基于GIS的Logistic回归模型在区域滑坡敏感性评价中的应用

本文基于GIS技术和Logistic回归模型进行滑坡敏感性评价定量分析方法,并以江苏省连云港市郊区为研究区域,建立了地质、地形数据库等滑坡因子空间数据库和滑坡空间分布数据库,进行了滑坡影响因子敏感性分析。对连云港市郊区滑坡灾害在空间上的预测结果具有重要的现实意义,对推广应用、防灾减灾具有实际的指导意义。     

基于GIS的Logistic回归模型在区域滑坡敏感性评价中的应用

本文基于GIS技术和Logistic回归模型进行滑坡敏感性评价定量分析方法,并以江苏省连云港市郊区为研究区域,建立了地质、地形数据库等滑坡因子空间数据库和滑坡空间分布数据库,并进行了滑坡影响因子敏感性分析。对连云港市郊区滑坡灾害在空间上的预测结果具有重要的现实意义,对推广应用、防灾减灾具有实际的指导意义。     

基于不同模型和单元的滑坡易发性评价比较

基于地理信息系统的滑坡灾害空间预测研究发展迅速,出现了多种滑坡空间预测模型。在总结滑坡灾害空间预测研究现状的基础上,简要介绍了决策树和支持向量机2种模型的基本原理。以秭归县一个研究区为例,选取11个滑坡影响因子,采用2种不同的研究单元,分别建立了决策树和支持向量机模型并对滑坡易发性作出了评价。结果表明针对同一模型,面向对象单元的滑坡易发性评价精度优于栅格单元;针对同一数据单元,支持向量机模型的滑坡易发性评价精度优于决策树模型。     

基于地理空间分析和AHP的线路通道滑坡风险性评价

输电线路常需要跨越地质灾害易发区域,为了保证电力的正常、安全输送,对输电线路通道所经区域进行滑坡地质灾害的空间分布及潜在风险评价具有重要意义。本文结合GIS和AHP方法进行了某输电线通道滑坡灾害危险性评价,选取地形地貌、气候条件、水文条件、人为活动条件、植被条件、地质岩组条件等影响因子,建立评价指标体系,利用层次分析法(AHP)确定各因子权重,基于GIS地理空间分析评价了输电线路通道地质灾害危险性,划分了5类区域:极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区、较低危险区。危险性评价结果可为输电线路电力设施通道滑坡灾害防治、安全设计和施工提供科学依据。     

基于地理空间分析和AHP的线路通道滑坡风险性评价

输电线路常需要跨越地质灾害易发区域,为了保证电力的正常、安全输送,对输电线路通道所经区域进行滑坡地质灾害的空间分布及潜在风险评价具有重要意义。本文结合GIS和AHP方法进行了某输电线通道滑坡灾害危险性评价,选取地形地貌、气候条件、水文条件、人为活动条件、植被条件、地质岩组条件等影响因子,建立评价指标体系,利用层次分析法(AHP)确定各因子权重,基于GIS地理空间分析评价了输电线路通道地质灾害危险性,划分了5类区域:极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区、较低危险区。危险性评价结果可为输电线路电力设施通道滑坡灾害防治、安全设计和施工提供科学依据。     

利用LiDAR点云数据进行空间分析

空间分析是揭示空间数据中蕴含的空间格局以及要素之间关系的过程,是GIS中最具特色的内容。为解决目前空间分析中数据现势性、精细性不强的问题,本文首先在空间分析过程中引入LiDAR点云数据,其目的在于通过数据分类和提取,生成高精度DEM、DSM数据;接着从矢量DLG数据中提取与空间分析相关的地物要素数据,经过栅格化后生成地物要素的栅格数据;然后使用从LiDAR点云数据生成的DEM数据、DSM数据,结合栅格化的地物数据,经过归一化等处理,生成单一影响因子下的空间分析栅格图;最后根据各种数据对空间分析的影响权重,通过栅格叠置分析,生成多影响因子的空间分析栅格图,提高复杂空间分析算法的准确性和效率。     

