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基于证据权法的巴东县城滑坡灾害易发性评价

胡燕 李德营 孟颂颂 孙一清

胡燕, 李德营, 孟颂颂, 孙一清. 基于证据权法的巴东县城滑坡灾害易发性评价[J]. 地质科技通报, 2020, 39(3): 187-194. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0320
引用本文: 胡燕, 李德营, 孟颂颂, 孙一清. 基于证据权法的巴东县城滑坡灾害易发性评价[J]. 地质科技通报, 2020, 39(3): 187-194. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0320
Hu Yan, Li Deying, Meng Songsong, Sun Yiqing. Landslide susceptibility evaluation in Badong County based on weights of evidence method[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(3): 187-194. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0320
Citation: Hu Yan, Li Deying, Meng Songsong, Sun Yiqing. Landslide susceptibility evaluation in Badong County based on weights of evidence method[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(3): 187-194. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0320

基于证据权法的巴东县城滑坡灾害易发性评价

doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0320
基金项目: 

国家自然科学基金项目 41772310

国家自然科学基金项目 41842062

详细信息
    作者简介:

    胡燕(1983-), 女, 现正攻读安全科学与工程专业博士学位, 主要研究地质灾害风险评价与管理。E-mail:94023707@qq.com

    通讯作者:

    李德营(1981-), 男, 副教授, 主要研究地质灾害预测预报与风险管理。E-mail:li-deying@163.com

  • 中图分类号: P642.22

Landslide susceptibility evaluation in Badong County based on weights of evidence method

  • 摘要: 巴东县城由于其特殊的地理位置和特有的地质条件,使之成为滑坡灾害多发地带,严重威胁着巴东县城的发展,因此,有必要对巴东县城进行滑坡易发性评价研究。首先,基于GIS平台分别提取影响滑坡发生发育的各指标因子(地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质条件等),并划分证据层;其次,采用证据权法分别计算各证据层的权重及后验概率;然后将单元各证据层后验概率进行叠加,生成滑坡易发性分区图;最后,使用自然断点法将研究区按滑坡易发程度分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区与极低易发区5类,极高易发区与高易发区面积之和约占研究区总面积的33%,其中86%的已有滑坡发生在极高易发区和高易发区,利用成功率曲线检验表明区划效果较好。

     

  • 图 1  研究区地理位置图(a)及研究区滑坡灾害分布示意图(b)

    Figure 1.  Location of the study area (a) and distribution of landslide hazard of the study area (b)

    图 2  各地层所占比例及滑坡比例

    J1x.下侏罗统香溪组;T3s.上三叠统沙镇溪组;T2b1~4+5.中三叠统巴东组第一至三段,四+五段;T1j1~3.下三叠统嘉陵江组下段、中段、上段

    Figure 2.  Proportion of each stratum and landslide frequency

    图 3  坡度(a)、坡向(b)、坡高(c)、坡面曲率(d)、断层(e)和植被指数(f)各分级所占比例及滑坡比例

    各分级所占比例指所划分某一区间面积占研究区总面积的比例;滑坡比例指所划分某一区间内已有滑坡面积占研究区滑坡总面积的比例

    Figure 3.  Proportion of each classification and landslide frequency of gradient (a), exposure (b), slope height (c), curvature (d), fault (e) and waveband (f)

    图 4  巴东县城滑坡易发性分区图

    Figure 4.  Landslide susceptibility map of Badong County

    图 5  易发性评价成功率验证曲线

    Figure 5.  Success rate curve of landslide susceptibility evaluate

    表  1  各评价指标的相关性

    Table  1.   Correlation coefficients of each factor

    评价指标 地层 坡度 坡向 坡面曲率 坡高 断层 水系 植被指数
    地层 1
    坡度 0.152 5 1
    坡向 -0.022 5 0.097 7 1
    坡面曲率 -0.005 4 0.020 4 0.006 1 1
    坡高 0.188 1 -0.004 0 0.012 1 -0.005 6 1
    断层 -0.209 9 -0.085 8 0.032 2 -0.001 8 -0.108 8 1
    水系 0.237 3 -0.058 1 -0.068 6 0.011 3 0.103 7 0.087 0 1
    植被指数 0.193 9 0.230 3 0.039 0 -0.007 4 0.123 3 -0.027 2 0.006 5 1
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    表  2  相关性划分标准[25]

