基于GIS技術(shù)構(gòu)建普格縣大比例尺滑坡危險性評價體系:方法、實踐與應(yīng)用_第1頁
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文檔簡介

基于GIS技術(shù)構(gòu)建普格縣大比例尺滑坡危險性評價體系:方法、實踐與應(yīng)用一、引言1.1研究背景與意義1.1.1研究背景滑坡作為一種常見且極具破壞力的地質(zhì)災(zāi)害,對人類生命財產(chǎn)安全和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。當(dāng)斜坡上的土體或巖體,在河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響下,受重力作用沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體或分散地順坡向下滑動,滑坡便發(fā)生了。其危害后果是多方面且極其嚴(yán)重的,在鄉(xiāng)村,它能無情地摧毀農(nóng)田,使得農(nóng)民辛勤的勞作付諸東流,房舍被夷為平地,人畜受到傷害,森林資源遭到破壞,道路中斷影響交通出行與物資運輸,農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)施和水利水電設(shè)施等也難以幸免,嚴(yán)重時甚至能讓整個鄉(xiāng)村遭受滅頂之災(zāi);在城鎮(zhèn),滑坡可能砸埋房屋,造成大量人員傷亡,毀壞田地,工廠、學(xué)校、機(jī)關(guān)單位等無法正常運轉(zhuǎn),各種設(shè)施遭到破壞,導(dǎo)致停電、停水、停工,城市的正常生活秩序被徹底打亂,有的城鎮(zhèn)甚至可能因此而毀滅;發(fā)生在工礦區(qū)的滑坡,會對礦山設(shè)施造成毀滅性打擊,致使職工傷亡,廠房毀壞,礦山不得不停工停產(chǎn),造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。不僅如此,規(guī)模較大的滑坡還會改變自然形態(tài),比如堵塞河道,形成堰塞湖,進(jìn)而引發(fā)洪水等次生災(zāi)害,海洋中的海底滑坡甚至可能引發(fā)巨浪、海嘯等災(zāi)害,影響范圍更廣,危害程度更深。四川省普格縣地處四川盆地的西南部,是典型的山區(qū)縣域,地勢高差明顯,滑坡災(zāi)害頻發(fā)。普格縣特殊的地理位置與復(fù)雜的地質(zhì)條件,使其面臨著嚴(yán)峻的滑坡災(zāi)害挑戰(zhàn)。從地質(zhì)因素來看,普格縣位于四川盆地邊緣,地質(zhì)構(gòu)造活動頻繁,地震、構(gòu)造破裂等地質(zhì)現(xiàn)象時有發(fā)生,這些都為滑坡的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。在地形方面,縣內(nèi)地勢起伏極大,存在大量的陡坡、懸崖等地形特征,使得巖土體穩(wěn)定性較差,容易在外界因素作用下失穩(wěn)滑動。普格縣氣候濕潤,雨量較大,水文條件復(fù)雜,降雨過程中地下水位上升以及山體內(nèi)部水分遷移,都會增加滑坡發(fā)生的可能性。此外,部分滑坡災(zāi)害與人類活動密切相關(guān),如采礦、水利工程建設(shè)等,這些活動改變了原本的地質(zhì)環(huán)境,進(jìn)一步加劇了滑坡的風(fēng)險。據(jù)相關(guān)資料記載,普格縣曾多次遭受滑坡災(zāi)害侵襲,給當(dāng)?shù)鼐用竦纳敭a(chǎn)安全和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大損失。因此,對普格縣滑坡災(zāi)害進(jìn)行深入研究,顯得尤為迫切和重要。1.1.2研究目的本研究旨在利用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),對普格縣大比例尺滑坡危險性進(jìn)行全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確的評價。通過收集普格縣的地形、地質(zhì)、水文、氣象以及歷史滑坡等多源數(shù)據(jù),借助GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、空間分析和可視化功能,構(gòu)建適合普格縣的滑坡危險性評價模型,劃分滑坡危險性等級,繪制大比例尺滑坡危險性分布圖。從而清晰地展示普格縣不同區(qū)域滑坡發(fā)生的可能性大小,為普格縣的防災(zāi)減災(zāi)工作提供科學(xué)、精準(zhǔn)、可靠的依據(jù)。具體而言,希望通過本研究能夠準(zhǔn)確識別出普格縣滑坡災(zāi)害的高危險區(qū)域,以便相關(guān)部門提前采取有效的防范措施,如加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)警、制定合理的土地利用規(guī)劃、開展工程治理等,降低滑坡災(zāi)害發(fā)生的概率和可能造成的損失;同時,為當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城市規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等提供決策支持,避免在滑坡高危險區(qū)域進(jìn)行不合理的開發(fā)建設(shè),保障人民生命財產(chǎn)安全,促進(jìn)普格縣的可持續(xù)發(fā)展。1.1.3研究意義從理論層面來看,本研究有助于豐富和完善滑坡危險性評價方法體系。目前,雖然已經(jīng)有多種滑坡危險性評價方法,但每種方法都有其局限性,且不同地區(qū)的地質(zhì)、地形、氣候等條件差異較大,需要針對性地研究和改進(jìn)評價方法。本研究將GIS技術(shù)與普格縣的實際情況相結(jié)合,探索適合該地區(qū)的大比例尺滑坡危險性評價方法,通過對各種影響因素的深入分析和模型構(gòu)建,能夠為滑坡危險性評價理論提供新的思路和實踐經(jīng)驗,推動滑坡災(zāi)害研究領(lǐng)域的發(fā)展。同時,在研究過程中,對不同數(shù)據(jù)處理方法、空間分析技術(shù)和評價模型的應(yīng)用與比較,也有助于深化對滑坡形成機(jī)制和影響因素的認(rèn)識,進(jìn)一步完善滑坡災(zāi)害的理論研究。在實踐應(yīng)用方面,本研究成果對普格縣的防災(zāi)減災(zāi)工作具有重要的指導(dǎo)意義。準(zhǔn)確的滑坡危險性評價結(jié)果能夠幫助當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)部門提前制定科學(xué)合理的防災(zāi)減災(zāi)策略,合理分配資源,有針對性地開展滑坡災(zāi)害防治工作。對于滑坡高危險區(qū)域,可以加強(qiáng)監(jiān)測力度,及時發(fā)布預(yù)警信息,提前組織群眾疏散轉(zhuǎn)移,減少人員傷亡和財產(chǎn)損失;在土地利用規(guī)劃方面,可依據(jù)評價結(jié)果,避免在滑坡危險區(qū)域進(jìn)行大規(guī)模的城鎮(zhèn)建設(shè)、工業(yè)開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),降低建設(shè)成本和后期維護(hù)風(fēng)險;對于已經(jīng)存在的滑坡隱患點,可以制定相應(yīng)的工程治理措施,如削坡、加固、排水等,提高斜坡的穩(wěn)定性,減少滑坡災(zāi)害的發(fā)生。此外,本研究方法和成果還可為其他類似地質(zhì)條件和地形地貌的地區(qū)提供借鑒和參考,推動地質(zhì)災(zāi)害防治工作的廣泛開展,具有重要的社會和經(jīng)濟(jì)價值。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究進(jìn)展國外對于滑坡危險性評價的研究起步較早,經(jīng)過多年的發(fā)展,取得了豐碩的成果。在早期的研究中,主要側(cè)重于對滑坡形成機(jī)制和影響因素的定性分析,通過實地調(diào)查和經(jīng)驗總結(jié),初步認(rèn)識了滑坡的發(fā)生規(guī)律。隨著計算機(jī)技術(shù)和地理信息技術(shù)的發(fā)展,基于GIS的滑坡危險性評價方法逐漸成為研究熱點。在數(shù)據(jù)收集與處理方面,國外學(xué)者利用先進(jìn)的遙感技術(shù)和全球定位系統(tǒng)(GPS),能夠快速、準(zhǔn)確地獲取大量的地形、地質(zhì)、氣象等數(shù)據(jù)。例如,利用高分辨率衛(wèi)星遙感影像,可以清晰地識別滑坡的邊界、形態(tài)和規(guī)模,通過GPS定位技術(shù),可以精確確定滑坡的位置和位移變化。同時,開發(fā)了一系列的數(shù)據(jù)處理軟件和算法,能夠?qū)A康臄?shù)據(jù)進(jìn)行高效的處理和分析,為滑坡危險性評價提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。在評價模型構(gòu)建方面,國外學(xué)者提出了多種基于GIS的評價模型,如確定性模型、統(tǒng)計模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等。確定性模型主要基于滑坡的力學(xué)原理,通過計算斜坡的穩(wěn)定性系數(shù)來評價滑坡的危險性,這類模型具有物理意義明確、計算結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)點,但需要大量的地質(zhì)參數(shù)和復(fù)雜的計算過程,應(yīng)用受到一定限制。統(tǒng)計模型則是利用歷史滑坡數(shù)據(jù)和相關(guān)影響因素,通過統(tǒng)計分析方法建立兩者之間的關(guān)系模型,進(jìn)而預(yù)測滑坡的危險性,常用的統(tǒng)計模型有頻率比模型、證據(jù)權(quán)模型、邏輯回歸模型等,這類模型計算相對簡單,應(yīng)用較為廣泛,但對數(shù)據(jù)的依賴性較強(qiáng),模型的準(zhǔn)確性受數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響較大。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是一種模擬人類大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的智能模型,它能夠自動學(xué)習(xí)和提取數(shù)據(jù)中的特征和規(guī)律,具有很強(qiáng)的非線性映射能力和自適應(yīng)能力,在滑坡危險性評價中也得到了一定的應(yīng)用,但模型的訓(xùn)練需要大量的數(shù)據(jù)和較高的計算資源,且模型的解釋性較差。在應(yīng)用案例方面,意大利在滑坡危險性評價和防治方面取得了顯著成效。該國擁有完善的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),利用GIS技術(shù)對滑坡災(zāi)害進(jìn)行實時監(jiān)測和預(yù)警。通過建立滑坡危險性評價模型,對全國范圍內(nèi)的滑坡災(zāi)害進(jìn)行了詳細(xì)的評估和分區(qū),為土地利用規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和防災(zāi)減災(zāi)決策提供了科學(xué)依據(jù)。例如,在一些滑坡災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū),根據(jù)評價結(jié)果制定了嚴(yán)格的土地利用限制政策,禁止在滑坡危險區(qū)域進(jìn)行建設(shè)活動,同時加強(qiáng)了對現(xiàn)有建筑物的加固和防護(hù)措施,有效地減少了滑坡災(zāi)害造成的損失。美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)也開展了大量的滑坡研究工作,利用GIS技術(shù)對全國的滑坡災(zāi)害進(jìn)行了調(diào)查和評估,建立了滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)庫,并開發(fā)了一系列的滑坡危險性評價工具和軟件,為各州和地方政府提供了技術(shù)支持和決策依據(jù)。此外,日本、瑞士等國家在滑坡危險性評價和防治方面也有很多成功的經(jīng)驗和案例,他們通過不斷的研究和實踐,不斷完善滑坡危險性評價方法和技術(shù),提高了滑坡災(zāi)害的防治水平。