朝鲜人口统计数据空间化模拟及影响因子分析

朝鲜人口统计数据空间化是解决朝鲜统计数据与自然要素数据融合分析的重要途径。基于朝鲜市郡级人口普查数据,将GIS空间分析技术与统计学方法相结合,分析了朝鲜人口密度与空间因子的关系,采用多元回归的方法建立了朝鲜人口密度空间化模型,在GIS平台中实现了朝鲜人口密度的空间格网化模拟,并利用地理探测器对影响朝鲜人口密度空间分布因素的决定力进行了有效探测。结果表明,多元回归模型拟合精度达到0.769,生成的栅格人口密度数据与朝鲜三级行政区人口统计数据保持一致。同时,影响该地区人口密度的因子依次为道路网密度、居民点密度、居民地指数、海拔、坡度和耕地指数。     

基于矢量评估单元的模糊综合评价在GIS中的实现

模糊综合评价与GIS空间分析功能的融合应用,使基于GIS的模糊综合评价显示出强大的优势。由于栅格模型计算方便,目前GIS模糊综合评价中基本采用栅格评估单元,但栅格单元由人为指定单元大小,其单元大小和形状不一、边界复杂、空间运算时隶属度与权重等属性结构设计较难实现,大大限制了其在模糊综合评价中的应用。本文介绍了在GIS中采用矢量评估单元实现模糊综合评价的基本方法,探讨了在矢量评估单元的属性结构中设计单元的隶属度和权重等属性的关键技术,为矢量评估单元在GIS模糊综合评价中的应用提供了经验。     

基于GIS的滑坡地质灾害危险性评价方法的探讨

滑坡地质灾害的危险性评价对区域内地质灾害的防治规划有着重要意义,本文探讨了基于GIS的滑坡地质灾害危险性评价体系的构建,概述了滑坡危险性评价的主要流程以及步骤。根据影响区域滑坡灾害形成的各种因素,分析了滑坡地质灾害评价因子的选择方法。     

基于卷积神经网络的区域滑坡易发性评价:以三峡库区万州区为例

开展区域滑坡易发性评价是滑坡气象预警与风险评价的关键。针对目前诸多易发性研究未考虑滑坡发生与邻接环境有关的情况,本文提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的区域滑坡易发性建模框架。以三峡库区万州区为例,选取坡度、坡向等12个因子构建评价指标体系,通过信息量法分析因子对滑坡发育的影响程度,采用二维矩阵构建数据集,运用CNN进行易发性建模,得到易发性评价图,同时探究构建样本时二维矩阵的大小对精度的影响。研究结果表明,越靠近水库带越易发生滑坡,水系和人类工程活动对于滑坡发育具有较大影响;CNN模型精度为0.925,相比机器学习模型精度明显提升;增大构建样本时的二维矩阵可提高精度。CNN模型在多维空间数据处理方面具有优势,它考虑了滑坡位置及其邻接环境的影响,是一种准确可靠的区域滑坡易发性评价方法。     

Effects of Landslide Sampling Strategies on the Prediction Skill of Landslide Susceptibility Modelings

In this study, landslide susceptibility assessments were achieved using logistic regression, in a 523 km² area around the Eastern Mediterranean region of Southern Turkey. In reliable landslide susceptibility modeling, among others, an appropriate landslide sampling technique is always essential. In susceptibility assessments, two different random selection methods, ranging 78–83% for the train and 17–22% validation set in landslide affected areas, were applied. For the first, the landslides were selected based on their identity numbers considering the whole polygon while in the second, random grid cells of equal size of the former one was selected in any part of the landslides. Three random selections for the landslide free grid cells of equal proportion were also applied for each of the landslide affected data set. Among the landslide preparatory factors; geology, landform classification, land use, elevation, slope, plan curvature, profile curvature, slope length factor, solar radiation, stream power index, slope second derivate, topographic wetness index, heat load index, mean slope, slope position, roughness, dissection, surface relief ratio, linear aspect, slope/aspect ratio have been considered. The results showed that the susceptibility maps produced using the random selections considering the entire landslide polygons have higher performances by means of success and prediction rates.     

