據(jù)采集數(shù)字化輸入和繪圖輸出，到數(shù)字高程模型、數(shù)字地面模型的使用、GIS 結(jié)合災(zāi)害評(píng)估模型的擴(kuò)展分析、GIS與決策支持系統(tǒng)的集成、GIS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用等，并逐步發(fā)展與深入應(yīng)用。

各種地質(zhì)災(zāi)害都是在地球表層一定空間范圍和一定時(shí)間限度內(nèi)發(fā)生的，盡管不同種類的地質(zhì)災(zāi)害之間、同一種類的地質(zhì)災(zāi)害的不同個(gè)體之間大都形態(tài)各異，形成機(jī)理也是千差萬別，但它們都是災(zāi)害孕育環(huán)境與觸發(fā)因子共同作用的結(jié)果，而這些都與空間信息密切相關(guān)，利用GIS技術(shù)不僅可以對(duì)各種地質(zhì)災(zāi)害及其相關(guān)信息進(jìn)行管理，而且可以從不同空間和時(shí)間的尺度上分析地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與環(huán)境因素之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，評(píng)估各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率和可能的災(zāi)害后果。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃圖屬于一種綜合圖件，而且具有一定時(shí)段內(nèi)的靜態(tài)特點(diǎn)，因此需要不斷更新；尤其是有新的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候，更應(yīng)及時(shí)修訂。由于GIS技術(shù)的空間分析、制圖功能和可視化的特點(diǎn)，所以GIS技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃研究方面正得到快速發(fā)展，以GIS軟件為技術(shù)平臺(tái)的地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性、易損性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的系統(tǒng)研究逐步成為本領(lǐng)域研究的發(fā)展方向，并有可能在不遠(yuǎn)的未來與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合。

國外尤其是發(fā)達(dá)國家，對(duì)GIS技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域的研究已做了很多工作。從20世紀(jì)80年代至今，GIS技術(shù)的應(yīng)用已從數(shù)據(jù)管理、多源數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)化輸入和繪圖輸出，到數(shù)字高程模型、數(shù)字地面模型的使用、GIS結(jié)合災(zāi)害評(píng)估模型的擴(kuò)展分析、GIS與決策支持系統(tǒng)（DSS）的集成、GIS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用，都得到不斷的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。在滑坡災(zāi)害研究領(lǐng)域，GIS技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）建立基于GIS的滑坡災(zāi)害信息管理系統(tǒng)。如Keane James M.（1992）, BaharIrwan（1998）, Bliss Norman B.（1998）等將GIS運(yùn)用到滑坡災(zāi)害歷史數(shù)據(jù)的管理及預(yù)測(cè)成果成圖表征中。

（2）GIS技術(shù)與各種評(píng)估模型結(jié)合運(yùn)用到滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)中。如Matula（1987），Lekkas E.（1995）, Randall（1998）, Dhakal Amod Sagar（1999）等利用GIS的空間分析功能與預(yù)測(cè)模型的結(jié)合，完成了滑坡預(yù)測(cè)因素的空間疊加，進(jìn)行滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，得出相應(yīng)的預(yù)測(cè)分區(qū)圖和滑坡敏感性圖。

（3）進(jìn)行基于GIS的滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析預(yù)測(cè)與管理。如 Ellene（1994）,Leroi（1996）,Bunza（1996）, Castaneda Oscar E.（1998）, Atkinson（1998）, Michael（2000）, Aleotti（2000）等從影響滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的因素出發(fā)，利用GIS的空間分析功能進(jìn)行因素疊加，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并結(jié)合GIS的信息管理功能，對(duì)災(zāi)害信息進(jìn)行管理，最終進(jìn)行管理決策，大到防災(zāi)減災(zāi)的目的。目前，國外在滑坡災(zāi)害預(yù)測(cè)領(lǐng)域已基本實(shí)現(xiàn)了RS與GIS的緊密結(jié)合，個(gè)別項(xiàng)目已達(dá)到了3S技術(shù)的結(jié)合。

國內(nèi)基于GIS技術(shù)開展地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作起步較晚，目前還沒有成熟實(shí)用的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)估的GIS系統(tǒng)。姜云、王蘭生（1994）在山區(qū)城市地面巖體穩(wěn)定性管理與控制中應(yīng)用了GIS技術(shù)，以重慶市為典型研究對(duì)象，對(duì)地面巖體變形破壞進(jìn)行了時(shí)空預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；同時(shí)，通過分析城市地質(zhì)環(huán)境對(duì)土地工程利用的制約關(guān)系，應(yīng)用GIS的信息存儲(chǔ)、查詢、空間疊加運(yùn)算及DEM模型等功能，做出地力等級(jí)劃分，并編制了斜坡穩(wěn)定性綜合評(píng)估分區(qū)圖。雷明堂、蔣小珍等（1994）將GIS技術(shù)運(yùn)用在巖溶塌陷評(píng)估中，完成了研究區(qū)巖溶塌陷危險(xiǎn)度評(píng)估及分區(qū)。成都理工學(xué)院（1998）和中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院及國土資源部長江三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部合作進(jìn)行了“地質(zhì)災(zāi)害信息系統(tǒng)及防治決策支持系統(tǒng)”開發(fā)試驗(yàn)工作，初步建立了一個(gè)全國地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與綜合評(píng)估系統(tǒng)。中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院、中國地質(zhì)大學(xué)、中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所、國土資源部實(shí)物地質(zhì)資料中心（2002）聯(lián)合開展了“全國地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃”項(xiàng)目攻關(guān)，利用國產(chǎn)軟件MAPGIS，對(duì)全國小比例尺滑坡、泥石流、巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了基于GIS的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（包括地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估、易損性評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)性區(qū)劃）。朱良峰等在國產(chǎn)版權(quán)的MAPGIS軟件平臺(tái)上，開發(fā)了一套地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)RISKANLY。這套基于GIS技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析不僅方法上可行，而且技術(shù)上先進(jìn)，代表著地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析的發(fā)展方向。當(dāng)然，無論是地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性分析模型，還是區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性分析模型，都有待于實(shí)踐中的進(jìn)一步研究與發(fā)展，這顯然是應(yīng)該隨著人類對(duì)地質(zhì)災(zāi)害本質(zhì)屬性認(rèn)識(shí)的逐漸深化而不斷發(fā)展的。