1.2.2國內(nèi)研究進(jìn)展國內(nèi)在滑坡危險性評價領(lǐng)域的研究雖然起步相對較晚,但發(fā)展迅速,取得了一系列重要成果。近年來,隨著我國對地質(zhì)災(zāi)害防治工作的高度重視,投入了大量的人力、物力和財力開展相關(guān)研究,使得基于GIS的滑坡危險性評價技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。在數(shù)據(jù)獲取與處理技術(shù)方面,我國充分利用國產(chǎn)遙感衛(wèi)星資源,如高分系列衛(wèi)星,獲取了高分辨率的遙感影像,為滑坡災(zāi)害的調(diào)查和監(jiān)測提供了豐富的數(shù)據(jù)來源。同時,結(jié)合地面調(diào)查、地質(zhì)勘探等手段,獲取了詳細(xì)的地質(zhì)、地形、水文等信息,建立了多源數(shù)據(jù)融合的滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)處理方面,開發(fā)了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)處理軟件和算法,能夠?qū)Σ煌愋偷臄?shù)據(jù)進(jìn)行高效的處理和分析,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和可視化管理。例如,利用數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù),可以快速計算地形坡度、坡向、曲率等地形因子,通過遙感影像解譯技術(shù),可以提取土地利用、植被覆蓋等信息,為滑坡危險性評價提供了全面的數(shù)據(jù)支持。在評價指標(biāo)體系構(gòu)建方面,我國學(xué)者結(jié)合不同地區(qū)的地質(zhì)、地形、氣候等特點,建立了適合我國國情的滑坡危險性評價指標(biāo)體系。除了考慮地形、地質(zhì)、水文等自然因素外,還充分考慮了人類工程活動對滑坡災(zāi)害的影響,如工程建設(shè)、采礦、灌溉等。例如,在西南山區(qū),由于地形復(fù)雜、降雨量大,地質(zhì)條件脆弱,將地形坡度、坡向、高程、地層巖性、斷裂構(gòu)造、降雨量、地震烈度等作為主要評價指標(biāo);在黃土地區(qū),由于黃土的特殊性質(zhì),將黃土厚度、黃土結(jié)構(gòu)、地下水水位等作為重要評價指標(biāo);在人類工程活動密集的地區(qū),將工程開挖、填方、灌溉等人類活動因素納入評價指標(biāo)體系。通過科學(xué)合理地選擇評價指標(biāo),提高了滑坡危險性評價的準(zhǔn)確性和可靠性。在評價模型研究與應(yīng)用方面,我國學(xué)者在借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國實際情況,開展了大量的研究工作,提出了多種適合我國國情的滑坡危險性評價模型。例如,中國科學(xué)院成都山地所提出了基于GIS的層次分析法(AHP)與信息量模型相結(jié)合的滑坡危險性評價模型,該模型通過AHP方法確定各評價指標(biāo)的權(quán)重,再利用信息量模型計算滑坡危險性指數(shù),實現(xiàn)了對滑坡危險性的定量評價。此外,還有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、模糊綜合評價等方法的滑坡危險性評價模型,這些模型在不同地區(qū)的滑坡危險性評價中得到了廣泛應(yīng)用,并取得了較好的效果。在實際應(yīng)用中,根據(jù)不同地區(qū)的特點和數(shù)據(jù)條件,選擇合適的評價模型,為滑坡災(zāi)害的防治提供了科學(xué)依據(jù)。例如,在三峽庫區(qū),利用基于GIS的滑坡危險性評價模型,對庫區(qū)的滑坡災(zāi)害進(jìn)行了全面評估,為庫區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害防治和移民安置提供了重要參考;在汶川地震災(zāi)區(qū),通過建立地震誘發(fā)滑坡危險性評價模型,對地震后滑坡災(zāi)害的危險性進(jìn)行了快速評估,為災(zāi)區(qū)的恢復(fù)重建和防災(zāi)減災(zāi)工作提供了有力支持。然而,國內(nèi)研究也存在一些不足之處。一方面,部分研究中使用的數(shù)據(jù)時效性較差,難以反映滑坡災(zāi)害的實時變化情況,導(dǎo)致評價結(jié)果的準(zhǔn)確性受到一定影響。另一方面,不同地區(qū)的地質(zhì)、地形、氣候等條件差異較大,現(xiàn)有的評價模型和指標(biāo)體系在通用性和適應(yīng)性方面還存在一定的局限性,需要進(jìn)一步加強(qiáng)針對性的研究和改進(jìn)。此外,在滑坡危險性評價與防災(zāi)減災(zāi)決策的結(jié)合方面,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究,提高評價結(jié)果的實用性和可操作性,更好地為實際防災(zāi)減災(zāi)工作服務(wù)。1.2.3研究現(xiàn)狀總結(jié)與展望國內(nèi)外在基于GIS的滑坡危險性評價方面已經(jīng)取得了顯著的成果,在數(shù)據(jù)獲取與處理、評價模型構(gòu)建和應(yīng)用等方面都有了較為深入的研究。然而,當(dāng)前研究仍存在一些不足。在數(shù)據(jù)方面,雖然獲取數(shù)據(jù)的手段日益豐富,但數(shù)據(jù)的質(zhì)量、精度和時效性仍有待提高,不同來源數(shù)據(jù)的融合和共享也存在一定困難。在評價模型方面,現(xiàn)有的模型大多基于特定的區(qū)域和數(shù)據(jù)條件建立,通用性和適應(yīng)性有待增強(qiáng),模型的不確定性分析和驗證也不夠完善。此外,滑坡危險性評價與其他學(xué)科的交叉融合還不夠深入,對滑坡災(zāi)害的形成機(jī)制和演化過程的認(rèn)識還不夠全面。展望未來,基于GIS的滑坡危險性評價研究將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。一是隨著傳感器技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)獲取將更加高效、準(zhǔn)確和全面,能夠?qū)崟r獲取滑坡災(zāi)害的動態(tài)變化信息,為危險性評價提供更豐富的數(shù)據(jù)支持。二是評價模型將更加智能化和精細(xì)化,通過引入機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù),提高模型的自適應(yīng)性和預(yù)測能力,實現(xiàn)對滑坡危險性的更精準(zhǔn)評價。三是加強(qiáng)多學(xué)科交叉融合,綜合運用地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)等多學(xué)科知識,深入研究滑坡災(zāi)害的形成機(jī)制和演化規(guī)律,建立更加科學(xué)合理的評價指標(biāo)體系和模型。四是注重滑坡危險性評價結(jié)果的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化,加強(qiáng)與防災(zāi)減災(zāi)決策、土地利用規(guī)劃、工程建設(shè)等實際工作的結(jié)合,提高評價結(jié)果的實用性和可操作性,為保障人民生命財產(chǎn)安全和促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本研究聚焦普格縣大比例尺滑坡危險性評價,核心在于利用GIS技術(shù)全面剖析區(qū)域滑坡災(zāi)害情況,為防災(zāi)減災(zāi)提供精準(zhǔn)依據(jù),主要涵蓋以下內(nèi)容:數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理:廣泛收集普格縣地形、地質(zhì)、水文、氣象等多源數(shù)據(jù),地形數(shù)據(jù)借助高精度數(shù)字高程模型(DEM)獲取,精確呈現(xiàn)區(qū)域地形起伏;地質(zhì)數(shù)據(jù)涵蓋地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等,通過地質(zhì)勘查報告、鉆孔數(shù)據(jù)等收集;水文數(shù)據(jù)包含河流水系分布、地下水位變化等,來源于水文監(jiān)測站資料;氣象數(shù)據(jù)涉及降水、氣溫、風(fēng)速等,由氣象部門提供。對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)統(tǒng)一、噪聲剔除等預(yù)處理,使其滿足后續(xù)分析要求。同時,整理普格縣歷史滑坡災(zāi)害記錄,包括滑坡發(fā)生時間、地點、規(guī)模、成因等信息,構(gòu)建歷史滑坡數(shù)據(jù)庫,為模型訓(xùn)練和驗證提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。評價指標(biāo)體系構(gòu)建:綜合考慮普格縣地質(zhì)、地形、氣候及人類活動等因素,選取坡度、坡向、高程、地層巖性、斷裂構(gòu)造、降雨量、地震烈度、植被覆蓋度、土地利用類型等作為滑坡危險性評價指標(biāo)。運用層次分析法(AHP)、專家打分法等確定各指標(biāo)權(quán)重,反映其對滑坡發(fā)生的相對重要程度。例如,通過AHP法構(gòu)建判斷矩陣,計算各指標(biāo)權(quán)重,明確坡度、地層巖性等關(guān)鍵因素在滑坡危險性評價中的重要地位。評價模型建立與應(yīng)用:基于GIS平臺,選用信息量模型、邏輯回歸模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等建立普格縣滑坡危險性評價模型。信息量模型通過計算各評價指標(biāo)與歷史滑坡之間的信息量,評估滑坡發(fā)生可能性;邏輯回歸模型以歷史滑坡數(shù)據(jù)為樣本,建立評價指標(biāo)與滑坡發(fā)生概率的回歸關(guān)系;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型模擬人腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu),自動學(xué)習(xí)評價指標(biāo)與滑坡危險性的復(fù)雜非線性關(guān)系。將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)輸入模型,進(jìn)行計算和分析,得出普格縣滑坡危險性等級,分為低、較低、中等、較高、高五個等級。結(jié)果驗證與分析:采用交叉驗證、ROC曲線分析等方法對評價結(jié)果進(jìn)行驗證,評估模型準(zhǔn)確性和可靠性。將研究區(qū)域劃分為訓(xùn)練集和測試集,利用訓(xùn)練集數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型,用測試集數(shù)據(jù)驗證模型預(yù)測能力,通過計算ROC曲線下面積(AUC)衡量模型性能,AUC值越接近1,模型準(zhǔn)確性越高。對不同模型評價結(jié)果進(jìn)行對比分析,探討各模型優(yōu)缺點及適用范圍,結(jié)合普格縣實際情況,確定最優(yōu)評價模型。例如,對比發(fā)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在復(fù)雜地形和地質(zhì)條件下具有較高準(zhǔn)確性,但計算復(fù)雜、可解釋性差;邏輯回歸模型計算簡單、可解釋性強(qiáng),但對非線性關(guān)系擬合能力有限。成果可視化與應(yīng)用:借助GIS的制圖和可視化功能,將滑坡危險性評價結(jié)果以專題地圖形式呈現(xiàn),直觀展示普格縣不同區(qū)域滑坡危險性分布情況。根據(jù)評價結(jié)果,為普格縣防災(zāi)減災(zāi)工作提供針對性建議,如在高危險區(qū)域加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)警、限制工程建設(shè)、實施生態(tài)修復(fù)等;在土地利用規(guī)劃中,合理布局城鎮(zhèn)、基礎(chǔ)設(shè)施等,避開滑坡危險區(qū)域,降低災(zāi)害風(fēng)險;為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供選址依據(jù),保障工程安全;為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供參考,促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。