基于频率比与集成学习的滑坡易发性评价——以金沙江上游巴塘—德格河段为例

金沙江上游巴塘—德格河段地处青藏高原东部,该区地质、地形、地貌极其复杂,滑坡灾害最为发育,开展区域滑坡易发性评价对防灾减灾工作有着重要的意义。本文以金沙江上游巴塘—德格河段为研究区,在滑坡编录与野外实际调查的基础上,通过对滑坡分布规律和影响因素分析,选取高程、坡度、坡向、曲率、地形起伏度、地表切割度、地表粗糙度、地层岩性、断层、水系和道路等11个影响因子,构建了滑坡易发性评价指标体系。利用皮尔森系数去除高相关性影响因子,运用频率比方法定量分析各个因子与滑坡发育的关系。通过频率比模型选取非滑坡样本,采用集成学习算法模型进行滑坡易发性评价,根据易发性指数将研究区划分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区及极低易发区5个等级。由滑坡易发性分区图和ROC曲线表明,高和极高易发区主要沿金沙江沿岸和沟谷分布,随机森林模型的成功率曲线下面积AUC=0.84,历史滑坡灾害位于高-极高易发区的灾害数占总滑坡数的84.8%,梯度提升树模型的成功率曲线下面积AUC=0.79,历史滑坡灾害位于高-极高易发区灾害数占总滑坡数的79.3%。由AUC值和历史灾害的分布可知,随机森林模型比梯度提升树模型在本研究区...     

基于逻辑回归–信息量的川藏交通廊道滑坡易发性评价

川藏交通廊道位于青藏高原中东部,是世界上隆升和地貌演化最快的区域之一。在内外动力耦合作用下,区内滑坡灾害极其发育,严重制约着公路、铁路和水电工程的规划建设。在区域地质资料收集和整理的基础上,选取岩性、坡度、坡向、坡形、地形起伏度、地形粗糙度、断裂密度和河流距离8个因素为评价因子,结合传统信息量和逻辑回归模型的优势,采用逻辑回归–信息量模型对研究区滑坡进行易发性评价。通过对评价因子的多重共线性和显著性检验,得到评价因子不存在多重共线性且均对滑坡发生具有显著影响。采用ROC曲线对评价结果进行检验,其AUC值为0.81,表明评价模型能很好地预测滑坡的发生。易发性评价结果表明:研究区高易发区主要集中龙门山断裂带、金沙江断裂带、澜沧江断裂带、怒江断裂带、边坝–洛隆断裂带等大型活动断裂带控制区,以及区内坡度陡峭、地形起伏度大的大型河流深切河谷的两岸;中易发区在区内分布广泛,主要分布在岸坡较陡、地形起伏度中等的大型河流支流的两岸。研究结果有利于加深对川藏交通廊道滑坡发育分布的认识,也可为研究区的工程规划建设和防灾减灾提供科学依据。     

基于CF与Logistic回归模型耦合的地质灾害易发性评价——以北京市大清河流域生态涵养区为例

在北京市大清河流域生态涵养区1450 km²的区域内，以遥感影像解译为基础，结合1∶50 000地质灾害详细调查，获取全区888个地质灾害隐患点作为样本数据库，选取基岩类型、地貌类型、地形坡度、河流、公路、断裂6个评价因子，采用确定性系数(CF)与Logistic回归耦合模型评价地质灾害易发性，依照自然间断点分级法(Jenks)将研究区划分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区和极低易发区。将未参与模型训练的20%地质灾害隐患点作为检验点与易发性分区结果进行叠加分析，通过频率比和ROC曲线进行精度检验。结果显示：基岩类型对地质灾害的发育具有控制作用；公路、断裂对地质灾害的空间分布影响明显；CF与Logistic回归耦合模型在实际应用中具有较高的准确性，是一种地质灾害易发性评价可靠性高的模型。     

