一、层次结构模型的建立
根据评价指标体系组建和操作的基本原则，采用分层递阶方法，可将滇藏铁路丽江-香格里拉段工程地质条件评价指标体系分为总体目标层、约束层（一级指标层）、评价指标层（二级指标层）和对象层（评价对象层）4个层次（图13-9）。
（1）总体目标层 目标层是系统分析的最高层，用以表达铁路工程建设的适宜性。在本次分析中，确定研究区工程地质条件分区是总目标。
（2）约束层 按照影响铁路工程建设的逻辑关系，分列地形坡度、工程地质岩组、斜坡结构、地质灾害发育程度、潜在震源区、活动断裂发育状况、微地貌类型（地形与铁路设计高程高差）、人类工程活动、降水量（主要考虑垂直降水差别）等方面的因素，分别考虑其对总目标的影响，这些影响因素构成约束层。
（3）评价指标层 在约束层的基础上，对其中各种因素具体细分，如地形坡度分别为＜15°、15°～25°、25°～35°、35°～45°和＞45°等5个指标层，斜坡结构分为顺向坡、反向坡、横向坡和平坡4个指标层等，一共有32个指标层，这些指标层的权值在上述约束层权重计算的基础上进行划分。
（4）对象层 这是系统分析的最底层，在本次研究中，把工程地质条件分区作为对象层。
二、影响因素和指标权重的确定
影响因素和评价指标的权重采用在专家打分法的基础上，由层次分析法计算各指标的重要性分值。具体而言，就是对影响铁路工程建设的因素和指标，征询专家的意见，并由专家给出分值，然后对这些分值进行均化处理，构造相关判断矩阵，求解得到影响因素和指标的权重。专家打分法在地质领域应用很广，主要是通过专家对评价指标权重赋分，对于每一项指标的权重计算出各位专家打分的均值，对有异议的指标权重可进行多轮反馈，最后将各评价指标的权重确定出来。我们以调查问卷的形式，给在该领域或者该地区具有一定研究背景和研究经验的专家发出调查问卷，最终选出了9份有效问卷进行统计和计算，计算出各评价影响因素和指标的重要性分值的均值，为层次分析法计算权重过程采用，表13-3为在汇总分析专家打分的基础上建立的因素判断比较矩阵。
图13-9 滇藏丽江-香格里拉段工程地质条件分区评价层次分析模型图
表13-3 滇藏铁路丽江-香格里拉工程地质条件影响因素比较矩阵
经过计算，λmax=10.369，CI=0.0410，RI=1.49，CR=0.0275＜0.1，符合一致性判据，各影响因素权重分配见表13-4。
表13-4 滇藏铁路丽江-香格里拉段工程地质条件影响因素权重分配表
从权重分配表中可以看出，活动断裂和地质灾害发育程度的权重最高，其次是工程地质岩组，这3个因素是进行工程地质条件评价的基础，是影响铁路工程选址和建设的先决条件；地形坡度和斜坡结构是影响区域崩塌、滑坡和泥石流的重要条件，所以权重也较高；微地貌类型、人类工程活动和降水量的权值差异不大。以上分析表明，通过专家打分法和层次分析法相结合确定的影响因素权重是符合客观实际的。
在各影响因素权值确定的基础上，对各评价指标层进行权重划分和赋值（表13-5）。其中，活动断裂指标又按照铁路与活动断裂间的远近程度进行了距离分析，不同距离范围的权值见表13-6，数值的大小表示其对铁路工程地质条件的影响程度，数值越大，表示该因素越不利于铁路工程建设。
三、评价计算和结果分析
1.计算过程
利用ArcGIS软件空间分析的空间信息再分类（Reclassify）功能，按照评价指标权重对各个栅格文件的不同属性类别进行赋值。需要说明的是，由于ArcGIS中的栅格值（Value）只能取整数值，而采用层次分析法计算出来的权重为小数型数据，因而在计算过程中将权重放大1×104倍，在栅格叠加运算后将计算结果栅格文件再乘以1×10-4，从而求得各个栅格单元的工程地质稳定性指数值。