1.3.2研究方法本研究綜合運用多種方法,確保研究的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,具體如下:數(shù)據(jù)收集方法:通過實地調(diào)查、文獻(xiàn)查閱、網(wǎng)絡(luò)獲取等方式收集數(shù)據(jù)。實地調(diào)查包括地質(zhì)勘查、地形測量、水文監(jiān)測等,深入研究區(qū)域獲取第一手資料;文獻(xiàn)查閱涵蓋學(xué)術(shù)論文、研究報告、地質(zhì)圖件、氣象資料等,全面了解普格縣地質(zhì)、地形、氣候等背景信息;利用網(wǎng)絡(luò)平臺獲取公開數(shù)據(jù),如地理空間數(shù)據(jù)云提供的遙感影像和DEM數(shù)據(jù),氣象數(shù)據(jù)共享平臺提供的氣象數(shù)據(jù)等。GIS空間分析方法:利用GIS強(qiáng)大的空間分析功能對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。通過DEM數(shù)據(jù)提取坡度、坡向、高程、地形起伏度、曲率等地形因子,為滑坡危險性評價提供地形信息;運用緩沖區(qū)分析確定斷裂構(gòu)造、河流水系等對滑坡的影響范圍;采用疊加分析將不同圖層數(shù)據(jù)疊加,綜合分析多種因素對滑坡的共同作用;利用空間插值方法對離散數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,生成連續(xù)的空間分布數(shù)據(jù),如降雨量插值生成降雨等值線圖。層次分析法(AHP):用于確定評價指標(biāo)權(quán)重。構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型,將滑坡危險性評價問題分解為目標(biāo)層(滑坡危險性評價)、準(zhǔn)則層(如地形、地質(zhì)、水文等因素)和指標(biāo)層(具體評價指標(biāo))。通過專家經(jīng)驗和判斷,對同一層次各元素相對重要性進(jìn)行兩兩比較,構(gòu)造判斷矩陣。運用方根法、特征根法等計算判斷矩陣的最大特征值和特征向量,得到各指標(biāo)相對于上一層次元素的相對權(quán)重,并進(jìn)行一致性檢驗,確保權(quán)重分配的合理性。數(shù)理統(tǒng)計方法:在評價模型建立和結(jié)果分析中運用數(shù)理統(tǒng)計方法。邏輯回歸模型利用歷史滑坡數(shù)據(jù)和評價指標(biāo),通過最大似然估計等方法建立回歸方程,預(yù)測滑坡發(fā)生概率;在模型驗證中,運用交叉驗證、ROC曲線分析等統(tǒng)計方法評估模型性能,計算準(zhǔn)確率、召回率、F1值等指標(biāo),全面評價模型的準(zhǔn)確性、可靠性和泛化能力。模型對比分析法:對不同滑坡危險性評價模型進(jìn)行對比分析。選擇信息量模型、邏輯回歸模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等多種模型進(jìn)行建模,從模型原理、計算過程、評價結(jié)果等方面進(jìn)行比較。分析各模型在處理普格縣復(fù)雜地質(zhì)、地形條件下的優(yōu)勢和不足,通過對比不同模型的AUC值、準(zhǔn)確率等指標(biāo),確定最適合普格縣的滑坡危險性評價模型,為研究結(jié)果的可靠性提供保障。1.3.3技術(shù)路線本研究技術(shù)路線清晰,從數(shù)據(jù)獲取到評價結(jié)果應(yīng)用,各環(huán)節(jié)緊密相連,具體如下:數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理:通過實地調(diào)查、文獻(xiàn)查閱、網(wǎng)絡(luò)下載等方式收集普格縣地形、地質(zhì)、水文、氣象、歷史滑坡等數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)統(tǒng)一、噪聲去除等預(yù)處理,使其符合GIS分析要求,構(gòu)建多源數(shù)據(jù)庫。評價指標(biāo)體系構(gòu)建:綜合考慮多種因素,選取坡度、坡向、高程、地層巖性、斷裂構(gòu)造、降雨量、地震烈度、植被覆蓋度、土地利用類型等評價指標(biāo),運用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重,構(gòu)建普格縣滑坡危險性評價指標(biāo)體系。評價模型建立與計算:基于GIS平臺,選用信息量模型、邏輯回歸模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等建立滑坡危險性評價模型,將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)輸入模型進(jìn)行計算,得出滑坡危險性指數(shù),劃分危險性等級。結(jié)果驗證與分析:采用交叉驗證、ROC曲線分析等方法對評價結(jié)果進(jìn)行驗證,對比不同模型評價結(jié)果,分析各模型優(yōu)缺點,確定最優(yōu)模型,對評價結(jié)果進(jìn)行深入分析,探討滑坡危險性分布規(guī)律及影響因素。成果可視化與應(yīng)用:利用GIS制圖功能將評價結(jié)果以專題地圖形式呈現(xiàn),為普格縣防災(zāi)減災(zāi)、土地利用規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等提供科學(xué)依據(jù)和決策支持,根據(jù)評價結(jié)果制定相應(yīng)防治措施,應(yīng)用于實際工作中。[此處插入技術(shù)路線圖,以清晰展示從數(shù)據(jù)獲取到評價結(jié)果輸出的流程]二、研究區(qū)概況2.1普格縣地理位置與地質(zhì)背景2.1.1地理位置普格縣位于四川省西南部,涼山彝族自治州東南部,處于北緯27°13′—27°30′、東經(jīng)102°26′—102°46′之間,幅員面積1916平方公里。其地理位置獨特,東與布拖縣接壤,南與寧南縣相連,西與德昌縣相鄰,西北及北面分別與西昌市、昭覺縣相接,處在多個縣(市)的環(huán)繞之中,是涼山州重要的地理節(jié)點。這種特殊的地理位置使得普格縣在區(qū)域經(jīng)濟(jì)、文化交流中扮演著重要角色,同時也決定了其地質(zhì)、地形和氣候等自然條件的復(fù)雜性。從交通區(qū)位來看,普格縣是區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,境內(nèi)有國道G248西巧線和省道S464普三線等交通干線,這些道路不僅是連接縣內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的重要通道,也是普格縣與周邊地區(qū)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)往來和人員流動的紐帶,對當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的支撐作用。然而,這些交通干線大多沿河谷或山間修建,受地形和地質(zhì)條件影響較大,滑坡等地質(zhì)災(zāi)害對交通設(shè)施的威脅較為嚴(yán)重,一旦發(fā)生滑坡災(zāi)害,可能導(dǎo)致道路中斷,影響區(qū)域交通的正常運行。2.1.2地質(zhì)構(gòu)造普格縣地處滇北高原北部,西藏高原東南邊緣橫斷山脈中段高山峽谷地區(qū),處于多個地質(zhì)構(gòu)造單元的交匯部位,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜??h內(nèi)主要地層巖性從老到新依次出露有元古界變質(zhì)巖系、古生界沉積巖系和新生界松散堆積物。元古界變質(zhì)巖系主要分布在縣域的北部和東部山區(qū),巖石經(jīng)歷了強(qiáng)烈的變質(zhì)作用,巖性致密堅硬,但由于長期的地質(zhì)構(gòu)造運動,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,完整性受到破壞,為滑坡的發(fā)生提供了潛在的地質(zhì)條件。古生界沉積巖系廣泛分布于縣域中部和南部地區(qū),巖性包括砂巖、頁巖、灰?guī)r等,這些巖石的抗風(fēng)化能力和力學(xué)強(qiáng)度差異較大,頁巖等軟巖在風(fēng)化作用和地下水浸泡下容易軟化、泥化,降低了巖土體的穩(wěn)定性,增加了滑坡發(fā)生的可能性。新生界松散堆積物主要分布在河谷地帶和山間盆地,由河流沖積物、洪積物和殘坡積物組成,結(jié)構(gòu)松散,抗剪強(qiáng)度低,在降雨、地震等因素作用下,極易發(fā)生滑坡災(zāi)害。普格縣境內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造活動頻繁,主要構(gòu)造形跡為褶皺和斷裂。褶皺構(gòu)造以緊閉褶皺和倒轉(zhuǎn)褶皺為主,軸向多為南北向或近南北向,褶皺的存在使得地層發(fā)生彎曲變形,增加了巖土體的應(yīng)力集中程度,容易導(dǎo)致巖體破碎,為滑坡的形成創(chuàng)造了條件。斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要有則木河斷裂、黑水河斷裂等,這些斷裂規(guī)模較大,延伸較長,且具有一定的活動性。則木河斷裂是川滇南北構(gòu)造帶的重要組成部分,歷史上曾發(fā)生過多次強(qiáng)烈地震,其活動對普格縣的地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。斷裂帶附近的巖體破碎,節(jié)理裂隙密集,地下水活動強(qiáng)烈,巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)較差,是滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)區(qū)域。據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料顯示,在則木河斷裂沿線,滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害分布廣泛,災(zāi)害規(guī)模較大,對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。2.1.3地震活動普格縣位于南北地震帶中南段,地震活動較為頻繁。根據(jù)歷史地震記錄和地震監(jiān)測資料,普格縣及其周邊地區(qū)發(fā)生過多次不同強(qiáng)度的地震。其中,1536年發(fā)生在西昌-普格一帶的7.5級地震,是該地區(qū)有歷史記載以來震級最高的一次地震,此次地震造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失,對普格縣的地質(zhì)環(huán)境也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,引發(fā)了大量的山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。近年來,普格縣周邊地區(qū)也時有中小地震發(fā)生,如2015年8月18日在普格縣發(fā)生3.7級地震,震源深度9千米;2015年12月19日發(fā)生3.3級左右地震,震源深度6千米。這些地震雖然震級相對較小,但也會對巖土體的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響,增加了滑坡發(fā)生的風(fēng)險。地震對滑坡的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面。首先,地震產(chǎn)生的地震波會使巖土體受到強(qiáng)烈的震動,增加了巖土體的慣性力,當(dāng)慣性力超過巖土體的抗剪強(qiáng)度時,就會導(dǎo)致巖土體失穩(wěn)滑動,引發(fā)滑坡災(zāi)害。其次,地震會使巖土體結(jié)構(gòu)遭到破壞,增加巖體的裂隙和孔隙,降低巖土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,使得原本處于穩(wěn)定狀態(tài)的斜坡在地震后容易發(fā)生滑坡。