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害破壞的廣度與深度也在迅速增大，需要更加關(guān)注地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域時(shí)空預(yù)測(cè)研究。與地質(zhì)災(zāi)害有關(guān)的相關(guān)因素很多且成因復(fù)雜，都與空間信息密切相關(guān)，因此，利用GIS技術(shù)不僅可以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)的各種空間信息進(jìn)行管理，而且可以從不同的空間和時(shí)間尺度上分析地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與環(huán)境因素之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)和可能的災(zāi)害范圍。因此，基于GIS的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃將會(huì)在未來我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用。

九、小結(jié)

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估涉及兩個(gè)重要的方面：一是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性問題，二是人類自身、社會(huì)及環(huán)境等對(duì)象對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的抵御能力問題。因此，地質(zhì)災(zāi)害的定義采用國際上的geological hazard一詞。本書遵循科學(xué)性、通用性的原則，結(jié)合國內(nèi)近年來在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域已初步形成的有代表性的術(shù)語表達(dá)方式，在聯(lián)合國教科文組織提出的統(tǒng)一定義的基礎(chǔ)上，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所涉及的基本術(shù)語定義如下：

（1）危險(xiǎn)度H（Hazard）。特定地區(qū)范圍內(nèi)某種潛在的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象在一定時(shí)期內(nèi)發(fā)生的概率。

（2）易損性V（Vulnerability）。某種地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象以一定的強(qiáng)度發(fā)生而對(duì)承災(zāi)體可能造成的損失程度，易損性可以用0-1來表示，0表示無損失，1表示完全損失。

（3）承災(zāi)體E（Element at risk）。特定區(qū)域內(nèi)受地質(zhì)災(zāi)害威脅的各種對(duì)象，包括人口、財(cái)產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、公共設(shè)施、土地、資源、環(huán)境等。

（4）風(fēng)險(xiǎn)度R（Risk）。承災(zāi)體可能受到各種地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象襲擊而造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡、環(huán)境破壞等。風(fēng)險(xiǎn)等于危險(xiǎn)性、易損性、承災(zāi)體價(jià)值三者的乘積。

風(fēng)險(xiǎn)度（R）=危險(xiǎn)度（H）×易損度（V）×承災(zāi)體價(jià)值（E）

如何運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行政策分析

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法是一種以反饋控制理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為手段，通常用以研究復(fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的定量方法。自50年代中美國麻省理工學(xué)院地的福雷斯特教授創(chuàng)立以來，它已成功地尖用于企業(yè)、城市、地區(qū)、國家甚至世界規(guī)模的許多戰(zhàn)略與決策等分析中，被譽(yù)為"戰(zhàn)略與決策實(shí)驗(yàn)室"。這種模型從本質(zhì)上看是帶時(shí)間滯后的一階差微分方程，由于建模時(shí)借助于"流圖"，其中"積累"、"流率"和其它輔助變量都具有明顯的物理意義，因此可以說是一種布告同實(shí)際的建模方法。它與其它模型方法相比，具有下列特點(diǎn)： （1）適用于處理長期性和周期性的問題。如自然界的生態(tài)平衡、人的生命周期和社會(huì)問題中的經(jīng)濟(jì)危機(jī)等都呈現(xiàn)周期性規(guī)

　國內(nèi)外自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估工作概況

國內(nèi)外對(duì)災(zāi)害的研究歷史非常久遠(yuǎn)，但將災(zāi)害評(píng)估作為災(zāi)害研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)新內(nèi)容，僅是近幾十年來隨著災(zāi)害損失的日益嚴(yán)重和相關(guān)學(xué)科理論與技術(shù)的迅速發(fā)展而興起的。目前雖然尚沒有形成完整的理論與方法，但對(duì)自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估工作確已取得了重要進(jìn)展，不但為減災(zāi)發(fā)揮了重要作用，而且為災(zāi)情評(píng)估逐步走向成熟奠定了基礎(chǔ)。

