基于信息量法的多模型对比分析石家庄西部山区滑坡易发性研究.pdf

d o i:j i s s n 收稿日期:基金项目:国家自然科学基金资助项目();河北省高等学校科学研究项目青年拔尖人才项目(B J K )作者简介:李辉(),男,硕士,高级工程师;通信作者:栾世豪(),男,硕士研究生基于信息量法的多模型对比分析石家庄西部山区滑坡易发性研究李辉,李琛曦,翟星,高明辉,王昕洲,张万喜,栾世豪,王奇智,梁小勇,尹超(河北省地质环境监测院,石家庄 ;河北省地质资源环境监测与保护重点实验室,石家庄 ;河北科技大学 建筑工程学院,石家庄 ;河北省岩土与结构体系防灾减灾技术创新中心,石家庄 ;石家庄铁道大学,石家庄 )摘要:石家庄市西部山区地质状况不良,气象方面常在雨季形成暴雨,因而地质灾害频发,其中滑坡灾害占比较重,因此针对石家庄市西部山区的滑坡灾害进行易发性分析有重要意义.现有单一模型在滑坡灾害易发性评价方面应用广泛,但仍有局限性.为提高对区域滑坡灾害易发性评价精准度,采用单一模型和复合模型等多模型对比分析研究区滑坡易发性,得到评价精度更好的评价模型.首先通过对研究区孕灾条件筛选出降雨量、坡度、高程、坡向、曲率、地质岩性、距水系距离、距断层距离、地震烈度、距道路距离、植被覆盖率和土地利用类型共 项评价因子.基于信息量法,用层次分析法、熵权法以及组合赋权法进行对比分析,最终得到易发性分区图,通过R O C曲线和灾害点密度验证其可靠性.结果表明,以上三种分析方法在R O C曲线中的AU C值分别为 、,三种模型评价结果都有一定的可靠性,其中组合赋权法模型精度更高,可靠性更好,确定采用组合赋权模型.关键词:灾害学;滑坡;层次分析法;熵权法;组合赋权法;G I S;信息量法中图分类号:P 文献标志码:A文章编号:()S t u d yo nM u l t i m o d e lC o m p a r a t i v eA n a l y s i so fL a n d s l i d eV u l n e r a b i l i t y i nM o u n t a i n o u sA r e a so fW e s tS h i j i a z h u a n gB a s e do nI n f o r m a t i v eA p p r o a c hL IH u i,L IC h e n x i,Z HA IX i n g,GAO M i n g h u i,WANGX i n z h o u,Z HANG W a n x i,L UANS h i h a o,WANGQ i z h i,L I ANGX i a o y o n g,Y I NC h a o(H e b e iE n v i r o n m e n t a lG e o l o g yE x p l o r a t i o nI n s t i t u t e,S h i j i a z h u a n g ,C h i n a;H e b e iK e yL a b o r a t o r yo fG e o l o g i c a lR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n tM o n i t o r i n ga n dP r o t e c t i o n,S h i j i a z h u a n g ,C h i n a;S c h o o l o fC i v i lE n g i n e e r i n g,H e b e iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,S h i j i a z h u a n g ,C h i n a;H e b e iP r o v i n c i a lT e c h n o l o g yI n n o v a t i o nC e n t r e f o rD i s a s t e rP r e v e n t i o na n dM i t i g a t i o no fG e o t e c h n i c a l a n dS t r u c t u r a lS y s t e m s,S h i j i a z h u a n g ,C h i n a;S h i j i a z h u a n gT i e d a oU n i v e r s i t y,S h i j i a z h u a n g ,C h i n a)年第期有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)A b s t r a c t:T h eg e o l o g i c a l c o n d i t i o no f t h ew e s t e r nm o u n t