基于GIS和综合指数法的地质灾害易发性评价——以安徽省滁州市来安县丘陵区为例

来安县地处沿江丘陵平原区,地质灾害主要分布在北部丘陵区。本文以来安县丘陵区为研究区,选取坡度、地形起伏度、工程岩组、斜坡结构4项孕灾地质环境因素作为评价因子,并对其逐一进行分析后确定各指标因子的强度等级。采用综合指数法对研究区内地质灾害易发性进行评价,将其划分为低易发区、中易发区和高易发区,对区内地质灾害防治具有重要的意义。     

基于CF与CF-LR模型的地质灾害易发性评价

区域地质灾害易发性评价对地质灾害防治具有重要意义。本文以贵州省沿河县为研究区,考虑海拔、坡度、坡向、地形曲率、NDVI、工程地质岩组、断层、道路、水系9个因素,通过相关性分析后作为评价因子。分别利用CF模型和CF-LR模型评价沿河县地质灾害易发性。结果表明:CF模型比CF-LR模型地质灾害易发性等级的频率比值从低易发区到极高易发区明显增大,均有效评价了沿河县地质灾害易发性;CF-LR模型比CF模型AUC值提高了0.096,CF-LR模型具有更高的评价精度。     

基于信息量模型和信息量-逻辑回归模型的海南岛中部山区地质灾害易发性研究

地质灾害易发性评价作为地质灾害风险评价的基础,运用定量化的数学统计原理对地质灾害易发性进行研究能够客观准确地反映地质灾害发生的概率.文章以海南岛地质灾害最为发育的五指山市为例,选择断裂、 岩土体、 坡度、 地形起伏度、 海拔高程变异系数、 归一化植被指数(NDVI)、 降雨量、 水系、 公路、 曲率值为评价指标,依托详...     

基于AHP模型的地质灾害易发性分析

近年来万源市地质灾害现象频繁发生,为查明该地区地质灾害发育分布特征,制定科学的防治计划,对万源市进行了地质灾害易发性分析。此次分析结合了断层、岩土类型等地质条件和高程、地形起伏等地形因子以及以道路为主的人类工程活动等,在GIS分析功能的支持下,采用层次分析法(analytic hierarchy process)对万源市进行了易发区划分,并通过现有的研究区2016年地质灾害点对其做出了验证。结果表明,研究所得易发区与现有灾害点分布情况较为吻合,AHP模型能够有效地完成万源市地质灾害易发性预测,可在一定程度上为该地区的防灾减灾工作提供借鉴。     

基于加权证据权模型的青藏高原东部巴塘断裂带滑坡易发性评价

巴塘断裂带位于青藏高原东部,呈北东—南西向展布,全新世活动强烈,沿断裂带崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害极为发育。基于遥感解译和野外地质调查,在巴塘断裂带两侧10 km范围内识别出滑坡93处;在分析滑坡空间发育特征的基础上,选取地形地貌(地面高程、地形坡度和地形坡向)、地形湿度指数、地层岩性、活动断裂、降雨量、水系、人类工程活动和植被覆盖等10个因素作为滑坡易发程度的主控因素,采用加权证据权法建立滑坡易发性评价模型,开展巴塘断裂带滑坡易发性评价;成功率(ROC)曲线检验结果表明此次滑坡易发性评价的准确率为82.3%。采用基于自然断点法将滑坡易发程度划分为极高易发、高易发、中等易发和低易发4个级别,结果表明滑坡易发性受巴塘断裂带和河流控制显著,极高易发区和高易发区主要分布在巴塘断裂带、金沙江和巴曲河谷及一级支流两侧,中等易发区主要分布在巴曲各支流中上游,低易发区主要分布在人类工程活动弱的高山地带以及地形相对平缓的区域。滑坡易发性评价结果很好地反映了巴塘断裂带现今滑坡发育分布特征,对该区重大工程规划建设和防灾减灾具有科学指导意义。     