一、國外災(zāi)害評(píng)估研究概況

本世紀(jì)60年代以前，自然災(zāi)害研究主要限于災(zāi)害機(jī)理及預(yù)測(cè)研究，重點(diǎn)調(diào)查分析災(zāi)害形成條件與活動(dòng)過程。70年代以后，隨著自然災(zāi)害破壞損失的急劇增加，促使人類把減災(zāi)工作提高到前所未有的程度。在一些發(fā)達(dá)國家，首先拓寬了災(zāi)害研究領(lǐng)域，在繼續(xù)深入研究災(zāi)害機(jī)理的同時(shí)，開始進(jìn)行災(zāi)害評(píng)估工作。美國首先對(duì)加州的地震、滑坡等10種自然災(zāi)害進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。該項(xiàng)工作于1969年由土地保護(hù)部（Conservation department）提出，由該部的礦山地質(zhì)處執(zhí)行；從1970年7月1日至1973年6月30日，分三個(gè)階段完成。研究內(nèi)容包括：區(qū)域內(nèi)現(xiàn)實(shí)和潛在的城市發(fā)展與地質(zhì)環(huán)境沖突的識(shí)別；政府和私人部門責(zé)任的評(píng)判；建議優(yōu)先項(xiàng)目以及立法和組織要求，將最終項(xiàng)目報(bào)告作為州和地方政府以及私人部門決策的基礎(chǔ)。通過該項(xiàng)研究，得出1970～2000年加州10種自然災(zāi)害可能造成的損失為550億美元；如果采取有效的防治辦法，生命傷亡可減少90%，經(jīng)濟(jì)損失也可以明顯減少。

1970～1976年，美國內(nèi)務(wù)部地調(diào)所（USGS）和住房與城市發(fā)展部的政策發(fā)展與研究辦公室，聯(lián)合支持了舊金山海灣地區(qū)環(huán)境與資源計(jì)劃研究。這項(xiàng)研究的目的是推進(jìn)地球科學(xué)信息在區(qū)域計(jì)劃和決策中的應(yīng)用。在由海灣地區(qū)行政管理聯(lián)合會(huì)的R.T.Laird等人完成的《土地潛力數(shù)學(xué)分析》報(bào)告中，初次使用了一種新的方法來評(píng)價(jià)土地利用方案。這種方法要求估價(jià)與地質(zhì)和水文特征相關(guān)的成本。這些成本可能是減災(zāi)措施成本，也可能是未來損失概率成本或損失機(jī)會(huì)成本。由于可用現(xiàn)值表示，所以此成本提供了一個(gè)評(píng)價(jià)和比較不同土地使用和不同災(zāi)害制約因素以及資源的共同基礎(chǔ)。與此同時(shí)，美國的一個(gè)多學(xué)科專家小組開展了自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與減災(zāi)政策研究。其目的是提高對(duì)自然災(zāi)害危害水平的認(rèn)識(shí)，探討各種減災(zāi)政策的有效性，分析減災(zāi)政策制定體系的各種制約因素，從而為聯(lián)邦、州和地方政府提出一系列建議或可行的措施。研究小組選擇了洪水、地震、臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮、海嘯、龍卷風(fēng)、滑坡、強(qiáng)風(fēng)、膨脹土等九種自然災(zāi)害，對(duì)美國各縣發(fā)生的災(zāi)害建立起一套預(yù)測(cè)模型；在此基礎(chǔ)上，估算了9種災(zāi)害到2000年的期望損失值。

進(jìn)入80年代，對(duì)各種自然災(zāi)害的研究得到了更加廣泛而又深切的關(guān)注。1989年，由美國國家科學(xué)院的全國研究理事會(huì)（NRC）及聯(lián)邦所屬科學(xué)和減災(zāi)機(jī)構(gòu)召集，由17位成員組成的國家委員會(huì)分工協(xié)作，制定了減災(zāi)十年計(jì)劃。該計(jì)劃把自然災(zāi)害評(píng)估列為研究的重要內(nèi)容，提出在以下三個(gè)方面深化研究：引起自然災(zāi)害的物理過程和生物學(xué)過程；社會(huì)可以調(diào)用的減輕自然災(zāi)害物理效應(yīng)的技術(shù)能力；人類相互作用系統(tǒng)的特征及對(duì)災(zāi)害事件的反應(yīng)。與此同時(shí)，繼續(xù)開展了單項(xiàng)的或者綜合的災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估工作，全國研究理事會(huì)地震損失評(píng)估專家小組在1989年提交了《未來地震的損失評(píng)估》報(bào)告。日本、英國等一些國家則進(jìn)行了地震、洪水、海嘯、泥石流、滑坡等災(zāi)害評(píng)估，并且在有關(guān)的減災(zāi)法規(guī)（如日本的《災(zāi)害救助法》、《地震保險(xiǎn)法》等）中強(qiáng)調(diào)災(zāi)情調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、評(píng)價(jià)以及據(jù)此確定的減災(zāi)責(zé)任與救助措施。