a i n o u sa r e ao fS h i j i a z h u a n gc i t yi sp o o r,a n dt h et o p o g r a p h yo f t h i so f t e nf o r m sh e a v yr a i n f a l l i nt h er a i n ys e a s o n,s ot h eg e o l o g i cd i s a s t e r sa r ef r e q u e n t,a m o n g w h i c hl a n d s l i d ed i s a s t e r sa c c o u n tf o rar e l a t i v e l y h e a v y p r o p o r t i o n T h e r e f o r e,i ti so fg r e a ts i g n i f i c a n c et oa n a l y z et h es u s c e p t i b i l i t y o fl a n d s l i d e d i s a s t e r si nt h e w e s t e r n m o u n t a i n o u sa r e a o fS h i j i a z h u a n gc i t y T h ee x i s t i n gs i n g l e m o d e lh a sb e e n w i d e l yu s e di nl a n d s l i d ed i s a s t e rs u s c e p t i b i l i t ye v a l u a t i o n,b u t i t s t i l lh a ss o m e l i m i t a t i o n s I no r d e r t o i m p r o v e t h ea c c u r a c yo f t h ee v a l u a t i o no f r e g i o n a ll a n d s l i d ed i s a s t e rs u s c e p t i b i l i t y,m u l t i p l em o d e l ss u c ha ss i n g l em o d e l a n dc o m p o u n dm o d e lw e r eu s e dt oc o m p a r ea n da n a l y z et h el a n d s l i d es u s c e p t i b i l i t yi nt h es t u d ya r e a,a n da ne v a l u a t i o nm o d e lw i t hb e t t e re v a l u a t i o na c c u r a c y w a so b t a i n e d F i r s t l y,at o t a lo f e v a l u a t i o nf a c t o r si n c l u d i n gr a i n f a l l,s l o p e,e l e v a t i o n,s l o p ed i r e c t i o n,c u r v a t u r e,g e o l o g i c a ll i t h o l o g y,d i s t a n c ef r o m w a t e rs y s t e m,d i s t a n c ef r o mf a u l t,s e i s m i c i n t e n s i t y,d i s t a n c e f r o mr o a d,v e g e t a t i o nc o v e r a g e a n d l a n du s e t y p e,w e r e s c r e e n e do u t b ye v a l u a t i n gt h ee v a l u a t i o nf a c t o r sr e l a t e dt of o r m i n gd i s a s t e ri nt h es t u d ya r e a B a s e do nt h ei n f o r m a t i v em e t h o d,t h eh i e r a r c h i c a la n a l y s i sm e t h o d,e n t r o p yw e i g h t i n g m e t h o da n dc o m b i n e d w e i g h t i n g m e t h o dw e r eu s e df o rc o m p a r a t i v ea n a l y s