北京山区突发性地质灾害易发性评价

北京山区地质环境条件复杂,发育大量突发地质灾害隐患,既直接威胁山区村庄、道路、景区的人员及设施的安全,又会对城镇的规划建设构成威胁。通过开展地质灾害易发性评价工作,划分出地质灾害易发区,以评价结果指导城镇建设规划,减轻地质灾害的威胁,这是一项十分重要的工作。文章在阐述北京山区崩塌、滑坡及泥石流突发地质灾害发育情况的基础上,选取了坡度、起伏度、工程地质岩组、地质构造、地貌类型及降水等6个影响因子,采用综合信息量模型方法,分别对北京山区斜坡类灾害（崩塌、滑坡）和泥石流灾害的易发性进行评价,并根据“就高不就低”的原则,叠加各灾种的易发性评价结果划分出北京山区突发地质灾害易发性分区图,为城镇建设适宜性评价、编制国土空间规划及完善空间治理提供科学的依据。     

基于多因素加权指数和法的区域地质灾害易发性评价研究 ——以麦积区为例

以麦积区1 ∶ 50 000地质灾害风险调查项目为依托,在前人研究及分析区内地质灾害分布规律与发育特征的基础上,以栅格单元作为基本评价单元,运用多因素加权指数和法,以地形条件、地貌类型、工程地质岩组、距断层距离、距水域距离、植被覆盖等作为区内地质灾害易发性评价的一级因子。以高程、坡度、坡向、地形起伏度、地面粗糙度、地表曲率等作为表征地形条件的二级评价因子,以距支流及干流距离作为表征距水域距离的二级评价因子,采用层次分析法计算各一级评价因子及其所属的二级评价因子的权重,基于ArcGIS平台对各评价单元综合易发性指数进行计算并进行归一化处理,采用自然间断点法将研究区地质灾害易发性划分为高易发区（8. 26%）、中易发区（19. 49%）、低易发区（23. 69%）、非易发区（48. 56%）4个区域。采用历史灾害统计法定性验证与ROC曲线法（AUC=0. 866）定量验证相结合的综合评价方法对划分结果进行验证,表明多因素加权指数和法能够较为客观准确的对麦积区地质灾害易发性进行评价。     

基于GIS技术和信息量法的地质灾害易发性研究——以海南省昌江县为例

海南省昌江县地质灾害的发育受地质环境条件控制和多种外在因素影响.依据昌江县地质灾害详细调查资料,选择各类地质灾害发育的控制条件和诱发因素作为评价指标,通过建立地质灾害影响因子体系,构建信息量分析模型.通过对各项因子进行量化并使其归一化,运用层次分析法确定评价因子权重系数,利用ArcGIS的空间叠加分析功能,实现对昌江县地质灾害易发程度的评价分析.本研究将为昌江县地质灾害预警监测和地质灾害避让搬迁提供依据.     

A comparative study of the main factors controlling geohazards induced by 10 strong earthquakes in Western China since the Wenchuan earthquake in 2008

Determining the main controlling factors of earthquake-triggered geohazards is a prerequisite for studying earthquake geohazards and post-disaster emergency response. By studying these factors, the geomorphic and geological factors controlling the nature, condition, and distribution of earthquake-induced geohazards can be analyzed. Such insights facilitate earthquake disaster prediction and emergency response planning.The authors combined field investigations and spatial data analysis to examine...     