為了推進(jìn)廣泛的國際間協(xié)調(diào)與合作，聯(lián)合國在1987年通過決議，確定在本世紀(jì)最后十年開展“國際減輕自然災(zāi)害十年”活動(dòng)。1991年，聯(lián)合國國際減災(zāi)十年（IDNDR）科技委員會(huì)提出了《國際減輕自然災(zāi)害十年的災(zāi)害預(yù)防、減少、減輕和環(huán)境保護(hù)綱要方案與目標(biāo)》（PREEMPT），在規(guī)劃的三項(xiàng)時(shí)事中的第一項(xiàng)就是進(jìn)行災(zāi)害評(píng)估。提出“各個(gè)國家對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估，即評(píng)價(jià)危險(xiǎn)性和脆弱性。主要包括：①總體上哪些自然災(zāi)害具有危害性；②對(duì)每一種災(zāi)害威脅的地理分布和發(fā)生間隔及影響程度進(jìn)行評(píng)價(jià)；③估計(jì)評(píng)價(jià)最重要的人口和資源集中點(diǎn)的易災(zāi)性?！卑炎匀粸?zāi)害災(zāi)情評(píng)估納入實(shí)現(xiàn)減災(zāi)目標(biāo)的重要措施。國際減災(zāi)活動(dòng)得到許多國家的積極響應(yīng)，使災(zāi)害研究空前發(fā)展。具體表現(xiàn)在：研究機(jī)構(gòu)和人員不斷壯大；災(zāi)害學(xué)術(shù)刊物不斷增加；專業(yè)會(huì)議頻頻召開；災(zāi)害研究領(lǐng)域迅速擴(kuò)大；人類對(duì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)不斷豐富和深化。美國的《自然災(zāi)害觀測(cè)者》、《科學(xué)事件快報(bào)》，英國的《災(zāi)害管理》、《災(zāi)害研究和實(shí)踐》，日本的《自然災(zāi)害科學(xué)》，瑞典的《意外事件、自然災(zāi)害研究委員會(huì)通訊》等刊物相繼問世。國際性減災(zāi)會(huì)議頻繁召開：1980年在美國召開了“國際災(zāi)害預(yù)防會(huì)議”；1984年在我國臺(tái)灣召開了“減輕自然災(zāi)害國際討論會(huì)”；1985年在馬德拉斯召開了“印度－美國減輕風(fēng)災(zāi)會(huì)議”；1988年在美國召開了“地質(zhì)災(zāi)害討論會(huì)”；1991年在中國北京召開了“國際地質(zhì)災(zāi)害研討會(huì)”；1992年在加拿大溫哥華召開了“地質(zhì)技術(shù)與自然災(zāi)害研討會(huì)”。與此同時(shí)，還召開了多次“國際自然和人為災(zāi)害會(huì)議”：第一屆會(huì)議于1982年在美國夏威夷召開；第二屆會(huì)議于1986年在加拿大里木斯基舉行；第三屆會(huì)議于1988年在墨西哥的因森達(dá)舉行；第四屆會(huì)議于1991年在意大利的培盧基舉行；第五屆會(huì)議于1993年在中國青島舉行。此外，1994年5月在日本橫濱召開了“世界減災(zāi)大會(huì)”。這些會(huì)議的主題內(nèi)容雖然不同，但災(zāi)害評(píng)估是會(huì)議關(guān)注的重要方面；而且隨著時(shí)間的發(fā)展，有關(guān)的成果越來越豐富，在世界范圍內(nèi)的重視程度也越來越高。

為了推動(dòng)國際減災(zāi)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，一些國際組織提出了重大自然災(zāi)害評(píng)估的國際合作計(jì)劃。如90年代聯(lián)合國國際減災(zāi)十年科技委員會(huì)批準(zhǔn)“全球地震危險(xiǎn)性評(píng)估計(jì)劃（Global Seismic Hazard Assessment Program）”。該計(jì)劃將推進(jìn)全球和區(qū)域的廣泛協(xié)調(diào)，爭(zhēng)取在本世紀(jì)結(jié)束前對(duì)各國地震危險(xiǎn)性予以評(píng)估，使世界范圍的地震研究達(dá)到一個(gè)新的水平。

二、國內(nèi)災(zāi)害評(píng)估研究概況

我國是世界上記錄災(zāi)害最悠久、史料最豐富的國家。新中國成立以后，國家特別重視減災(zāi)工作，為了有效地防災(zāi)、救災(zāi)，特別加強(qiáng)災(zāi)情調(diào)查評(píng)估，并取得了顯著成績。但由于歷史的局限，早期的災(zāi)情研究主要局限于災(zāi)害事件現(xiàn)象和破壞損失情況的統(tǒng)計(jì)描述。70年代以后，隨著災(zāi)害對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響的日益嚴(yán)重和國際災(zāi)害研究的迅速發(fā)展，我國災(zāi)害評(píng)估研究開始興起，并得到蓬勃發(fā)展；雖然至今尚沒形成獨(dú)立的學(xué)科體系，但許多內(nèi)容達(dá)到國際領(lǐng)先水平，取得的成果不但有力地支持了我國的減災(zāi)事業(yè)，而且推動(dòng)了世界災(zāi)害研究水平的提高。