i s,a n dt h es u s c e p t i b i l i t yz o n i n g m a p w a sf i n a l l yo b t a i n e d,a n di t sr e l i a b i l i t yw a sv e r i f i e db yR O Cc u r v ea n dd e n s i t yo f d i s a s t e rp o i n t s T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h eAU Cv a l u e so f t h ea b o v et h r e ea n a l y s i sm e t h o d si nt h eR O Cc u r v ea r e ,r e s p e c t i v e l y,a n dt h ee v a l u a t i o nr e s u l t so ft h et h r e em o d e l sh a v eac e r t a i nd e g r e eo fr e l i a b i l i t y,a m o n gw h i c ht h ec o m b i n e dw e i g h t i n gm e t h o dh a sh i g h e ra c c u r a c ya n db e t t e rr e l i a b i l i t y F i n a l l y,t h ec o m b i n e d w e i g h t i n g m o d e li sd e t e r m i n e dt ob ea d o p t e d K e yw o r d s:s c i e n c eo fd i s a s t e r s;l a n d s l i d e s;a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s;e n t r o p yw e i g h tm e t h o d;c o m b i n a t i o nw e i g h t i n gm e t h o d;G I S;i n f o r m a t i v ea p p r o a c h滑坡灾害是多因素耦合作用的复杂过程,主要由降雨、地形地貌、人类活动三大影响因素导致,一旦发生会对当地人们的生命财产安全造成巨大破坏.随着全球气候变化导致极端天气频发,雨季降雨量激增,对滑坡等相关地质灾害有强烈的诱发作用,又由于地质灾害的地域性特点,目前针对各地进行滑坡等地质灾害的研究十分有意义 .为了向石家庄市滑坡灾害预警模型提供更可靠的科学依据和更准确的指标信息,本文针对石家庄市的滑坡灾害进行了易发性研究.滑坡灾害的易发性评价主要是通过对地质环境条件和诱发因子进行深度研究,通过探究历史灾害点和诱发条件的联系,分析各种诱发条件对滑坡灾害的影响权重,最终结合因子权重对灾害点的易发性进行评价.目前类似层次分析法、主成分分析法、灰色关联度分析法等单一模型已经发展十分成熟 .基于机器学习,B P神经网络等模型应用也十分广泛 .现下有关地质灾害的分析发展趋势逐渐由单一模型向复合模型发展:由于单一的模型在分析时常会偏主观或偏客观,从而会有“盲点”产生进而影响分析结果的精准度,因此复合模型逐渐被开发应用,使两种评价方法有机结合,充分发挥其优点,组合赋权法应运而生.随组合赋权思想应用于滑坡灾害分析中,一种新的组合赋权规则被提出,使两类权重间的差异程度和分配系数间的差异程度相一致,从而排除人为因素及数据奇异点的影响,得到相对客观准确的结果.还可以在组合两模型的基础上运用物元分析法建立评价模型可靠度有进一步提升.将灰色关联度分析法和层次分析法耦合,将量化数据的训练结果和主观评分结合以得到主客观综合评价结果.统计指数法和层次分析法相结合,在分析精度方面有所改进.通过多重提升(M B)、随机子空间(R S)和旋转森林(R F)对霍夫丁树和森林进行组合设计组合模型,以分析每个组合模型的结果,最终得到其中的优越模型.以叠加赋权的信息量模型(S W I)进行危险性评价,并采用三种精度判断方法将评价结果与信息量模型(I M)、确定性系数模型(C F)和熵指数模型(I O E)结果进行分析比较,结果表明:三种精度判断方法中,SW I模型精度均为最高.针对现有地质灾害危险性评价中指标权重确定方法的不足,基于粗糙集理论指标相对重要度的计算公式,提出了一种综合分析方法来选取评价指标主、客观权重的偏好系数u值;本研究延续复合模型的思想,基于加权信息有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)年第期量法和A r c G I S平台,结合对比层次分析法、熵权法和二者组合赋权的分析结果,进行河北省滑坡灾害的易发性评价,充分发挥主客观分析模型的优越性,最终对比得到较可靠的分析模型.