顾及样本优化选择的多核支持向量机滑坡灾害易发性分析评价

滑坡灾害易发性分析评价对地质灾害的防治与管理具有重要意义。针对滑坡灾害样本选择策略,单核支持向量机多特征映射不合理的问题,本文提出顾及样本优化选择的多核支持向量机(multiple kernel support vector machine,MKSVM)滑坡灾害易发性分析评价方法。为了保证样本平衡性并提高负样本的合理性,采用相对频率比(relative frequency,RF)综合评价各状态对于滑坡灾害易发性影响的重要程度,实现各评价因子状态的合理划分;利用确定性系数法(certainty factor,CF)计算各评价因子各状态分级影响滑坡灾害的敏感性,并在此基础上进行加权求和得到各栅格单元的滑坡灾害易发性指数,在滑坡灾害易发性指数极低和低易发区内随机选择与滑坡灾害点数目一致的非滑坡灾害点作为负样本数据。利用MKSVM对各特征空间最优核函数进行线性组合,解决了单一核函数映射不合理的问题,提高了模型的分类准确率和预测精度。以湖南省湘西土家族苗族自治州为研究区,从滑坡灾害易发性分区图、分区统计及评价模型精度3个方面对CF样本策略的MKSVM模型、CF样本策略的单核SVM模型、随机样本策略的MKSVM模型、随机样本策略的单核SVM模型进行了对比分析。结果表明,4种模型的受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)下的面积(area under curve,AUC)分别为0.859、0.809、0.798、0.766,验证了CF样本策略的合理性、有效性及MKSVM模型的可靠性。     

Assessment of Seismically Induced Landslide Hazard for the State of Karnataka Using GIS Technique

Landslide hazards are a major natural disaster that affects most of the hilly regions around the world. In India, significant damages due to earthquake induced landslides have been reported in the Himalayan region and also in the Western Ghat region. Thus there is a requirement of a quantitative macro-level landslide hazard assessment within the Indian subcontinent in order to identify the regions with high hazard. In the present study, the seismic landslide hazard for the entire state of Karnataka, India was assessed using topographic slope map, derived from the Digital Elevation Model (DEM) data. The available ASTER DEM data, resampled to 50 m resolution, was used for deriving the slope map of the entire state. Considering linear source model, deterministic seismic hazard analysis was carried out to estimate peak horizontal acceleration (PHA) at bedrock, for each of the grid points having terrain angle 10° and above. The surface level PHA was estimated using nonlinear site amplification technique, considering B-type NEHRP site class. Based on the surface level PHA and slope angle, the seismic landslide hazard for each grid point was estimated in terms of the static factor of safety required to resist landslide, using Newmark’s analysis. The analysis was carried out at the district level and the landslide hazard map for all the districts in the Karnataka state was developed first. These were then merged together to obtain a quantitative seismic landslide hazard map of the entire state of Karnataka. Spatial variations in the landslide hazard for all districts as well as for the entire state Karnataka is presented in this paper. The present study shows that the Western Ghat region of the Karnataka state is found to have high landslide hazard where the static factor of safety required to resist landslide is very high.     

等高线生成规则格网DEM适宜分辨率的选取方法研究

等高线数据是生产规则格网DEM的常见数据,生产过程中DEM适宜分辨率的选取直接决定DEM的地形表达精度,影响下一步数字地形分析的结果。本文以辽宁某丘陵样区1∶50 000地形图中等高线为基础数据,首先,基于整体地形特征及等高距对适宜分辨率做出大致判断,通过初步分析确定6种备选分辨率;然后,基于不同分辨率坡度均方根误差(Slope RMSE)在格网大小逐渐减小的过程中趋于稳定的特性确定适宜分辨率;最后,利用重构等高线与原始等高线的对比结果验证适宜分辨率选择的准确性。经过实验得到样区数据适宜分辨率为20 m。     