川藏铁路雅安—林芝段典型地质灾害与工程地质问题

川藏铁路是中国正在规划建设的重点工程,穿越地形地貌和地质构造都极为复杂的青藏高原东部。铁路沿线活动断裂发育、地震频发,新建铁路雅安—林芝段直接穿越或近距离展布于龙门山断裂带、鲜水河断裂带等10条大型区域性活动断裂带,部分断裂活动速率值达10 mm/a,潜在强震危险性高。在内外动力耦合作用下,铁路沿线地质灾害极为发育,密集分布于大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江及其一级支流、活动断裂带和公路沿线,其中高位远程滑坡及链式灾害、深层蠕变-剧滑型滑坡、地震滑坡等灾害危害严重,成为了铁路建设的“拦路虎”。铁路沿线处于以水平构造应力为主导的高地应力环境,穿越华南主体应力区、龙门山—松潘应力区、川滇应力区、墨脱—昌都应力区和喜马拉雅应力区等5个大的一级构造应力区;雅安—康定段最大主应力方向为NWW—NW向,并向林芝方向呈现NNE向偏转,地应力在平面和垂向空间上表现为强烈局部差异性,如折多山某隧道地应力测试结果揭示了在垂向上存在应力释放区。在高地应力条件下,铁路沿线深埋隧道潜在围岩岩爆和大变形危害风险大。铁路建设应加强活动断裂安全避让、重大地质灾害早期识别和监测预警、深埋隧道地应力和岩爆大变形超前预测预报等工作,科学指导铁路选线与防灾减灾。     

川藏铁路沿线及邻区环境工程地质问题概论

川藏铁路是我国正在规划建设的重要铁路干线之一,是西部大通道的重要组成部分。该铁路线横跨扬子板块、川滇地块、羌塘地块和拉萨地块等大地构造单元,在复杂的地质构造背景条件下,川藏铁路沿线活动断裂、地震和地质灾害极为发育,严重制约着川藏铁路的规划建设。在野外地质调查、钻探、地应力测量和室内测试分析的基础上,对川藏铁路规划建设中可能遇到的活动断裂、高地应力、高地温、岩爆和地质灾害等主要环境工程地质问题进行了论述分析,认为：川藏铁路沿线及邻区发育有54条区域活动断裂,其中对铁路有直接重要影响的全新世活动断裂有17条;研究区内地震活动频繁,约有50%的规划线路位于地震动峰值加速度>02 g地区,部分地段>04 g,潜在地震风险大;铁路沿线主要的地质灾害类型为崩塌、滑坡和泥石流,地质灾害受活动断裂影响强烈,部分地段发育有高速远程滑坡;川藏铁路沿线构造应力场和地热场复杂,深埋隧道工程建设时容易发生岩爆、软岩大变形和高温热害等工程地质问题。     

基于SHALSTAB模型的地质灾害易发性动态评价

为解决东部沿海地区台风暴雨型地质灾害易发性问题,基于浙江飞云江流域地质灾害调查成果,利用频率比及信息量模型选取相对高差、坡向、坡形、工程地质岩组、断层、地表覆盖类型、稳定性(SHALSTAB模型)7个背景因子,采用层次分析法确定各因子权重,考虑无降雨和百年一遇极端降雨两种工况,运用综合指数法对浙江飞云江流域进行地质灾害易发性评价。结果表明:该模型是致灾土体分布区定量模型和基岩区统计模型的结合,符合该区域成灾规律。考虑极端降雨因素后,易发等级逐次增加,高易发区面积增加84%,中易发区面积增加42.8%,可实现地质灾害易发性在不同工况下的动态评价。     

川藏铁路加查—朗县段地质灾害发育特征研究

川藏铁路加查至朗县段位于青藏高原东南部雅鲁藏布江中游,地形地貌复杂、构造活动强烈,是我国地质灾害高易发区,崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害发育密度大、危害严重。在资料收集和遥感解译的基础上,对川藏铁路加查—朗县段的地质灾害进行野外调查,在铁路线两侧各5 km约780 km2范围内发现了崩塌、滑坡和泥石流共139处,沿雅鲁藏布江断裂带新发现拉岗村高速远程滑坡和日阿莫大型滑坡,并研究了该区地质灾害的发育特征和形成机理。调查结果表明：在雅鲁藏布江断裂对区域地貌和岩体结构控制作用下,崩塌、滑坡等地质灾害沿断裂带呈带状密集分布是该区地质灾害发育分布的主要特征之一,约有53%的崩塌滑坡滑动方向垂直于断裂走向,30%的崩塌滑坡与断裂带走向近于平行;在地壳强烈隆升和河流侵蚀作用下,雅鲁藏布江宽谷段和峡谷段的地质灾害发育特征具有明显差异;断裂活动特别是断裂剧烈活动诱发地震导致该区具有高速远程滑坡发生的背景,如拉岗村高速远程滑坡;在断裂活动、降雨、人类工程活动等内外动力耦合作用下该区地质灾害形成机理更加复杂,部分滑坡稳定性差且多次发生活动,给该区重大工程规划建设和防灾减灾造成重要影响。     