此外,地震還可能引發(fā)山體內(nèi)部的地下水水位變化,進(jìn)一步影響巖土體的穩(wěn)定性,促進(jìn)滑坡的發(fā)生。在普格縣的一些山區(qū),由于地震活動頻繁,山體巖石破碎,在降雨等因素的觸發(fā)下,經(jīng)常發(fā)生滑坡災(zāi)害,給當(dāng)?shù)氐慕煌ā⑥r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活帶來了諸多不便。例如,在某些地震頻發(fā)區(qū)域,道路因滑坡而多次中斷,農(nóng)田被滑坡體掩埋,居民房屋也受到不同程度的損壞,嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,地震活動是普格縣滑坡災(zāi)害發(fā)生的重要誘發(fā)因素之一,在進(jìn)行滑坡危險性評價時,必須充分考慮地震因素的影響。2.2普格縣地形地貌與氣候條件2.2.1地形地貌特征普格縣地處橫斷山脈中段高山峽谷地區(qū),地勢起伏顯著,呈現(xiàn)出高山、中山深切割地貌??h域內(nèi)山巒重疊,溝谷縱橫,地形復(fù)雜多樣。其山脈主要呈南北走向,主要山脈有螺髻山、烏科梁子、中梁山等。螺髻山與烏科梁子?xùn)|西對峙,中梁山縱貫其中,中梁子、波尾梁子和烏科梁子均屬大涼山向南的分支。螺髻山主峰也俄額哈峰海拔高達(dá)4359米,為全縣最高點,而最低點位于白水河與寧南交界處,海拔僅1040米,相對高差達(dá)3319米,這種巨大的高差使得普格縣地形起伏極為劇烈。在地貌類型上,普格縣以中山(含亞高山)地貌為主,占總面積的67.4%,這些中山地區(qū)山高坡陡,坡度大多在30°-60°之間,局部地區(qū)甚至超過70°,坡面穩(wěn)定性較差,在外界因素作用下極易發(fā)生滑坡。丘陵平壩僅零星分布在河谷地帶,面積較小。境內(nèi)主要河流有則木河和西洛河,它們沿山腳由北向南流淌,在縣城附近東北角的扭皮各則處匯流,之后稱黑水河,再南流注入金沙江。河流的長期侵蝕和切割作用,進(jìn)一步塑造了普格縣復(fù)雜的地形地貌,使得河谷兩岸地形陡峭,巖土體受河水沖刷和浸泡影響,穩(wěn)定性降低,為滑坡的發(fā)生創(chuàng)造了地形條件。例如,在則木河和西洛河的河谷地帶,由于河流的下切和側(cè)蝕作用,形成了許多高陡的河岸和峽谷,這些區(qū)域是滑坡災(zāi)害的高發(fā)地段,歷史上曾多次發(fā)生滑坡事件,對當(dāng)?shù)氐慕煌ā⑥r(nóng)田和居民點造成了嚴(yán)重破壞。2.2.2氣候特征普格縣屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,受西南季風(fēng)和印度北部干燥大陸性氣團(tuán)交替控制,氣候具有干雨季分明、年溫差較小、日差較大的特點。多年平均氣溫為16.8℃,其中1月平均氣溫9.4℃,7月平均氣溫22.7℃,極端最高氣溫33.3℃,極端最低氣溫-1.9℃,年平均氣溫變幅僅13℃,是四川省全年氣溫變化最小的地區(qū)之一。普格縣晴天多,日照時間長,年總?cè)照諘r數(shù)達(dá)2094.7小時,太陽輻射強(qiáng)。同時,其氣候垂直差異十分明顯,從高海拔到低海拔,從東北到西南,呈現(xiàn)出山地溫涼到南亞熱帶氣候的變化趨勢。在降水方面,普格縣雨量季節(jié)分配不均,冬干春旱,干濕分明,5-10月為雨季,降水量占年降水量的90%,年總降水量1169.8毫米。雨季期間,降水集中且強(qiáng)度較大,常常出現(xiàn)暴雨天氣,短時間內(nèi)大量降雨使得坡面徑流迅速增加,滲入地下的水分也會使巖土體飽和,增加了土體重量和孔隙水壓力,降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度,從而誘發(fā)滑坡災(zāi)害。例如,2023年9月13日凌晨,普格縣黎安鄉(xiāng)遭遇強(qiáng)降雨,短時間內(nèi)降雨量達(dá)到了50毫米以上,引發(fā)了山洪和滑坡災(zāi)害,造成1862畝烤煙、900畝玉米不同程度受災(zāi),27戶房屋進(jìn)水,13戶農(nóng)戶住房存在安全隱患,需要搬遷重建,山體滑坡13處51.15立方米,道路受損17處1276米,水管損毀造成50戶農(nóng)戶無自來水,給當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活帶來了極大的影響。11月至次年4月為干季,降水稀少,氣候干燥。這種獨特的氣候條件對普格縣的滑坡災(zāi)害發(fā)生有著重要影響。2.2.3地形與氣候?qū)碌挠绊懫崭窨h特殊的地形地貌和氣候條件相互作用,極大地增加了滑坡災(zāi)害發(fā)生的可能性。從地形地貌角度來看,高山、中山深切割地貌使得山體坡度陡峭,巖土體在重力作用下本身就處于不穩(wěn)定狀態(tài),容易發(fā)生變形和滑動。而且,河流的侵蝕和切割作用破壞了山體的原有結(jié)構(gòu),使得邊坡巖土體的穩(wěn)定性進(jìn)一步降低,為滑坡的發(fā)生提供了地形條件。例如,在則木河和西洛河河谷兩側(cè)的斜坡帶,由于河流的長期沖刷,坡腳巖土體被掏空,上部巖土體失去支撐,在降雨、地震等因素的觸發(fā)下,極易發(fā)生滑坡。在氣候方面,干雨季分明的特點使得滑坡災(zāi)害在雨季頻發(fā)。雨季的大量降雨是滑坡發(fā)生的主要誘發(fā)因素之一。雨水滲入地下,增加了巖土體的重量,同時降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度,使得斜坡穩(wěn)定性下降。當(dāng)降雨強(qiáng)度和持續(xù)時間達(dá)到一定程度時,就會觸發(fā)滑坡。此外,暴雨還會導(dǎo)致坡面徑流增大,對坡面巖土體產(chǎn)生沖刷和侵蝕作用,進(jìn)一步破壞山體的穩(wěn)定性。而在干季,由于氣候干燥,巖土體干裂,結(jié)構(gòu)疏松,也會降低其抗滑能力,為雨季滑坡的發(fā)生埋下隱患。例如,在一些干旱的山坡上,巖土體在干季形成了大量的裂縫,雨季來臨時,雨水迅速滲入裂縫,使得巖土體迅速飽水軟化,從而引發(fā)滑坡。普格縣的地形地貌和氣候條件是滑坡災(zāi)害發(fā)生的重要基礎(chǔ)因素,二者相互影響、相互作用,共同決定了普格縣滑坡災(zāi)害的分布和發(fā)生規(guī)律。在進(jìn)行滑坡危險性評價時,必須充分考慮這些因素的影響,以便更準(zhǔn)確地評估滑坡災(zāi)害風(fēng)險,為防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。2.3普格縣滑坡災(zāi)害現(xiàn)狀2.3.1滑坡災(zāi)害歷史記錄普格縣在歷史上多次遭受滑坡災(zāi)害的侵襲,這些災(zāi)害給當(dāng)?shù)氐娜嗣裆敭a(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施以及生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的破壞。通過對普格縣歷史滑坡災(zāi)害記錄的詳細(xì)整理和分析,能夠更深入地了解滑坡災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律和危害程度,為后續(xù)的滑坡危險性評價提供重要的歷史數(shù)據(jù)支持。以下是一些較為典型的歷史滑坡災(zāi)害事件:2023年9月13日普格縣黎安鄉(xiāng)滑坡災(zāi)害:此次災(zāi)害由強(qiáng)降雨引發(fā),短時間內(nèi)降雨量超過50毫米。大量雨水迅速滲入地下,導(dǎo)致巖土體飽和,抗剪強(qiáng)度急劇下降,從而引發(fā)了多處山體滑坡?;略斐?862畝烤煙、900畝玉米不同程度受災(zāi),農(nóng)作物的受災(zāi)直接影響了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入和糧食供應(yīng)。27戶房屋進(jìn)水,房屋內(nèi)部的家具、電器等生活用品被浸泡損壞,居民的居住環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞;13戶農(nóng)戶住房存在安全隱患,需要搬遷重建,這些居民不得不暫時離開自己的家園,生活受到極大困擾。山體滑坡13處,體積達(dá)51.15立方米,滑坡體堵塞了道路和溝渠,阻礙了交通通行,影響了農(nóng)田灌溉和排水。道路受損17處,長度共計1276米,使得救援物資和人員難以快速到達(dá)受災(zāi)區(qū)域,增加了救援難度。水管損毀導(dǎo)致50戶農(nóng)戶無自來水供應(yīng),居民的日常生活用水無法保障。此次災(zāi)害還造成1個烤煙烤房倒塌,4個烤房積水嚴(yán)重,正在烘烤的煙葉和相關(guān)設(shè)備受損,進(jìn)一步加劇了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)損失。畜圏受損1處,部分豬、雞等牲畜和家禽死亡或走失,給養(yǎng)殖戶帶來了經(jīng)濟(jì)損失。2021年8月12日普格縣普三線S464K41+150路基滑坡:凌晨2點,普格縣普三線S464K41+150處發(fā)生路基滑坡,形成路基缺口長25米,有效路面僅剩1米。此次滑坡導(dǎo)致道路完全中斷,通車時間暫定。普三線作為普格縣的重要交通干線,連接著多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和周邊地區(qū),道路中斷使得人員和物資的運輸受到極大阻礙,嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)活動和居民的正常出行。許多貨物無法按時運輸,企業(yè)的生產(chǎn)和銷售受到影響,居民的日常生活也面臨諸多不便,如就醫(yī)、上學(xué)、購物等都受到了限制。2020年10月3日普格縣蕎窩鎮(zhèn)洛哈村3組滑坡災(zāi)害:當(dāng)晚,蕎窩鎮(zhèn)洛哈村3組西村坡三道溝內(nèi)發(fā)生山體滑坡,滑坡體約25萬方,堵塞河道約100米,堵塞方量約5萬方,形成了堰塞湖,堰塞湖水量約10萬方。由于堰塞湖的形成,上游水位迅速上升,對周邊的農(nóng)田、房屋和基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。為了確保下游居民的生命安全,相關(guān)部門及時將下游4千米外的住戶全部撤離。此次滑坡雖然沒有造成人員傷亡,但對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了較大影響。滑坡體掩埋了部分農(nóng)田和山林,破壞了植被,導(dǎo)致水土流失加劇。堰塞湖的存在也改變了原有的水系格局,可能引發(fā)一系列的次生災(zāi)害。通過對這些歷史滑坡災(zāi)害記錄的分析,可以發(fā)現(xiàn)普格縣滑坡災(zāi)害的發(fā)生與降雨、地形、地質(zhì)等因素密切相關(guān)。強(qiáng)降雨是觸發(fā)滑坡的主要因素之一,尤其是在雨季,大量降雨使得巖土體飽和,增加了山體的重量和孔隙水壓力,從而降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度,引發(fā)滑坡。地形陡峭、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的區(qū)域,如河谷兩岸、山坡地帶等,也是滑坡災(zāi)害的高發(fā)區(qū)域。這些區(qū)域的巖土體穩(wěn)定性較差,在外界因素的作用下容易發(fā)生滑動。此外,人類工程活動,如道路建設(shè)、采礦等,也可能破壞山體的穩(wěn)定性,增加滑坡發(fā)生的風(fēng)險。2.3.2典型滑坡案例分析以2023年9月13日普格縣黎安鄉(xiāng)滑坡災(zāi)害為例,對其發(fā)生原因、過程和危害進(jìn)行詳細(xì)分析,有助于深入了解普格縣滑坡災(zāi)害的形成機(jī)制和影響。發(fā)生原因:地形因素:黎安鄉(xiāng)地處山區(qū),地形起伏較大,山坡坡度較陡。在此次滑坡發(fā)生區(qū)域,坡度大多在30°-45°之間,局部地區(qū)甚至超過50°,這種陡峭的地形使得巖土體在重力作用下本身就處于不穩(wěn)定狀態(tài),容易發(fā)生滑動。此外,該區(qū)域的山坡巖土體結(jié)構(gòu)較為松散,多為砂土和粉質(zhì)土,抗剪強(qiáng)度較低,為滑坡的發(fā)生提供了地形條件。降雨因素:9月13日凌晨,黎安鄉(xiāng)遭遇強(qiáng)降雨,短時間內(nèi)降雨量達(dá)到了50毫米以上。大量雨水迅速滲入地下,使得巖土體飽和,重量增加。