土地利用空间数据尺度转换中的精度损失分析

在地理信息系统的支持下,利用两种矢栅转换原则对土地利用空间数据进行尺度转换,并对不同栅格大小下,各种土地利用类型的精度损失特征进行了分析.研究结果表明: (1)面积最大值原则(RMA)下,栅格大小< 80 m时,其精度损失均< 2%; 中心值原则(RCC)下,栅格大小< 160 m时,其精度损失均< 2%.(2)在栅格大小为800 m时,水域在面积最大值原则下的精度损失超过50%,在中心值原则下的精度损失超过20%.(3)在空间粒度逐渐增大过程中,面积最大值原则下生成的栅格数据相对误差较大,各地类精度损失的绝对值与栅格大小之间成正相关; 中心值原则下,各地类的相对误差较小且复相关系数均很小,表现出很强的随机性.     

Landslide susceptibility mapping in a hilly terrain using remote sensing and GIS

Remote sensing and Geographic Information System (GIS) are well suited to landslide studies. The aim of this study is to prepare a landslide susceptibility map of a part of Ooty region, Tamil Nadu, India, where landslides are common. The area of the coverage is approximately 10 × 14 km in a hilly region where planting tea, vegetables and cash crops are in practice. Hence, deforestation, formation of new settlements and changing land use practices are always in progress. Land use and land cover maps are prepared from Indian Remote Sensing Satellite (IRS 1C - LISS III) imagery. Digital Elevation Model (DEM) was developed using 20 m interval contours, available in the topographic map. Field studies such as local enquiry, land use verification, landslide location identification were carried out. Analysis was carried out with GIS software by assigning rank and weights for each input data. The output shows the possible landslide areas, which are grouped for preparation of landslide susceptibility maps.     

新疆大区域滑坡地质灾害危险性评价研究

文中通过定性和定量相结合的方法,从灾害形成机理孕灾和致灾两个角度选取因子,最后将实际筛选出的高程、坡度、断层、岩性、道路及降雨等因子纳入到新疆滑坡地质灾害危险性评价中,并针对新疆大区域因子量化的问题上给出解决思路,最后将GIS技术和统计学方法相融合构建新疆滑坡地质灾害评价模型,并对其进行评估。实验结果表明,综合GIS技术和统计学方法相融合可以解决大区域地质灾害危险性评价的问题,评价效果较好,具有实践价值。     

顾及空间自相关的地理国情信息统计格网尺度选择——以植被覆盖信息统计为例

统计格网尺度的不同会带来统计结果的差异,如何选择统计格网是地理国情信息统计的重要工作。本文提出了一种顾及空间自相关的地理国情信息统计格网尺度选择方法。采用地理国情普查数据,在50 m、60 m、70 m、80 m、90 m、100 m、250 m、500 m和1000 m几个尺度下,以植被覆盖信息统计为例,利用面积占优法和中心点归属法两种方法分别进行格网化,得到了不同尺度的植被格网数据;计算植被覆盖面积统计误差,分析不同尺度下植被覆盖信息的空间自相关的变化特征,并利用Moran’s I系数差值进行尺度选择,得到了植被覆盖信息统计格网的适宜尺度。以龙沙区和清涧县作为研究区域,结果表明,在地理国情植被覆盖信息统计时,不同地区的格网统计适宜尺度是不一样的,植被覆盖度中低的龙沙区的适宜尺度为100 m,而植被覆盖度高的清涧县的适宜尺度为250 m。     

基于地形画像的相似区域推荐

在开展滑坡危险性分析、山区公路规划以及工业园区选址等工作时,研究区域的地形都是首要考虑的因素,为研究区域推荐几个与之地形相似的区域作为参考对象能够使得研究工作快速展开.本文提取了研究区的宏观地形特征与直方图统计特征,对研究区域的地形进行精细刻画;而后基于随机森林搭建区域分类模型,根据分类结果进行粗略推荐;最后基于粗略推...