我國比較系統(tǒng)深入的災(zāi)情評(píng)估當(dāng)屬地震災(zāi)害。其代表性的工作成果首先是由原國家地震局先后完成的三代《中國地震烈度區(qū)劃圖及使用規(guī)定》。該圖在對(duì)全國區(qū)域地震危險(xiǎn)性評(píng)估基礎(chǔ)上，確定了不同地區(qū)一般場(chǎng)地條件下在未來一定期限內(nèi)可能遭遇超越概率為10%的烈度值，即地震基本烈度。與此同時(shí)，原國家地震局震害防御司等先后進(jìn)行了“中國地震災(zāi)害損失預(yù)測(cè)研究”、“未來地震損失評(píng)估方法”等研究。通過這些工作，建立了地震災(zāi)害評(píng)估指標(biāo)體系，基本完善了評(píng)估內(nèi)容，初步形成了比較系統(tǒng)的災(zāi)害評(píng)估理論和方法。為了指導(dǎo)全國地震災(zāi)害災(zāi)情統(tǒng)計(jì)和評(píng)估工作，原國家地震局制定了《地震災(zāi)情上報(bào)暫行規(guī)定》、《地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)震害預(yù)測(cè)工作指南（試行稿）》等文件，出版了《地震災(zāi)害預(yù)測(cè)和評(píng)估工作手冊(cè)》，使我國地震災(zāi)害災(zāi)情統(tǒng)計(jì)和評(píng)估初步走上科學(xué)化、規(guī)范化道路。

我國對(duì)其它一些災(zāi)害也開展了不同程度的災(zāi)害評(píng)估研究。水利、農(nóng)林、氣象等部門和一些專家分別對(duì)一些區(qū)域性洪水災(zāi)害、森林災(zāi)害、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害等進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析或?yàn)?zāi)情預(yù)測(cè)評(píng)估，編制了風(fēng)險(xiǎn)圖，提出了災(zāi)情評(píng)估或風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法和技術(shù)。雖然這些工作還比較膚淺、零散，但對(duì)指導(dǎo)行業(yè)減災(zāi)，提高災(zāi)害保險(xiǎn)管理水平發(fā)揮了一定作用。

在地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域，災(zāi)情評(píng)估也開始興起。70年代以前，地質(zhì)災(zāi)害研究主要局限于對(duì)災(zāi)害分布規(guī)律、形成機(jī)理、趨勢(shì)預(yù)測(cè)等方面的分析，基本依附于水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘查和研究工作。70年代以后，地質(zhì)災(zāi)害研究開始突破傳統(tǒng)的研究模式，研究理論不斷提高，研究內(nèi)容日益豐富，迅速向新的獨(dú)立學(xué)科發(fā)展；伴隨這種趨勢(shì)，災(zāi)情評(píng)估開始起步。

近年來，在國家支持下，有關(guān)部門先后進(jìn)行了100多項(xiàng)崩塌（危巖）、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫、海水入侵等重大地質(zhì)災(zāi)害的專門勘查工作，并對(duì)危害嚴(yán)重的鏈子崖危巖、黃臘石滑坡等開始進(jìn)行防治。在地質(zhì)災(zāi)害勘查、研究項(xiàng)目中，越來越深入地開展了地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估工作。例如，由原國家計(jì)委國土地區(qū)司和原地質(zhì)礦產(chǎn)部地質(zhì)環(huán)境管理司共同組織的全國地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀調(diào)查，對(duì)全國地質(zhì)災(zāi)害損失程度和分布情況進(jìn)行了估算評(píng)價(jià)；張業(yè)成、張梁等在對(duì)中國近40年地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用AHP法分析評(píng)價(jià)了中國地質(zhì)災(zāi)害的危害程度，進(jìn)行了全國范圍的危險(xiǎn)性區(qū)劃；劉希林等根據(jù)大量調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料，提出了判斷泥石流危險(xiǎn)程度和評(píng)估泥石流泛濫堆積范圍的方法；胡瑞林等將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)，初步提出了地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)的計(jì)算機(jī)模型預(yù)測(cè)系統(tǒng)與應(yīng)用方法；羅元華、張梁、孟榮等在借鑒國外和國內(nèi)其它領(lǐng)域研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)環(huán)境經(jīng)濟(jì)理論，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估與經(jīng)濟(jì)損失分析的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了探討等。所有這些，不但為地質(zhì)災(zāi)害防治提供了依據(jù)，而且從理論上和實(shí)踐上為地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估提供了有益的經(jīng)驗(yàn)。

在進(jìn)行專業(yè)災(zāi)害評(píng)估研究和實(shí)踐的同時(shí)，不少專家對(duì)自然災(zāi)害評(píng)估理論和方法進(jìn)行了日益深入的探討和總結(jié)。例如，于光遠(yuǎn)在1987年全國災(zāi)害經(jīng)濟(jì)學(xué)討論會(huì)上，對(duì)自然災(zāi)害經(jīng)濟(jì)理論進(jìn)行了闡述，提出了災(zāi)害經(jīng)濟(jì)學(xué)屬于守業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)，減災(zāi)的經(jīng)濟(jì)效果表現(xiàn)為“負(fù)負(fù)得正”的經(jīng)濟(jì)效益；馬宗晉于1988年提出了用“災(zāi)度”表示自然災(zāi)害破壞損失規(guī)模的意見；高慶華于1991年提出了建立自然災(zāi)害評(píng)估系統(tǒng)的總體構(gòu)想；張梁等（1994）根據(jù)環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，初步論證了地質(zhì)災(zāi)害的屬性特征和災(zāi)情評(píng)估的經(jīng)濟(jì)分析方法；黃崇福等（1994）提出了自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的模型體系；李永善、張顯東、于慶東、羅云等分別對(duì)自然災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失、防治工程效益等評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了探討。