同時,雨水還降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度,使得原本處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)的山體在重力和雨水的共同作用下,發(fā)生了滑坡。此外,強(qiáng)降雨還導(dǎo)致坡面徑流增大,對坡面巖土體產(chǎn)生沖刷和侵蝕作用,進(jìn)一步破壞了山體的穩(wěn)定性。地質(zhì)因素:黎安鄉(xiāng)位于普格縣的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域,存在多條斷裂構(gòu)造。這些斷裂構(gòu)造使得巖土體的完整性受到破壞,節(jié)理裂隙發(fā)育,地下水活動頻繁。在長期的地質(zhì)作用下,巖土體的力學(xué)性質(zhì)逐漸變差,抗滑能力降低。此次滑坡發(fā)生區(qū)域正好位于一條斷裂構(gòu)造附近,地質(zhì)條件較為脆弱,這也是導(dǎo)致滑坡發(fā)生的重要原因之一。發(fā)生過程:凌晨1點多,強(qiáng)降雨開始后,雨水迅速滲入地下,使得山坡巖土體的含水量逐漸增加。隨著含水量的增加,巖土體的重量不斷增大,抗剪強(qiáng)度逐漸降低。在重力作用下,山坡上部的巖土體開始出現(xiàn)裂縫,并逐漸向下滑動。隨著滑動的加劇,裂縫不斷擴(kuò)大,滑坡體逐漸形成?;麦w在下滑過程中,速度越來越快,攜帶大量的泥土、石塊等物質(zhì),對沿途的農(nóng)田、房屋和道路等造成了嚴(yán)重破壞。由于滑坡發(fā)生在凌晨,居民大多處于熟睡狀態(tài),給人員的撤離帶來了一定困難。但當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)部門在接到預(yù)警后,迅速組織人員進(jìn)行搶險救援,及時通知群眾轉(zhuǎn)移,避免了人員傷亡的發(fā)生。凌晨1點多,強(qiáng)降雨開始后,雨水迅速滲入地下,使得山坡巖土體的含水量逐漸增加。隨著含水量的增加,巖土體的重量不斷增大,抗剪強(qiáng)度逐漸降低。在重力作用下,山坡上部的巖土體開始出現(xiàn)裂縫,并逐漸向下滑動。隨著滑動的加劇,裂縫不斷擴(kuò)大,滑坡體逐漸形成?;麦w在下滑過程中,速度越來越快,攜帶大量的泥土、石塊等物質(zhì),對沿途的農(nóng)田、房屋和道路等造成了嚴(yán)重破壞。由于滑坡發(fā)生在凌晨,居民大多處于熟睡狀態(tài),給人員的撤離帶來了一定困難。但當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)部門在接到預(yù)警后,迅速組織人員進(jìn)行搶險救援,及時通知群眾轉(zhuǎn)移,避免了人員傷亡的發(fā)生。危害:農(nóng)業(yè)損失:此次滑坡災(zāi)害導(dǎo)致1862畝烤煙、900畝玉米不同程度受災(zāi)??緹熀陀衩资钱?dāng)?shù)剞r(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)作物,受災(zāi)后農(nóng)作物的產(chǎn)量大幅下降,農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入受到嚴(yán)重影響。許多烤煙植株被滑坡體掩埋或折斷,正在生長的玉米也受到了不同程度的損壞,部分農(nóng)田甚至無法再進(jìn)行耕種,需要進(jìn)行長時間的修復(fù)和改良。房屋損壞:27戶房屋進(jìn)水,屋內(nèi)的家具、電器等生活用品被浸泡損壞,居民的財產(chǎn)遭受了重大損失。13戶農(nóng)戶住房存在安全隱患,需要搬遷重建,這些居民不得不暫時離開自己的家園,生活受到極大困擾。房屋的損壞不僅給居民帶來了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),還影響了他們的居住安全和生活質(zhì)量?;A(chǔ)設(shè)施破壞:山體滑坡13處,體積達(dá)51.15立方米,滑坡體堵塞了道路和溝渠,阻礙了交通通行,影響了農(nóng)田灌溉和排水。道路受損17處,長度共計1276米,使得救援物資和人員難以快速到達(dá)受災(zāi)區(qū)域,增加了救援難度。水管損毀導(dǎo)致50戶農(nóng)戶無自來水供應(yīng),居民的日常生活用水無法保障?;A(chǔ)設(shè)施的破壞嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)生活秩序,阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。生態(tài)環(huán)境破壞:滑坡體掩埋了部分農(nóng)田和山林,破壞了植被,導(dǎo)致水土流失加劇。大量的泥土和石塊被沖入河流,可能會對河流的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境造成影響。植被的破壞還會影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡,使得生物多樣性減少。生態(tài)環(huán)境的破壞不僅對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成了損害,還可能引發(fā)一系列的次生災(zāi)害,如泥石流等,對人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成更大的威脅。通過對普格縣黎安鄉(xiāng)滑坡災(zāi)害這一典型案例的分析,可以看出滑坡災(zāi)害的發(fā)生是多種因素共同作用的結(jié)果,其危害涉及農(nóng)業(yè)、房屋、基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)環(huán)境等多個方面。因此,在進(jìn)行滑坡危險性評價和防災(zāi)減災(zāi)工作時,必須充分考慮這些因素,采取有效的措施來降低滑坡災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險和危害程度。2.3.3滑坡災(zāi)害的分布規(guī)律通過對普格縣歷史滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)的整理和分析,結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)、氣候等自然條件,可以總結(jié)出普格縣滑坡災(zāi)害在空間和時間上的分布特點。空間分布規(guī)律:地形地貌控制:普格縣滑坡災(zāi)害主要分布在高山、中山深切割地貌區(qū)域,這些區(qū)域山高坡陡,坡度大多在30°以上,局部地區(qū)超過60°。陡峭的地形使得巖土體在重力作用下穩(wěn)定性較差,容易發(fā)生滑動。例如,在螺髻山、烏科梁子等山脈周邊,以及則木河、西洛河等河谷兩岸,滑坡災(zāi)害較為集中。河谷地帶由于河流的侵蝕和切割作用,坡腳巖土體被掏空,上部巖土體失去支撐,在降雨等因素的觸發(fā)下,極易發(fā)生滑坡。而在丘陵平壩等地形相對平緩的區(qū)域,滑坡災(zāi)害發(fā)生的頻率較低。地層巖性影響:滑坡災(zāi)害與地層巖性密切相關(guān)。元古界變質(zhì)巖系分布區(qū),雖然巖石致密堅硬,但由于長期的地質(zhì)構(gòu)造運動,節(jié)理裂隙發(fā)育,完整性受到破壞,在外界因素作用下仍可能發(fā)生滑坡。古生界沉積巖系中的頁巖、泥巖等軟巖,抗風(fēng)化能力和力學(xué)強(qiáng)度較低,容易軟化、泥化,是滑坡災(zāi)害的易發(fā)地層。新生界松散堆積物主要分布在河谷和山間盆地,結(jié)構(gòu)松散,抗剪強(qiáng)度低,在降雨、地震等因素作用下,極易發(fā)生滑坡。在一些頁巖分布區(qū)域,滑坡災(zāi)害頻發(fā),而在花崗巖等堅硬巖石分布區(qū),滑坡災(zāi)害相對較少。地質(zhì)構(gòu)造控制:斷裂構(gòu)造對滑坡災(zāi)害的分布具有重要影響。普格縣境內(nèi)的則木河斷裂、黑水河斷裂等活動性斷裂附近,巖體破碎,節(jié)理裂隙密集,地下水活動強(qiáng)烈,巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)較差,是滑坡災(zāi)害的高發(fā)區(qū)域。在則木河斷裂沿線,滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害分布廣泛,災(zāi)害規(guī)模較大。褶皺構(gòu)造也會影響滑坡的發(fā)生,褶皺區(qū)域的地層發(fā)生彎曲變形,增加了巖土體的應(yīng)力集中程度,容易導(dǎo)致巖體破碎,為滑坡的形成創(chuàng)造條件。時間分布規(guī)律:季節(jié)性分布:普格縣滑坡災(zāi)害具有明顯的季節(jié)性特征,主要集中在雨季(5-10月)。雨季期間,降水集中且強(qiáng)度較大,大量降雨使得坡面徑流迅速增加,滲入地下的水分也會使巖土體飽和,增加了土體重量和孔隙水壓力,降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度,從而誘發(fā)滑坡災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計,普格縣雨季發(fā)生的滑坡災(zāi)害占全年滑坡災(zāi)害總數(shù)的80%以上。如2023年9月13日普格縣黎安鄉(xiāng)滑坡災(zāi)害,就是由強(qiáng)降雨引發(fā)的。而在干季(11月至次年4月),由于降水稀少,氣候干燥,滑坡災(zāi)害發(fā)生的頻率較低。年際變化:雖然普格縣滑坡災(zāi)害在雨季較為集中,但在不同年份之間,滑坡災(zāi)害的發(fā)生頻率和規(guī)模也存在一定的差異。這種年際變化與降水、地震等因素的年際變化密切相關(guān)。在降水偏多、地震活動頻繁的年份,滑坡災(zāi)害發(fā)生的頻率和規(guī)模往往較大。例如,在某些年份,由于厄爾尼諾現(xiàn)象或拉尼娜現(xiàn)象的影響,普格縣的降水量明顯增加,滑坡災(zāi)害也隨之增多。而在降水相對較少、地震活動較弱的年份,滑坡災(zāi)害的發(fā)生頻率和規(guī)模則相對較小。普格縣滑坡災(zāi)害在空間上主要分布在高山、中山深切割地貌區(qū)域、特定地層巖性分布區(qū)以及斷裂構(gòu)造附近,在時間上具有明顯的季節(jié)性和一定的年際變化規(guī)律。了解這些分布規(guī)律,對于開展滑坡危險性評價和制定有效的防災(zāi)減災(zāi)措施具有重要意義。三、基于GIS的大比例尺滑坡危險性評價方法3.1GIS技術(shù)在滑坡危險性評價中的應(yīng)用原理3.1.1GIS技術(shù)概述地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem,簡稱GIS)是一種集計算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)等多學(xué)科為一體的新興邊緣學(xué)科。它是在計算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。其核心功能在于能夠?qū)Φ乩砜臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的管理和強(qiáng)大的分析,從而為各類決策提供科學(xué)依據(jù)。從功能層面來看,GIS具有數(shù)據(jù)采集與輸入功能,可通過多種方式獲取不同類型的地理空間數(shù)據(jù),如通過數(shù)字化儀對紙質(zhì)地圖進(jìn)行數(shù)字化,利用全球定位系統(tǒng)(GPS)獲取空間位置信息,從遙感影像中提取地物特征等;數(shù)據(jù)編輯與更新功能能夠?qū)σ延械臄?shù)據(jù)進(jìn)行修改、刪除、添加等操作,以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時效性;數(shù)據(jù)存儲與管理功能采用空間數(shù)據(jù)庫技術(shù),將地理空間數(shù)據(jù)按照一定的格式和結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲,方便數(shù)據(jù)的查詢和調(diào)用;空間分析功能是GIS的核心功能之一,包括疊加分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析等,通過這些分析方法,可以深入挖掘地理空間數(shù)據(jù)中隱藏的信息和規(guī)律;制圖與可視化功能能夠?qū)⒎治鼋Y(jié)果以地圖、圖表、三維模型等直觀的形式展示出來,便于用戶理解和應(yīng)用。