    Table  2.   Division standard of correlation

    高相关性 中等相关性 低相关性 不相关
    r≥0.8 0.5≤r<0.8 0.3≤r < 0.5 r<0.3
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    表  3  各评价指标证据层权重及后验概率

    Table  3.   Weights of evidence and posterior probability of evidence layer of each factor

    指标 证据层 W+ W- Ci P后验
    地层 J1x - 0.050 0 - -
    T3s -2.936 3 0.015 6 -2.951 9 0.003 6
    T2b4+5 -1.295 1 0.076 6 -1.371 7 0.017 1
    T2b3 0.694 7 -0.715 1 1.409 9 0.219 3
    T2b2 0.319 9 -0.109 5 0.429 4 0.095 3
    T2b1 - 0.031 4 - -
    T1j3 - 0.146 9 - -
    T1j2 - 0.118 5 - -
    T1j1 - 0.003 6 - -
    坡度 ≤3° 0.194 2 -0.011 2 0.205 4 0.086 0
    (3°,15°] 0.035 7 -0.004 7 0.040 5 0.073 9
    (15°,30°] 0.261 4 -0.464 5 0.726 0 0.136 7
    (30°,42°] -0.862 5 0.160 3 -1.022 8 0.026 8
    (42°,57°] -2.473 7 0.045 5 -2.519 2 0.006 1
    > 57° - 0.002 4 - -
    坡向 [0°,30°] 0.366 9 -0.099 2 0.466 0 0.137 3
    (30°,150°] -0.205 7 0.067 3 -0.273 0 0.070 6
    (150°,225°] 0.397 8 -0.113 9 0.511 8 0.142 8
    (225°,330°] -0.329 9 0.082 6 -0.412 6 0.062 0
    >330° -0.449 2 0.055 7 -0.504 9 0.056 9
    坡面曲率 ≤-7 - 0.000 8 - -
    (-7,-3] -0.387 3 0.005 8 -0.393 1 0.039 4
    (-3,3] 0.014 0 -0.557 2 0.571 2 0.097 2
    (3,7] -0.708 4 0.006 5 -0.714 9 0.028 9
    >7 - 0.000 7 - -
    坡高 ≤300 m 1.309 4 -1.019 8 2.329 2 0.408 5
    (300,500]m -0.259 2 0.109 2 -0.368 5 0.044 5
    (500,700]m -2.090 9 0.273 3 -2.364 2 0.006 3
    >700 m - 0.234 5 - -
    断层 ≤600 m -0.443 7 0.319 4 -0.763 2 0.043 0
    (600,1 100]m 0.550 1 -0.419 9 0.970 0 0.202 7
    (1 100,1 800]m -0.327 4 0.053 8 -0.381 2 0.061 8
    >1 800 m - 0.003 9 - -
    水系 ≤100 m -0.409 5 0.016 5 -0.425 9 0.055 6
    (100,200]m -0.060 6 0.003 1 -0.063 7 0.077 9
    (200,500]m 0.021 8 -0.001 2 0.023 0 0.084 4
    >500 m - -0.124 4 - -
    植被指数 ≤10 0.692 4 -0.042 2 0.734 6 0.201 2
    (10,80] 0.300 0 -0.086 2 0.386 1 0.151 0
    (80,90] 0.058 2 -0.104 7 0.162 9 0.089 6
    (90,240] -0.286 2 0.383 8 -0.670 0 0.058 2
    (240,255] -1.405 9 0.037 7 -1.443 6 0.027 7
    说明:“-”说明该证据层中无滑坡发生,后验概率为0
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    表  4  各易发性等级栅格统计及滑坡比率计算

    Table  4.   Grid statistics and landslide ratio of each level of susceptibility

    易发性等级 各等级内栅格总数b/个 各等级内滑坡栅格数c/个 各等级内栅格总数占研究区栅格比例d/% 各等级内滑坡栅格占总滑坡栅格比例e/% 滑坡比率
    (e/d)
    极低易发区 70 028 0 13.18 0 0
    低易发区 140 416 574 26.43 1.18 0.044 7
    中易发区 140 678 6 355 26.48 13.09 0.494 1
    高易发区 109 649 15 901 20.63 32.74 1.586 2
    极高易发区 70 446 25 734 13.26 52.99 3.995 9
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  • 收稿日期:  2019-03-15

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