近10年來，國內(nèi)還召開了多次有關(guān)自然災(zāi)害評(píng)估的學(xué)術(shù)會(huì)議，對(duì)災(zāi)害評(píng)估的理論、方法、實(shí)踐成果進(jìn)行了比較頻繁的總結(jié)交流。如1987年、1990年、1991年先后三次召開了全國災(zāi)害經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)；1988年召開了全國森林災(zāi)害經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)；1992年召開了全國地質(zhì)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)學(xué)術(shù)研討會(huì)；1991年召開了全國水利經(jīng)濟(jì)效益研討會(huì)；1991年和1992年兩次召開了云南省災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估座談會(huì)；1991年召開了全國災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估學(xué)術(shù)討論會(huì)等。這些活動(dòng)促進(jìn)了部門之間、地區(qū)之間，以及不同學(xué)科之間的交流，對(duì)災(zāi)情評(píng)估起到了重要的推動(dòng)作用。

經(jīng)過近20多年的發(fā)展，我國自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估，在理論和實(shí)踐方面都取得了豐富成果，同世界同類研究相比，許多內(nèi)容居國際領(lǐng)先水平。雖然目前尚沒有形成系統(tǒng)完善的理論與方法，但已有的工作為今后奠定了重要的基礎(chǔ)。所有這些，標(biāo)志我國自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估已從萌芽階段開始進(jìn)入全面發(fā)展時(shí)期。

三、國內(nèi)外自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估取得的主要進(jìn)展

綜觀近幾十年來自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估工作，取得的進(jìn)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估得到越來越廣泛的重視

在自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估剛剛萌發(fā)的時(shí)候，只是個(gè)別部門和專家認(rèn)識(shí)到它對(duì)減災(zāi)的重要意義和光輝的發(fā)展前景；隨著減災(zāi)活動(dòng)的深入，這些認(rèn)識(shí)逐漸變?yōu)槎鄶?shù)部門和專家的共識(shí)。這種變化的主要表現(xiàn)是：越來越多的災(zāi)害管理部門組織項(xiàng)目開始進(jìn)行專門的災(zāi)情評(píng)估研究，并越來越強(qiáng)調(diào)災(zāi)情評(píng)估成果的應(yīng)用；投入這方面研究的專家越來越多，不但有自然科學(xué)的專家，而且不少從事社會(huì)經(jīng)濟(jì)研究、方法研究、新技術(shù)研究的專家也投入這一領(lǐng)域，極大地促進(jìn)了災(zāi)害評(píng)估的發(fā)展；學(xué)術(shù)活動(dòng)越來越頻繁，研究成果越來越豐富。

（二）研究內(nèi)容越來越廣泛

越來越多的學(xué)科融入自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估，使其研究內(nèi)容日趨廣泛深入。最突出的表現(xiàn)是強(qiáng)化了社會(huì)經(jīng)濟(jì)研究?？v觀幾十年來自然災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估發(fā)展過程，一個(gè)顯著變化是除了對(duì)災(zāi)害活動(dòng)強(qiáng)度（危險(xiǎn)性）的分析日益定量化外，對(duì)受災(zāi)體易損性的分析不斷加強(qiáng)。這種分析不僅局限于受災(zāi)體個(gè)體分析，而且逐漸擴(kuò)展到評(píng)價(jià)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性研究，從而使災(zāi)情評(píng)估從單純的自然科學(xué)研究，逐漸提高到多學(xué)科、多領(lǐng)域研究。

（三）研究的方法手段越來越豐富

隨著災(zāi)情評(píng)估研究的發(fā)展，研究方法日益豐富，除了災(zāi)害動(dòng)力學(xué)分析方法外，開始融入多種數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析和社會(huì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法，如概率分析、相關(guān)分析、趨勢(shì)分析、聚類分析、系統(tǒng)分析、層次分析、工程分析、價(jià)值分析等。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到越來越廣泛應(yīng)用。因此，災(zāi)情評(píng)估不斷向模型化、定量化、現(xiàn)代化方面發(fā)展。

活動(dòng)斷裂的主要活動(dòng)方式及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制分析

活動(dòng)斷裂的活動(dòng)性及其活動(dòng)方式研究既是青藏高原隆升機(jī)制與動(dòng)力學(xué)過程所需要依據(jù)的基礎(chǔ)信息，又是進(jìn)行區(qū)域地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。較為詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查成果、GPS位移場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)和構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果為系統(tǒng)分析滇藏鐵路沿線活動(dòng)斷裂的主要活動(dòng)規(guī)律及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。從前文所述可以看出，青藏高原不同地區(qū)的變形方式是不一致的，相應(yīng)地，滇藏鐵路沿線的斷裂活動(dòng)規(guī)律具有明顯的分區(qū)性。以下分成藏南區(qū)、藏東南區(qū)和滇西北區(qū)對(duì)主要活動(dòng)斷裂的活動(dòng)規(guī)律及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制加以總結(jié)和闡述。