研究区概况本文研究区主要聚焦于石家庄市西部山区,主要覆盖:鹿泉区、井陉县、灵寿县、赞皇县、平山县、元氏县和井陉矿区,面积约 k m,海拔在 m左右.石家庄市西部即太行山区寒武系碳酸盐岩地层中,部分存在着页岩和夹有薄层泥灰岩等软弱地层,在太行山北段零星分布的侏罗系地层,岩体完整性差,都比较容易发生滑坡、崩塌灾害;在白垩系地层中的泥岩、砂岩、砂砾岩呈半胶结状,结构松散,遇暴雨很容易发生灾害.石家庄市属北温带半湿润、半干旱大陆性季风气候,夏季气温高,雨水充沛.其多年平均降水量为 mm,且降水量年内分配不均,主要集中在每年的月份,且多以暴雨形式出现,雨季降雨量占全年降雨量的 左右.历年最大冻土深度为 c m,年平均蒸发量为 mm.研究区内常在雨季形成暴雨中心,对地质灾害有害.根据河北省地质环境监测院针对石家庄滑坡灾害的调查,研究区内共有 处隐患点.隐患点覆盖区内人类工程活动主要是修建水库、道路、切坡建房、开垦农田、放牧等方面,对地质环境影响较大的主要为开垦农田和切坡建房.易发性评价 地质灾害信息及评价因子数据来源 地质灾害信息本文滑坡隐患点来源于:系统梳理全省万地质灾害风险调查评价成果,与河北省地质环境监测院于 年完成的石家庄地质灾害排查总结等成果相结合,共在研究区统计滑坡灾害隐患点共 处.评价因子数据来源研究 区 坡 度、坡 向、曲 率 均 由D EM数 据 在A r c G I S 中生成,D EM数据来自地理空间数据云(g s c l o u d c n).土地利用类型由中国科学院资源环境科学与数据中心(r e s d c c n)下载获得;国家地质资料数据中心(n g a c o r g c n)下载 万的地质图提取地层岩性和断层.行政区划图、距水系距离及距道路距离由全国地理信 息 资 源 目 录 服 务 系 统(w e b m a p c n)下 载获取.植被覆盖率通过下载l a n d s a t 卫星图影像,由E NV I软件进行预处理并进行N D V I计算得到.地震烈度由中国地震烈度区划图提取获得.降雨量通过国家气象信息中心中国气象数据网(c m a c n)下载获取.评价指标选取及量化 评价指标的选取滑坡灾害通常受多种因素影响,如地形地貌、气象条件、人类活动等类型,科学合理的选取评价因子是精准评价地质灾害的前提和基础.根据前人研究,结合现掌握的研究区资料进行评价因子的选取,最终选定坡度、高程、降雨量、地质岩性、坡向、曲率、地震烈度、距断层距离、距水系距离、距道路距离、土地利用类型和植被覆盖率共 项评价因子.评价指标的分级量化)坡度基于研究区的栅格数据,结合实际地理情况,将坡度运用A r c G I S软件的重分类功能分为:、.得到对应的坡度重分类图如图所示.)高程高程大小会影响坡体应力状态,也会为灾害的发生提供势能进而影响其破坏力.将高程分为:m、m、m、m、m共五类.具体重分类分级图见图.)降雨量降雨是诱发滑坡灾害的重要评价因子之一.与地形地貌类的评价因子相比,降雨量更加随机,变化幅度更大.结合研究区气象情况,将降雨量重分类为:mm、mm、mm,共三个等级,具体重分类分布情况见图.年第期有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)图坡度(a)、高程(b)、降雨量(c)分级示意图F i g C l a s s i f i c a t i o ns c h e m a t i cd i a g r a mo f s l o p e(a),e l e v a t i o n(b),a n dr a i n f a l l(c)地质岩性地质岩性根据研究区现有岩石特征,共重分类为 类:寒武系为主的泥云岩、鲕状灰岩、灰岩、白云岩等();第四系更新统杂色黏土夹砂砾石层局部底部有砾石泥砾石等();第四系全新统粉砂质黏土、黏土质粉砂、砂砾石等();中元古代辉绿岩、古元古代变质花岗岩等();奥陶系中上统泥质白云岩、石灰岩、白云岩与石灰岩并层等();晚侏罗世石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、石英正长斑岩等();滹沱系上下中统变质砂砾岩、砂岩、板岩、白云岩、变质安山岩等();上古炭统下二叠统上部黄绿色砂岩、页岩;部杂色铁铝质岩、灰岩等();长城系上下统各类白云岩及英砂岩、页岩等();中太古界上亚界磁铁石英、黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩等().具体分级示意图如图所示.)坡向将研究区坡向按照东、南、西、北、东北、东南、西北、西南和平面共九类,具体重分类示意图见图.)曲率曲率与坡体形态有关,一般会根据坡体类型对曲 率 进 行 分 类.结 合 实 际 情 况 将 曲 率 按 照 、,共分为五类.