722岷县漳县地震地质灾害分布、特征及与影响因子间关系分析

2013年7月22日在甘肃省定西市岷县、漳县交界处发生了MS6.6级地震。此次地震造成了大量房屋、基础设施破坏以及人员伤亡,并诱发了一系列的滑坡、崩塌、不稳定斜坡等地质灾害隐患。通过现场调查和分析,对此次地震地质灾害隐患类型、分布与主要特点进行概括。利用边坡地质灾害数量和面积发育率两个统计指标,对受灾最为严重的岷县灾区的地震地质灾害分布与地形、地质、地震因子变量间关系进行分析,结果表明:(1)地震地质灾害隐患在高程为2200～2800m范围内集中分布,在0～15缓坡内分布最多,坡向为S、SW和W的斜坡在地震作用下易诱发地质灾害,坡位为中坡的边坡内分布地质灾害数量最多; (2)软弱岩层在地震作用下易发生地质灾害,区内泥盆系和二叠系板岩、灰岩岩组内分布近50%的地质灾害,面积发育率最大的则为新近系中厚层软弱泥岩、砂岩岩组。地质灾害主要沿发震断裂通过或距离较近的地方成片集中分布,地质灾害主要分布在距离发震断裂20km以内的范围内; (3)震中距和PGA与地质灾害数量对应关系不明显,但是面积发育率整体趋势是随着震中距增加而减小,随着PGA增大而增加; 地质灾害易发程度随烈度增大而增强; (4)越靠近公路和河流,地质灾害越易发生,集中分布区间分别为距公路0～800m和距河流0～600m。     

青藏高原东缘地质灾害影响因子敏感性分析

青藏高原东缘地形地貌复杂, 构造活动强烈, 地质灾害频发, 尤其是近年来的地震和人类工程活动增加了地质灾害强度, 给国家重大工程、区域发展和公共安全等造成了巨大危害。本文首先概述了青藏高原东缘地质灾害成灾背景和发育特征, 然后对比分析了不同区域地质灾害发育分布密度的差异性, 重点剖析了地质灾害发育分布与影响因子之间的关系, 探讨了影响因子对地质灾害发育分布的控制作用及其敏感性。研究表明, 在青藏高原东缘, 地形坡度、地形起伏度、斜坡坡型、年24 h最大降雨量、河网密度、到断裂距离、地震动峰值加速度、工程地质岩组和人类活动强度等9个因子具有较高的地质灾害敏感性, 而斜坡坡向和年均降雨量具有较低的地质灾害敏感性。研究结果有利于加深对青藏高原东缘地质灾害成灾背景的认识, 也可以为建立青藏高原东缘地质灾害评价指标体系提供重要参考。     

藏东高山峡谷地带地质灾害危险性评价——以西藏贡觉县为例

在西藏贡觉县地质灾害调查的基础上,开展研究区内的地质灾害危险性评价.根据研究区地质地理环境特征,优选出7个评价因子：坡度、历史地质灾害密度、工程岩组、线性构造密度、植被覆盖度、河网密度、年均降雨量,并建立分级标准.利用GIS技术对空间数据的采集和分析功能,结合数理统计的方法原理,对研究区进行了地质灾害危险性定量评价,揭示区内地质灾害空间分布规律.