一、藏南區(qū)活動(dòng)斷裂的主要活動(dòng)方式及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制

晚新生代以來，在印度板塊向NE方向的強(qiáng)烈推擠作用下，青藏高原南部形成以逆沖對(duì)疊為主的喜馬拉雅前陸逆沖楔，塑造了該區(qū)基本構(gòu)造格局。滇藏鐵路拉薩-林芝段所在的藏東南區(qū)，在晚近時(shí)期，一方面隨著NE向的推擠，深部物質(zhì)向東流動(dòng)，導(dǎo)致地殼表層整體產(chǎn)生向北和向東的位移分量；另一方面，在NE向主壓應(yīng)力產(chǎn)生作用的同時(shí)，出現(xiàn)SE-SSE方向的伸展或拉張，形成和加劇了一系列NNE向的裂谷或斷陷盆地的形成和發(fā)展，控制這些盆地的邊界斷裂成為第四紀(jì)以來特別是晚更新世以來活動(dòng)性較強(qiáng)的構(gòu)造部位，它們的活動(dòng)方式以正斷為主，如：亞東-那曲裂谷帶、桑日-沃卡裂谷帶等，這些部位也是現(xiàn)代地震的頻發(fā)區(qū)。在上述應(yīng)力作用下，還可以產(chǎn)生NW向的右旋和NE向的左旋共軛走滑斷裂，這些走滑斷裂也控制了一些沉積盆地的形成，它們主要分布在拉薩以西地區(qū)。而相對(duì)較早發(fā)育的近EW向構(gòu)造變形帶，如雅魯藏布江變形帶、工布江達(dá)-墨竹工卡變形帶等，隨著板塊拼貼的完成，其與周邊物質(zhì)主要以整體運(yùn)動(dòng)的形式存在，晚更新世以來的活動(dòng)性明顯變?nèi)?，只是在林芝以東受到東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)的阻擋，產(chǎn)生NE向的弧形偏移。

應(yīng)當(dāng)指出，盡管上述近EW向構(gòu)造變形帶在第四紀(jì)期間活動(dòng)性較弱，但它們?nèi)钥蓸?gòu)成地下水貫通和傳導(dǎo)的通道，因此，該段鐵路沿線沿EW向構(gòu)造變形帶出現(xiàn)一系列的溫泉、沸泉是可以理解的。

二、藏東南區(qū)活動(dòng)斷裂的主要活動(dòng)方式及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制

藏東南區(qū)（三江區(qū)）活動(dòng)斷裂的突出特征是表現(xiàn)為一系列醒目的NW向走滑斷裂帶，如嘉黎斷裂帶、怒江斷裂帶、瀾滄江斷裂帶、金沙江斷裂帶等。前已敘及，印度板塊與歐亞板塊碰撞過程中，在喜馬拉雅山脈的東、西兩端形成了東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)（阿薩姆）和西喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)（帕米爾）。印度板塊在向北持續(xù)的擠壓作用和向北推移過程中存在反時(shí)針的旋轉(zhuǎn)（圖7-14），從而在南迦巴瓦地區(qū)形成或加強(qiáng)了東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)的楔入（Dewey et al.，1989；劉宇平等，2000），這種楔入作用所產(chǎn)生的地質(zhì)效應(yīng)在三江區(qū)活動(dòng)斷裂的演化和活動(dòng)方式方面起到了重要作用，也使得東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)成為三江區(qū)與藏南區(qū)活動(dòng)構(gòu)造的分界帶或過渡帶。

圖7-14 印度板塊相對(duì)歐亞板塊向北連續(xù)位移圖

南迦巴瓦楔入構(gòu)造由楔入體和走滑斷層系組成。楔入體由前寒武紀(jì)的喜馬拉雅構(gòu)造單元構(gòu)成，它是印度板塊的基底，呈NE向延伸數(shù)百千米、寬約數(shù)十千米（圖7-15）。通過線理、片麻理及面理褶皺分析，至少可識(shí)別出3次構(gòu)造變形（劉宇平等，2000）：第一次構(gòu)造變形自北向南逆沖，喜馬拉雅構(gòu)造單元中形成EW走向、北傾并向南逆沖的斷層系及相應(yīng)的EW向褶皺；第二次構(gòu)造變形以NE向的走滑剪切、向南逆沖和向北的伸展為特征，NE向的走滑主要發(fā)生在喜馬拉雅構(gòu)造單元的東西兩側(cè)，東側(cè)為旁辛-汗密右旋走滑剪切帶，西側(cè)為米林-魯朗左旋走滑剪切帶，喜馬拉雅構(gòu)造單元的內(nèi)部以向南逆沖為特征；第三次構(gòu)造變形以抬升和走滑變形為特征，抬升主要發(fā)生在構(gòu)造結(jié)的核部，旋轉(zhuǎn)走滑作用產(chǎn)生于構(gòu)造結(jié)的外部，成為三江區(qū)走滑活動(dòng)斷裂系形成和發(fā)展的主要力源。