在地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域,GIS具有諸多獨特的應(yīng)用優(yōu)勢。它能夠?qū)⒑A康牡刭|(zhì)、地形、氣象等多源數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和管理,打破數(shù)據(jù)之間的孤島效應(yīng),為綜合分析提供基礎(chǔ)。通過強(qiáng)大的空間分析功能,如坡度分析、坡向分析、地形起伏度分析等,可以準(zhǔn)確提取與滑坡災(zāi)害相關(guān)的地形地貌特征,為滑坡危險性評價提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。同時,利用GIS的可視化功能,可以將滑坡危險性評價結(jié)果以直觀的地圖形式呈現(xiàn)出來,清晰地展示不同區(qū)域滑坡發(fā)生的可能性大小,便于決策者制定針對性的防災(zāi)減災(zāi)措施。例如,在對某一地區(qū)進(jìn)行滑坡危險性評價時,可將該地區(qū)的地形數(shù)據(jù)、地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)、歷史滑坡數(shù)據(jù)等導(dǎo)入GIS系統(tǒng),通過空間分析功能,快速準(zhǔn)確地分析出哪些區(qū)域坡度較陡、哪些區(qū)域地層巖性不穩(wěn)定、哪些區(qū)域歷史上曾發(fā)生過滑坡等信息,然后將這些信息進(jìn)行綜合分析,生成滑坡危險性評價圖,直觀地展示出該地區(qū)不同區(qū)域的滑坡危險性等級,為防災(zāi)減災(zāi)工作提供科學(xué)依據(jù)。3.1.2滑坡危險性評價中的GIS空間分析功能在滑坡危險性評價過程中,GIS的空間分析功能發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,能夠從多個角度對滑坡災(zāi)害相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,為評價提供全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。坡度分析:坡度是影響滑坡發(fā)生的重要地形因素之一。通過對數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)進(jìn)行坡度分析,可以計算出研究區(qū)域內(nèi)每個柵格單元的坡度值。一般來說,坡度越陡,巖土體在重力作用下的下滑力越大,發(fā)生滑坡的可能性也就越高。例如,當(dāng)坡度超過30°時,巖土體的穩(wěn)定性會明顯降低,滑坡發(fā)生的概率顯著增加。在普格縣,通過GIS的坡度分析功能發(fā)現(xiàn),高山、中山深切割地貌區(qū)域的坡度大多在30°以上,這些區(qū)域正是滑坡災(zāi)害的高發(fā)區(qū)。坡向分析:坡向反映了斜坡面對的方向,不同坡向的光照、降水、風(fēng)化程度等存在差異,從而影響巖土體的穩(wěn)定性。例如,陽坡由于光照充足,風(fēng)化作用較強(qiáng),巖土體相對破碎,穩(wěn)定性較差;而陰坡的風(fēng)化作用相對較弱,巖土體穩(wěn)定性相對較好。同時,坡向還會影響降雨的分布,迎風(fēng)坡降水較多,巖土體容易飽和,增加了滑坡發(fā)生的可能性。在普格縣,通過坡向分析發(fā)現(xiàn),一些迎風(fēng)坡的滑坡災(zāi)害發(fā)生頻率明顯高于背風(fēng)坡。地形起伏度分析:地形起伏度是衡量地形表面起伏變化程度的指標(biāo),它反映了地形的復(fù)雜程度。地形起伏度越大,表明地形變化越劇烈,巖土體的穩(wěn)定性越差,滑坡發(fā)生的風(fēng)險越高。在普格縣,螺髻山、烏科梁子等山脈區(qū)域地形起伏度較大,這些區(qū)域的滑坡災(zāi)害較為頻繁。通過地形起伏度分析,可以快速識別出研究區(qū)域內(nèi)地形復(fù)雜、易發(fā)生滑坡的區(qū)域,為滑坡危險性評價提供重要參考。曲率分析:曲率是描述地形表面彎曲程度的參數(shù),包括平面曲率和剖面曲率。平面曲率反映了地形在水平方向上的彎曲程度,剖面曲率則反映了地形在垂直方向上的彎曲程度。曲率的變化會影響坡面徑流的匯聚和分散,進(jìn)而影響巖土體的穩(wěn)定性。例如,在凹形坡面,坡面徑流容易匯聚,增加了巖土體的含水量和重量,降低了其抗剪強(qiáng)度,容易引發(fā)滑坡;而在凸形坡面,坡面徑流相對分散,滑坡發(fā)生的可能性相對較小。通過對普格縣地形的曲率分析,可以準(zhǔn)確判斷出不同區(qū)域的坡面形態(tài),為評估滑坡危險性提供依據(jù)。緩沖區(qū)分析:緩沖區(qū)分析是指在點、線、面實體的周圍,自動建立一定寬度范圍的多邊形區(qū)域或帶狀區(qū)域,以分析這些實體對周圍空間的影響程度。在滑坡危險性評價中,可對斷裂構(gòu)造、河流水系、道路等要素進(jìn)行緩沖區(qū)分析。例如,斷裂構(gòu)造附近的巖體通常較為破碎,地下水活動頻繁,是滑坡災(zāi)害的高發(fā)區(qū)域。通過對斷裂構(gòu)造進(jìn)行緩沖區(qū)分析,可以確定其影響范圍,評估該范圍內(nèi)滑坡發(fā)生的可能性。同樣,河流水系的沖刷和浸泡會降低坡腳巖土體的穩(wěn)定性,通過對河流水系進(jìn)行緩沖區(qū)分析,能夠明確河岸兩側(cè)易受河流影響而發(fā)生滑坡的區(qū)域。道路建設(shè)等人類工程活動也可能破壞山體的穩(wěn)定性,通過對道路進(jìn)行緩沖區(qū)分析,可以評估其對周邊山體穩(wěn)定性的影響程度。疊加分析:疊加分析是將多個圖層的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加,綜合分析不同要素之間的相互關(guān)系和影響。在滑坡危險性評價中,將坡度、坡向、地形起伏度、地層巖性、降雨量等多個影響因素的圖層進(jìn)行疊加,可以全面考慮各種因素對滑坡發(fā)生的綜合作用。例如,將坡度圖層和地層巖性圖層疊加,可分析不同坡度條件下不同地層巖性的滑坡發(fā)生可能性;將降雨量圖層與地形圖層疊加,能研究在不同降雨條件下地形對滑坡發(fā)生的影響。通過疊加分析,可以得到一個綜合反映滑坡危險性的圖層,為準(zhǔn)確劃分滑坡危險性等級提供數(shù)據(jù)支持。3.1.3GIS數(shù)據(jù)處理與管理在滑坡危險性評價中,GIS的數(shù)據(jù)處理與管理功能是整個研究的基礎(chǔ),它確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和高效利用,為后續(xù)的分析和評價工作提供了可靠的數(shù)據(jù)保障。數(shù)據(jù)輸入:收集普格縣滑坡危險性評價所需的多源數(shù)據(jù),包括地形數(shù)據(jù)(如DEM數(shù)據(jù))、地質(zhì)數(shù)據(jù)(地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等)、水文數(shù)據(jù)(河流水系、地下水位等)、氣象數(shù)據(jù)(降雨量、氣溫等)以及歷史滑坡數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)來源廣泛,格式多樣,需要利用GIS的數(shù)據(jù)輸入功能將其導(dǎo)入到系統(tǒng)中。對于矢量數(shù)據(jù),如地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)、河流水系數(shù)據(jù)等,可通過數(shù)字化儀、GPS測量等方式獲取,并以Shapefile、Geodatabase等格式導(dǎo)入GIS;對于柵格數(shù)據(jù),如DEM數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)等,可直接導(dǎo)入或通過格式轉(zhuǎn)換后導(dǎo)入。在數(shù)據(jù)輸入過程中,要確保數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確性,對數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,如檢查數(shù)據(jù)的完整性、一致性、準(zhǔn)確性等,避免因數(shù)據(jù)質(zhì)量問題影響后續(xù)分析結(jié)果。數(shù)據(jù)存儲:將輸入的多源數(shù)據(jù)按照一定的格式和結(jié)構(gòu)存儲在GIS的空間數(shù)據(jù)庫中。常用的空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有ArcSDE、OracleSpatial等,它們能夠高效地存儲和管理海量的地理空間數(shù)據(jù)。在存儲過程中,對數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的組織和分類,建立索引機(jī)制,以提高數(shù)據(jù)的查詢和檢索效率。例如,將地形數(shù)據(jù)存儲在一個圖層中,地質(zhì)數(shù)據(jù)存儲在另一個圖層中,并為每個圖層建立相應(yīng)的屬性表,存儲與該圖層相關(guān)的屬性信息。同時,采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),減少數(shù)據(jù)存儲空間,提高數(shù)據(jù)存儲效率。數(shù)據(jù)查詢:在滑坡危險性評價過程中,需要根據(jù)不同的需求對存儲在GIS中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和檢索。GIS提供了豐富的數(shù)據(jù)查詢功能,可通過屬性查詢、空間查詢等方式獲取所需的數(shù)據(jù)。屬性查詢是根據(jù)數(shù)據(jù)的屬性信息進(jìn)行查詢,如查詢普格縣地層巖性為頁巖的區(qū)域;空間查詢則是根據(jù)數(shù)據(jù)的空間位置關(guān)系進(jìn)行查詢,如查詢距離某條斷裂構(gòu)造1公里范圍內(nèi)的區(qū)域。通過靈活運用數(shù)據(jù)查詢功能,可以快速獲取與滑坡危險性評價相關(guān)的數(shù)據(jù),為分析和評價工作提供支持。數(shù)據(jù)更新:隨著時間的推移和研究的深入,滑坡危險性評價所需的數(shù)據(jù)可能會發(fā)生變化,如地形的改變、新的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)的獲取、氣象數(shù)據(jù)的實時更新等。因此,需要利用GIS的數(shù)據(jù)更新功能對已有數(shù)據(jù)進(jìn)行及時更新,以保證數(shù)據(jù)的時效性和準(zhǔn)確性。例如,當(dāng)獲取到新的DEM數(shù)據(jù)時,可將其導(dǎo)入GIS系統(tǒng),替換原有的DEM數(shù)據(jù),重新進(jìn)行地形分析;當(dāng)有新的歷史滑坡數(shù)據(jù)記錄時,及時將其添加到歷史滑坡數(shù)據(jù)庫中,以便在評價模型中考慮最新的滑坡事件。通過數(shù)據(jù)更新,能夠使滑坡危險性評價結(jié)果更加符合實際情況,提高評價的可靠性和實用性。三、基于GIS的大比例尺滑坡危險性評價方法3.2大比例尺滑坡危險性評價指標(biāo)體系構(gòu)建3.2.1評價指標(biāo)選取原則在構(gòu)建普格縣大比例尺滑坡危險性評價指標(biāo)體系時,需遵循一系列科學(xué)合理的原則,以確保評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性??茖W(xué)性原則:評價指標(biāo)應(yīng)基于滑坡形成的地質(zhì)力學(xué)原理和相關(guān)科學(xué)理論,能夠客觀、準(zhǔn)確地反映滑坡災(zāi)害發(fā)生的內(nèi)在機(jī)制和影響因素。例如,坡度、坡向、地層巖性等指標(biāo)與滑坡的發(fā)生密切相關(guān),它們直接影響著巖土體的穩(wěn)定性和受力狀態(tài),選擇這些指標(biāo)具有堅實的科學(xué)依據(jù)。坡度是衡量斜坡陡峭程度的重要指標(biāo),它決定了巖土體在重力作用下的下滑力大小,坡度越大,下滑力越大,滑坡發(fā)生的可能性就越高;地層巖性不同,其抗風(fēng)化能力、力學(xué)強(qiáng)度和透水性等也不同,從而影響著巖土體的穩(wěn)定性,如頁巖等軟巖容易軟化、泥化,是滑坡的易發(fā)地層。全面性原則:指標(biāo)體系應(yīng)涵蓋影響滑坡發(fā)生的各個方面因素,包括自然因素和人類活動因素。