采用ArcGIS软件的栅格计算（Raster Calculator）功能，对经过空间信息再分类（Reclassify）处理的10个栅格文件BD_slope、Rock_GRID、Str_GRID、Geohazard_GRID、Earthquake_GRID、Fracture_GRID，Elevation_GRID、Engineering_GRID、Rain_GRID、Distance to River进行各栅格权重值的求和运算，获得每个栅格的工程地质稳定性指数值。
表13-5 丽江-香格里拉段工程地质条件评价指标的权重计算结果表
表13-6 丽江-香格里拉段活动断裂与铁路距离因素的权重赋值
根据计算结果，区内各栅格的工程地质稳定性指数值分布在0.054～0.303之间（图13-10），最大值为0.3029，指数值集中分布在0.08～0.23之间，平均值为0.15，标准差为0.034，变异系数为0.227，工程地质稳定性指数值分布的平稳性较好，反映了工程地质条件在区域上的变化具有一定的递变性。
图13-10 评价区工程地质条件指数值分布图
2.结果分析
综合考虑计算结果、野外地质调查和工程地质勘察资料，确定了用于进行工程地质条件分区的指数阀值，将评价区工程地质条件分为较好、中等、较差和差4级（表13-7），并在ArcGIS软件平台自动生成工程地质条件区划栅格图，经过局部平滑和噪音处理，获得丽江-香格里拉段铁路规划区的工程地质条件计算成果图（图13-11）。现将各分区中的主要工程地质问题分析如下：
表13-7 滇藏铁路丽江-香格里拉段工程地质条件等级划分标准
（1）工程地质条件差 该类分区主要分布于玉龙雪山东麓文笔水库-丽江市西侧-玉湖-玉龙雪山-大具-哈巴雪山（古鲁巴）-俄迪条带状区域内，在香格里拉县城附近及仁河-龙蟠一带也有小面积分布。影响本类区域的最主要因素是活动断裂，突出表现为与强活动断裂距离较近，特别是在1 km范围内影响较大，如玉龙雪山东麓和哈巴雪山中部地区；在多条断裂相交或近于相交的地区工程地质条件亦较差，如丽江市县城至文笔水库一带处于多条中等—强活动断裂的交汇部位，在该区域内工程地质条件差；地质灾害发育地带、软弱松散第四系土石类、顺向坡及斜坡坡度大于45°的地带一般也位于工程地质条件差的区域。该类分区约占评价区总面积的6.52%。
（2）工程地质条件较差 该类分区主要分布在工程地质条件差区域的外围，其一方面受活动断裂的影响，多位于距活动断裂1～5 km的范围内；另一方面，虽然部分区域距强活动断裂小于1 km，如玉湖和古鲁巴附近，但由于地形较平坦或斜坡平缓，工程地质岩组和斜坡结构好，远离沟谷影响，因而工程地质条件属较差级。此外，在仁和以西的虎跳峡镇至哈巴雪山之间的顺向坡发育地带工程地质条件较差，这些地区斜坡结构因素起主导作用。该类分区约占评价区总面积的32.24%。
（3）工程地质条件中等 该类分区多呈点状和块状分布，在丽江市团山地区、拉市海一带、月亮坪-俄迪一带、小中甸镇-碧古-阿热一带以及那帕海地区分布较多。该类工程地质条件分区多位于中等活动断裂和弱活动断裂的影响范围内，距离沟谷水系近，地质灾害较发育，地形坡度小、斜坡结构一般。该类分区约占评估区总面积的32.41%。
（4）工程地质条件较好 该类分区主要分布在4个地带，即：虎跳峡镇一带、团山-文化村一带、安南地区和阿热北部区域，在研究区其他区域仅零星分布。该类地区远离活动断裂带，地质灾害不发育，工程地质岩组以较坚硬中厚层状砂板岩、玄武岩岩组和坚硬块状碳酸盐岩岩组为主，地形坡度一般小于15°，斜坡结构好，以横向坡、反向坡和平坡为主。该类分区约占评价区总面积的28.83%。