圖7-15 南迦巴瓦地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造單元示意圖

在南迦巴瓦地區(qū)，東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)的楔入作用導(dǎo)致了大峽谷的形成和發(fā)展；在區(qū)域上，楔入作用促進(jìn)了青藏高原東南部物質(zhì)以東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)為核心的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于旋轉(zhuǎn)的差異性，從旋轉(zhuǎn)的核心向外分別出現(xiàn)右旋走滑、共軛剪切和左旋走滑；靠近核心以右旋走滑為特征，如嘉黎右旋走滑剪切帶、怒江右旋走滑斷裂帶等；外側(cè)以鮮水河-小江左旋走滑剪切帶為代表，而在兩剪切帶之間可左旋與右旋共軛出現(xiàn)。這一構(gòu)造動(dòng)力學(xué)機(jī)制與青藏高原東南部GPS位移場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果和現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬結(jié)果是一致的。

滇藏鐵路所在的三江區(qū)主要靠近東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)的核心部位，第四紀(jì)以來的構(gòu)造活動(dòng)以隆升為主，NW向活動(dòng)斷裂的右旋運(yùn)動(dòng)幅度相對(duì)較小，如怒江斷裂、瀾滄江斷裂等，而共軛剪切作用產(chǎn)生的部分NE向活動(dòng)斷裂（如巴塘斷裂等）及其控制的斷陷盆地的活動(dòng)性相對(duì)比較明顯，并成為重要的地震構(gòu)造帶。這些NE向活動(dòng)構(gòu)造帶的存在，一方面說明地殼深部塑性流動(dòng)的存在，另一方面，不排除在這些地區(qū)的地表伴隨地震活動(dòng)出現(xiàn)新生斷裂。

三、滇西北區(qū)活動(dòng)斷裂的主要活動(dòng)方式及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制

滇藏鐵路所經(jīng)過的滇西北區(qū)主要位于著名的“川滇菱形塊體”。川滇菱形塊體由金沙江斷裂-紅河斷裂以及鮮水河斷裂-安寧河斷裂-小江斷裂帶所圍限。前人研究表明，川滇菱形塊體作為一個(gè)獨(dú)立的和統(tǒng)一的新構(gòu)造單元參與青藏高原構(gòu)造區(qū)的變形調(diào)整，以其特有的走滑擠出變形為主。由于不同性質(zhì)斷裂帶的活動(dòng)，川滇菱形塊體被分割成幾個(gè)次級(jí)塊體參與青藏高原東南邊緣地殼的變形調(diào)整，地殼塊體除了向南和南東的滑移外，還兼有剛性塊體轉(zhuǎn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)圖像十分復(fù)雜（圖7-16）。各次級(jí)塊體的最新構(gòu)造變動(dòng)包括平移、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)和垂向隆升等，是印度板塊-歐亞板塊碰撞、印度板塊北移引起板塊邊緣或內(nèi)部強(qiáng)烈隆起、變形局部化和物質(zhì)東向逃逸受阻引起的應(yīng)變響應(yīng)。

圖7-16 川滇地區(qū)活動(dòng)斷裂分布與地殼運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖

最新構(gòu)造變動(dòng)的矢量分析和GPS實(shí)測(cè)到的現(xiàn)今地殼運(yùn)動(dòng)一致地顯示，羌塘地塊、馬爾康塊體西北次級(jí)塊體和滇中次級(jí)塊體等存在著自西向東連續(xù)向南偏轉(zhuǎn)的東向運(yùn)動(dòng)，表明紅河斷裂帶以北川滇地區(qū)最新構(gòu)造變動(dòng)的力源來自于青藏高原物質(zhì)東向滑移。因此，無論是紅河斷裂帶以西地區(qū)塊體的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，還是川滇菱形塊體SE向平移疊加順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，都是印度板塊與歐亞板塊碰撞、印度板塊北偏東向運(yùn)移在青藏高原與相對(duì)穩(wěn)定的華南地塊之間近SN向右旋剪切變形區(qū)的應(yīng)變響應(yīng)，但轉(zhuǎn)動(dòng)模式有明顯區(qū)別。紅河斷裂帶以西地區(qū)是板塊邊緣近SN向至NW向右旋剪切變形帶內(nèi)部次級(jí)NE向斷裂左旋走滑引起次級(jí)塊體的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；而川滇菱形塊體明顯的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)則主要起因于青藏高原中部羌塘地塊東向滑移，并在與華南地塊交接部位強(qiáng)烈受阻，造成川滇菱形塊體東西兩側(cè)邊界斷裂的滑動(dòng)速率東大西小，引起川滇菱形塊體內(nèi)部次級(jí)塊體疊加在SE向平移運(yùn)動(dòng)之上的被動(dòng)式順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（徐錫偉等，2003）。中更新世中晚期開始至今（約距今0.4 Ma以來），喜馬拉雅事件在整個(gè)川滇地區(qū)幾乎同時(shí)發(fā)生，川滇塊體各主要邊界構(gòu)造帶再次呈走滑運(yùn)動(dòng)，是川滇菱形塊體最新一期走滑擠出運(yùn)動(dòng)的開始，這種變形與運(yùn)動(dòng)格局一直持續(xù)至今。