自然因素如地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、水文氣象等,它們是滑坡發(fā)生的基礎(chǔ)條件;人類活動因素如工程建設(shè)、采礦、灌溉等,對滑坡的發(fā)生也有著重要的影響。只有全面考慮這些因素,才能更準(zhǔn)確地評估滑坡的危險性。在普格縣,地形地貌復(fù)雜,地質(zhì)構(gòu)造活動頻繁,降雨量大且集中,這些自然因素都增加了滑坡發(fā)生的風(fēng)險;同時,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類工程活動日益頻繁,如道路建設(shè)、礦山開采等,破壞了山體的原有結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性,進(jìn)一步加劇了滑坡災(zāi)害的發(fā)生。因此,在評價指標(biāo)體系中,應(yīng)全面考慮這些自然和人類活動因素,確保評價結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性。獨立性原則:各評價指標(biāo)之間應(yīng)相互獨立,避免指標(biāo)之間存在過多的相關(guān)性和重疊性。這樣可以保證每個指標(biāo)都能獨立地對滑坡危險性產(chǎn)生影響,提高評價指標(biāo)體系的有效性和可靠性。例如,坡度和坡向雖然都與地形有關(guān),但它們從不同角度反映地形對滑坡的影響,坡度主要影響下滑力大小,坡向則影響光照、降水等因素,二者相互獨立,應(yīng)同時納入評價指標(biāo)體系;而地形起伏度和坡度在一定程度上存在相關(guān)性,如果同時選用,可能會導(dǎo)致信息重復(fù),影響評價結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此需要根據(jù)實際情況進(jìn)行合理選擇。可操作性原則:評價指標(biāo)應(yīng)具有可獲取性和可量化性,便于在實際研究中進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析??色@取性要求指標(biāo)的數(shù)據(jù)能夠通過現(xiàn)有的技術(shù)手段和資料來源進(jìn)行收集,如地形數(shù)據(jù)可以通過數(shù)字高程模型(DEM)獲取,地質(zhì)數(shù)據(jù)可以通過地質(zhì)勘查報告和鉆孔數(shù)據(jù)獲取等;可量化性則要求指標(biāo)能夠用具體的數(shù)值來表示,以便進(jìn)行數(shù)學(xué)運算和分析。例如,降雨量、地震烈度等指標(biāo)都可以通過監(jiān)測數(shù)據(jù)直接獲取并量化,而地層巖性雖然是定性指標(biāo),但可以通過分類和編碼的方式進(jìn)行量化處理,使其能夠應(yīng)用于評價模型中。只有滿足可操作性原則,評價指標(biāo)體系才能在實際應(yīng)用中發(fā)揮作用。敏感性原則:選取的評價指標(biāo)應(yīng)能夠敏感地反映滑坡危險性的變化,即指標(biāo)的微小變化能夠引起滑坡危險性的明顯改變。這樣可以使評價結(jié)果更準(zhǔn)確地反映滑坡災(zāi)害的實際情況,為防災(zāi)減災(zāi)決策提供更有價值的信息。例如,降雨量是滑坡發(fā)生的重要誘發(fā)因素之一,降雨量的增加會顯著增加滑坡發(fā)生的可能性,因此降雨量是一個對滑坡危險性變化較為敏感的指標(biāo);同樣,斷裂構(gòu)造對滑坡的影響也非常顯著,斷裂帶附近的巖體破碎,穩(wěn)定性差,是滑坡的高發(fā)區(qū)域,斷裂構(gòu)造的存在與否及規(guī)模大小對滑坡危險性有著重要影響,也是一個敏感性指標(biāo)。在構(gòu)建評價指標(biāo)體系時,應(yīng)優(yōu)先選擇敏感性高的指標(biāo),以提高評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。3.2.2主要評價指標(biāo)分析普格縣大比例尺滑坡危險性評價指標(biāo)體系涵蓋地形、地質(zhì)、水文、氣象、人類活動等多個方面,這些指標(biāo)從不同角度反映了滑坡災(zāi)害發(fā)生的可能性,對其進(jìn)行深入分析有助于準(zhǔn)確評估滑坡危險性。地形因素:坡度:坡度是影響滑坡發(fā)生的關(guān)鍵地形因素,它直接決定了巖土體在重力作用下的下滑力大小。普格縣地勢起伏大,高山、中山深切割地貌廣泛分布,坡度大多在30°以上,局部地區(qū)超過60°。當(dāng)坡度超過30°時,巖土體的穩(wěn)定性明顯降低,滑坡發(fā)生的概率顯著增加。在螺髻山、烏科梁子等山脈周邊,由于坡度陡峭,滑坡災(zāi)害頻發(fā)。通過對普格縣歷史滑坡數(shù)據(jù)與坡度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),坡度在30°-50°之間的區(qū)域,滑坡發(fā)生的頻率最高,占總滑坡數(shù)量的60%以上。坡向:坡向影響著光照、降水和風(fēng)化程度,進(jìn)而影響巖土體的穩(wěn)定性。陽坡光照充足,風(fēng)化作用較強(qiáng),巖土體相對破碎,穩(wěn)定性較差;陰坡風(fēng)化作用相對較弱,巖土體穩(wěn)定性相對較好。同時,坡向還會影響降雨的分布,迎風(fēng)坡降水較多,巖土體容易飽和,增加了滑坡發(fā)生的可能性。在普格縣,通過坡向分析發(fā)現(xiàn),一些迎風(fēng)坡的滑坡災(zāi)害發(fā)生頻率明顯高于背風(fēng)坡。例如,在則木河河谷的東側(cè)山坡,由于為迎風(fēng)坡,降雨量大,滑坡災(zāi)害較為頻繁。高程:高程反映了地形的高低起伏,不同高程區(qū)域的地質(zhì)、氣候和人類活動等條件存在差異,對滑坡的發(fā)生也有一定影響。一般來說,高程較高的區(qū)域,地形陡峭,氣溫較低,降水較多,巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)較差,容易發(fā)生滑坡。在普格縣,海拔超過3000米的高山區(qū)域,滑坡災(zāi)害相對較多。同時,高程還會影響河流的侵蝕基準(zhǔn)面,進(jìn)而影響河流對山體的侵蝕作用,間接影響滑坡的發(fā)生。地形起伏度:地形起伏度是衡量地形表面起伏變化程度的指標(biāo),它反映了地形的復(fù)雜程度。地形起伏度越大,表明地形變化越劇烈,巖土體的穩(wěn)定性越差,滑坡發(fā)生的風(fēng)險越高。在普格縣,螺髻山、烏科梁子等山脈區(qū)域地形起伏度較大,這些區(qū)域的滑坡災(zāi)害較為頻繁。通過地形起伏度分析,可以快速識別出研究區(qū)域內(nèi)地形復(fù)雜、易發(fā)生滑坡的區(qū)域,為滑坡危險性評價提供重要參考。例如,在地形起伏度大于200米的區(qū)域,滑坡災(zāi)害的發(fā)生頻率明顯高于地形起伏度較小的區(qū)域。地質(zhì)因素:地層巖性:地層巖性是影響滑坡發(fā)生的重要地質(zhì)因素之一,不同巖性的巖土體具有不同的抗風(fēng)化能力、力學(xué)強(qiáng)度和透水性,從而影響著巖土體的穩(wěn)定性。普格縣出露的地層巖性多樣,從老到新依次有元古界變質(zhì)巖系、古生界沉積巖系和新生界松散堆積物。元古界變質(zhì)巖系巖石致密堅硬,但由于長期的地質(zhì)構(gòu)造運動,節(jié)理裂隙發(fā)育,完整性受到破壞,在外界因素作用下仍可能發(fā)生滑坡;古生界沉積巖系中的頁巖、泥巖等軟巖,抗風(fēng)化能力和力學(xué)強(qiáng)度較低,容易軟化、泥化,是滑坡災(zāi)害的易發(fā)地層;新生界松散堆積物主要分布在河谷和山間盆地,結(jié)構(gòu)松散,抗剪強(qiáng)度低,在降雨、地震等因素作用下,極易發(fā)生滑坡。在一些頁巖分布區(qū)域,滑坡災(zāi)害頻發(fā),而在花崗巖等堅硬巖石分布區(qū),滑坡災(zāi)害相對較少。斷裂構(gòu)造:斷裂構(gòu)造對滑坡災(zāi)害的分布具有重要影響。普格縣境內(nèi)的則木河斷裂、黑水河斷裂等活動性斷裂附近,巖體破碎,節(jié)理裂隙密集,地下水活動強(qiáng)烈,巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)較差,是滑坡災(zāi)害的高發(fā)區(qū)域。在則木河斷裂沿線,滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害分布廣泛,災(zāi)害規(guī)模較大。斷裂構(gòu)造的存在破壞了巖體的完整性,降低了巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,同時為地下水的運移提供了通道,進(jìn)一步加劇了巖體的破壞,增加了滑坡發(fā)生的可能性。地震烈度:普格縣位于南北地震帶中南段,地震活動較為頻繁。地震產(chǎn)生的地震波會使巖土體受到強(qiáng)烈的震動,增加了巖土體的慣性力,當(dāng)慣性力超過巖土體的抗剪強(qiáng)度時,就會導(dǎo)致巖土體失穩(wěn)滑動,引發(fā)滑坡災(zāi)害。地震還會使巖土體結(jié)構(gòu)遭到破壞,增加巖體的裂隙和孔隙,降低巖土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,使得原本處于穩(wěn)定狀態(tài)的斜坡在地震后容易發(fā)生滑坡。例如,1536年發(fā)生在西昌-普格一帶的7.5級地震,引發(fā)了大量的山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,對普格縣的地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。根據(jù)歷史地震數(shù)據(jù)和滑坡災(zāi)害記錄分析,地震烈度越高的區(qū)域,滑坡發(fā)生的可能性和規(guī)模越大。水文因素:河流水系:河流水系對滑坡的影響主要體現(xiàn)在兩個方面。一方面,河流的侵蝕和切割作用會破壞山體的原有結(jié)構(gòu),使坡腳巖土體被掏空,上部巖土體失去支撐,在降雨等因素的觸發(fā)下,極易發(fā)生滑坡。在則木河和西洛河的河谷兩岸,由于河流的長期沖刷,形成了許多高陡的河岸和峽谷,這些區(qū)域是滑坡災(zāi)害的高發(fā)地段。另一方面,河流水位的變化會導(dǎo)致地下水位的波動,增加巖土體的含水量,降低其抗剪強(qiáng)度,從而引發(fā)滑坡。當(dāng)河流水位上漲時,地下水水位也會隨之上升,使得巖土體處于飽和狀態(tài),增加了滑坡發(fā)生的風(fēng)險。地下水位:地下水位的高低直接影響著巖土體的含水量和力學(xué)性質(zhì)。地下水位上升會使巖土體飽和,增加土體重量和孔隙水壓力,降低巖土體的抗剪強(qiáng)度,從而引發(fā)滑坡。在普格縣的一些低洼地區(qū)和河谷地帶,地下水位較高,這些區(qū)域的滑坡災(zāi)害相對較多。同時,地下水位的變化還會導(dǎo)致巖土體的膨脹和收縮,進(jìn)一步破壞巖土體的結(jié)構(gòu),增加滑坡發(fā)生的可能性。例如,在地下水位季節(jié)性變化較大的區(qū)域,由于巖土體反復(fù)受到干濕循環(huán)的影響,其穩(wěn)定性明顯降低,滑坡發(fā)生的概率增加。氣象因素:降雨量:降雨量是觸發(fā)滑坡的主要氣象因素之一。普格縣雨量季節(jié)分配不均,5-10月為雨季,降水量占年降水量的90%,年總降水量1169.8毫米。雨季期間,降水集中且強(qiáng)度較大,常常出現(xiàn)暴雨天氣,短時間內(nèi)大量降雨使得坡面徑流迅速增加,滲入地下的水分也會使巖土體飽和,增加了土體重量和孔隙水壓力,降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度,從而誘發(fā)滑坡災(zāi)害。如2023年9月13日凌晨,普格縣黎安鄉(xiāng)遭遇強(qiáng)降雨,短時間內(nèi)降雨量達(dá)到了50毫米以上,引發(fā)了山洪和滑坡災(zāi)害,造成了嚴(yán)重的損失。通過對普格縣歷史滑坡數(shù)據(jù)與降雨數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)降雨量超過50毫米/日時,滑坡發(fā)生的概率顯著增加。降雨強(qiáng)度:降雨強(qiáng)度對滑坡的發(fā)生也有著重要影響。高強(qiáng)度的降雨會使坡面徑流迅速增大,對坡面巖土體產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖刷和侵蝕作用,破壞山體的穩(wěn)定性,引發(fā)滑坡。同時,高強(qiáng)度降雨還會使雨水迅速滲入地下,增加巖土體的含水量和孔隙水壓力,降低其抗剪強(qiáng)度。在普格縣,當(dāng)降雨強(qiáng)度超過20毫米/小時時,滑坡發(fā)生的可能性明顯增加。例如,在一些山區(qū),短時間內(nèi)的強(qiáng)降雨往往會導(dǎo)致山體滑坡的發(fā)生,對當(dāng)?shù)氐慕煌?、農(nóng)田和居民點造成嚴(yán)重破壞。人類活動因素:工程建設(shè):隨著普格縣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工程建設(shè)活動日益頻繁,如道路建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)、水利工程建設(shè)等。這些工程建設(shè)活動在改變地形地貌的同時,也破壞了山體的原有結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性,增加了滑坡發(fā)生的風(fēng)險。在道路建設(shè)過程中,開挖邊坡、填方等工程活動可能會導(dǎo)致坡體失衡,引發(fā)滑坡;城鎮(zhèn)建設(shè)中的不合理選址和建筑加載,也會對山體穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。例如,在普格縣的一些山區(qū)道路建設(shè)中,由于開挖邊坡過陡,沒有采取有效的支護(hù)措施,在降雨等因素的作用下,多次發(fā)生滑坡災(zāi)害,導(dǎo)致道路中斷。采礦活動:普格縣擁有豐富的礦產(chǎn)資源,采礦活動較為活躍。采礦活動中的地下開采、露天開采等方式,會破壞山體的內(nèi)部結(jié)構(gòu),導(dǎo)致巖體松動、變形,增加了滑坡發(fā)生的可能性。地下開采會形成采空區(qū),導(dǎo)致上方巖土體失去支撐,發(fā)生塌陷和滑坡;露天開采會破壞山體的植被和表層巖土體,降低山體的穩(wěn)定性。例如,在一些礦山開采區(qū)域,由于長期的采礦活動,山體出現(xiàn)了大量的裂縫和塌陷,在降雨等因素的觸發(fā)下,容易發(fā)生滑坡災(zāi)害,對礦山設(shè)施和周邊居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。土地利用類型:不同的土地利用類型對滑坡的發(fā)生也有一定影響。耕地、林地、建設(shè)用地等土地利用類型的差異,會導(dǎo)致地表植被覆蓋、土壤結(jié)構(gòu)和人類活動強(qiáng)度等方面的不同,進(jìn)而影響滑坡的發(fā)生。耕地由于長期的耕種和灌溉,土壤結(jié)構(gòu)松散,抗侵蝕能力較弱,在降雨等因素作用下,容易發(fā)生滑坡;林地植被覆蓋度高,根系能夠加固土壤,減少坡面徑流,對滑坡具有一定的抑制作用;建設(shè)用地的增加,會導(dǎo)致地表硬化,雨水下滲減少,坡面徑流增大,增加了滑坡發(fā)生的風(fēng)險。在普格縣,耕地和建設(shè)用地集中的區(qū)域,滑坡災(zāi)害相對較多,而林地分布較多的區(qū)域,滑坡災(zāi)害相對較少。3.2.3指標(biāo)權(quán)重確定方法準(zhǔn)確確定評價指標(biāo)的權(quán)重是滑坡危險性評價的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它直接影響著評價結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。常用的指標(biāo)權(quán)重確定方法包括層次分析法(AHP)、熵權(quán)法、主成分分析法等,每種方法都有其特點和適用范圍,在本研究中,選擇層次分析法來確定普格縣滑坡危險性評價指標(biāo)的權(quán)重。層次分析法(AHP):層次分析法是一種定性與定量相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策分析方法,由美國運籌學(xué)家薩蒂(T.L.Saaty)于20世紀(jì)70年代提出。該方法將復(fù)雜的決策問題分解為多個層次,通過對同一層次各元素相對重要性的兩兩比較,構(gòu)造判斷矩陣,進(jìn)而計算各元素的相對權(quán)重。其基本步驟如下:構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型:將滑坡危險性評價問題分解為目標(biāo)層(滑坡危險性評價)、準(zhǔn)則層(如地形、地質(zhì)、水文、氣象、人類活動等因素)和指標(biāo)層(具體評價指標(biāo))。例如,在普格縣滑坡危險性評價中,目標(biāo)層為普格縣滑坡危險性評價,準(zhǔn)則層包括地形、地質(zhì)、水文、氣象、人類活動五個方面,指標(biāo)層則包含坡度、坡向、高程、地層巖性、斷裂構(gòu)造、降雨量、地震烈度、工程建設(shè)、采礦活動等具體指標(biāo)。構(gòu)造判斷矩陣:邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家,根據(jù)其經(jīng)驗和專業(yè)知識,對同一層次各元素相對重要性進(jìn)行兩兩比較,采用1-9標(biāo)度法進(jìn)行量化,構(gòu)造判斷矩陣。1-9標(biāo)度法中,1表示兩個元素具有相同的重要性,3表示一個元素比另一個元素稍微重要,5表示一個元素比另一個元素明顯重要,7表示一個元素比另一個元素強(qiáng)烈重要,9表示一個元素比另一個元素極端重要,2、4、6、8則表示相鄰判斷的中間值。例如,在判斷地形因素中坡度和坡向的相對重要性時,專家認(rèn)為坡度比坡向更重要,可賦值為5,即判斷矩陣中對應(yīng)元素的值為5,其倒數(shù)為0.2,表示坡向相對于坡度的重要性。計算權(quán)重向量:運用方根法、特征根法等方法計算判斷矩陣的最大特征值和特征向量,得到各指標(biāo)相對于上一層次元素的相對權(quán)重。以方根法為例,首先計算判斷矩陣每一行元素的乘積,然后對其開n次方(n為判斷矩陣的階數(shù)),得到一個向量,再將該向量進(jìn)行歸一化處理,即可得到各指標(biāo)的相對權(quán)重。一致性檢驗:由于專家判斷存在一定的主觀性和不確定性,為了確保權(quán)重分配的合理性,需要對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗。計算一致性指標(biāo)(CI)和隨機(jī)一致性比率(CR),當(dāng)CR<0.1時,認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性,權(quán)重分配合理;否則,需要重新調(diào)整判斷矩陣,直至滿足一致性要求。一致性指標(biāo)CI=(λmax-n)/(n-1),其中λmax為判斷矩陣的最大特征值,n為判斷矩陣的階數(shù);隨機(jī)一致性比率CR=CI/RI,RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo),可通過查表得到。選擇層次分析法確定普格縣滑坡危險性評價指標(biāo)權(quán)重的主要依據(jù)在于其具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和邏輯性,能夠充分考慮專家的經(jīng)驗和知識,將定性分析與定量計算相結(jié)合,使權(quán)重的確定更加科學(xué)合理。同時,層次分析法對數(shù)據(jù)的要求相對較低,不需要大量的樣本數(shù)據(jù),適用于普格縣這種地質(zhì)條件復(fù)雜、數(shù)據(jù)獲取相對困難的地區(qū)。通過層次分析法,可以明確各評價指標(biāo)在滑坡危險性評價中的相對重要性,為后續(xù)的評價模型構(gòu)建和結(jié)果分析提供重要依據(jù)。例如,通過層次分析法確定在普格縣滑坡危險性評價中,坡度、地層巖性、降雨量等指標(biāo)的權(quán)重相對較大,表明這些因素對滑坡發(fā)生的影響較為顯著,在防災(zāi)減災(zāi)工作中應(yīng)重點關(guān)注。三、基于GIS的大比例尺滑坡危險性評價方法3.3滑坡危險性評價模型建立3.3.1常用評價模型介紹在滑坡危險性評價領(lǐng)域,信息量模型、邏輯回歸模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等是較為常用的模型,它們各自基于不同的原理和方法,在滑坡危險性評價中發(fā)揮著重要作用。信息量模型:信息量模型基于信息論原理,通過計算各評價指標(biāo)與歷史滑坡之間的信息量來評估滑坡發(fā)生的可能性。該模型假設(shè)在某一評價指標(biāo)條件下,歷史滑坡出現(xiàn)的頻率越高,則該指標(biāo)對滑坡發(fā)生的貢獻(xiàn)越大,其信息量也就越大。具體而言,對于某一評價指標(biāo)的某一取值,信息量計算公式為I=\log_2\frac{P(A|B)}{P(A)},其中P(A|B)表示在該指標(biāo)取值條件下發(fā)生滑坡的概率,P(A)表示整個研究區(qū)域發(fā)生滑坡的概率。通過對每個評價指標(biāo)的不同取值計算信息量,并將各指標(biāo)的信息量進(jìn)行疊加,得到每個評價單元的總信息量,總信息量越大,表明該單元發(fā)生滑坡的可能性越高。例如,在普格縣滑坡危險性評價中,對于坡度這一指標(biāo),將坡度劃分為不同等級,分別計算每個等級下的信息量,若某一坡度等級下歷史滑坡發(fā)生的頻率較高,其對應(yīng)的信息量就較大,說明該坡度等級對滑坡發(fā)生的影響較為顯著。信息量模型具有計算簡單、原理直觀的優(yōu)點,能夠充分利用歷史滑坡數(shù)據(jù)和評價指標(biāo)信息,在數(shù)據(jù)量較少的情況下也能進(jìn)行有效的評價。但該模型也存在一定局限性,它僅考慮了評價指標(biāo)與滑坡之間的統(tǒng)計關(guān)系,缺乏明確的物理機(jī)制,且對數(shù)據(jù)的依賴性較強(qiáng),當(dāng)數(shù)據(jù)存在誤差或不完整時,可能會影響評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。邏輯回歸模型:邏輯回歸模型是一種廣義的線性回歸分析模型,用于研究自變量與因變量之間的非線性關(guān)系,在滑坡危險性評價中,主要用于建立評價指標(biāo)與滑坡發(fā)生概率之間的回歸關(guān)系。該模型假設(shè)滑坡發(fā)生的概率P與評價指標(biāo)X_1,X_2,\cdots,X_n之間滿足邏輯函數(shù)關(guān)系P=\frac{1}{1+e^{-(b_0+b_1X_1+b_2X_2+\cdots+b_nX_n)}},其中b_0,b_1,b_2,\cdots,b_n為回歸系數(shù),通過最大似然估計等方法對歷史滑坡數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,可求解出回歸系數(shù)的值,從而得到評價指標(biāo)與滑坡發(fā)生概率的具體關(guān)系。例如,在普格縣的研究中,將坡度、坡向、地層巖性、降雨量等作為自變量,以歷史滑坡是否發(fā)生作為因變量,利用邏輯回歸模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到回歸方程,進(jìn)而預(yù)測不同區(qū)域的滑坡發(fā)生概率。邏輯回歸模型具有計算簡單、可解釋性強(qiáng)的優(yōu)點,能夠明確地給出各評價指標(biāo)對滑坡發(fā)生概率的影響方向和程度,便于理解和應(yīng)用。然而,該模型對數(shù)據(jù)的分布有一定要求,且假設(shè)自變量之間相互獨立,在實際應(yīng)用中,滑坡影響因素往往存在一定的相關(guān)性,這可能會影響模型的準(zhǔn)確性。此外,邏輯回歸模型對非線性關(guān)系的擬合能力相對較弱,對于復(fù)雜的地質(zhì)條件和影響因素,可能無法準(zhǔn)確地描述滑坡發(fā)生的概率。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是一種模擬人類大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的智能模型,它由大量的神經(jīng)元節(jié)點和連接這些節(jié)點的權(quán)重組成,通過構(gòu)建輸入層、隱藏層和輸出層,能夠自動學(xué)習(xí)和提取數(shù)據(jù)中的特征和規(guī)律,具有很強(qiáng)的非線性映射能力和自適應(yīng)能力。

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