曲率重分类示意图见图.图地质岩性(a)、坡向(b)、曲率(c)分级示意图F i g C l a s s i f i c a t i o ns c h e m a t i cd i a g r a mo f g e o l o g i c l i t h o l o g y(a),s l o p eo r i e n t a t i o n(b),a n dc u r v a t u r e(c)有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)年第期)地震根据研究区实际情况,将地震烈度分为度和度两级别.重分类分级示意图如图所示.)距断层距离距断层距离重分类为:m、m、m、m、m共五类.重分类分级示意图见图.)距水系距离距水系距离重分类为:m、m、m、m、m共五类.重分类分级示意图见图.)距道路距离根据研究区道路分布情况,距道路距离重分类为:m、m、m、m共五类.具体重分类分布情况如图所示.)土地利用类型土地利用类型根据国家规定,研究区内共包含:耕地、林地、草地、水域、居民用地、未利用土地,共六类.具体重分类分布情况见图.)植被覆盖率根据研究区植被覆盖情况,将植被覆盖率重分类为、,共五类.具体重分类分布情况见图.图地震(a)、距断层距离(b)、距水系距离(c)分级示意图F i g C l a s s i f i c a t i o ns c h e m a t i cd i a g r a mo f e a r t h q u a k e s(a),d i s t a n c e f r o mf a u l t s(b),a n dd i s t a n c e f r o mw a t e r s y s t e m s(c)图距道路距离(a)、土地利用类型(b)、植被覆盖率(c)分级示意图F i g C l a s s i f i c a t i o ns c h e m a t i cd i a g r a mo fd i s t a n c e f r o mr o a d(a),l a n du s e t y p e(b),a n dv e g e t a t i o nc o v e r(c)年第期有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)层次分析法 层次分析法原理及应用过程层次分析法(AH P)在 世纪 年代被提出用于多准则决策.它可以将问题系统化、层次化,将定量和定性相结合,将客观数据和主观评价有效结合,层层定量,逐一评分,最终通过数学方法确定各个评价因子的权重排序,有助于问题的分析.其基本思想是化繁为简,基本步骤如下.)建立目标层、准则层、指标层三层递阶结构模型,如表所示.表石家庄滑坡灾害易发性评价的层次分析结构表T a b l eH i e r a r c h i c a l a n a l y s i s s t r u c t u r e t a b l eo f l a n d s l i d ed i s a s t e rv u l n e r a b i l i t ye v a l u a t i o n i nS h i j i a z h u a n g目标层准则层指标层石家庄滑坡灾害易发性地形地貌高程、坡度、坡向、曲率地质条件地质岩性、距水系距离、距断层距离诱发条件地震、降水量、距道路距离其他条件植被覆盖率、土地利用类型)构造判断矩阵,通过对每一层的评价因子进行评分最终,最终得到每一层评价因子的权重系数(表),进而得到指标层的权重排名(表).表判断矩阵标度值 含义表T a b l eT a b l eo fm e a n i n g so f t h e s c a l ev a l u e s o f t h e j u d g m e n tm a t r i x标度含义表示前两个因子相比,具有相同重要性表示前两个因子相比,前者比后者略微重要表示前两个因子相比,前者比后者明显重要表示前两个因子相比,前者比后者强烈重要、表示上述相邻判断的中间值倒数若因子ai与因子aj的重要性之比为ai j,那么因子aj与因子ai重要性之比为aj i ai j表滑坡易发性评分表T a b l eL a n d s l i d e s u s c e p t i b i l i t y s c a l e滑坡易发性地形地貌地质条件诱发条件其他条件地形地貌地质条件 诱发条件其他条件 表地形地貌评分表T a b l eT e r r a i na n dg e o m o r p h o l o g y s c o r i n g s c a l e地形地貌高程坡度坡向曲率高程 坡度坡向 曲率 表地质条件评分表T a b l eG e o l o g i c a l c o n d i t i o n s s c o r e s h e e t地质条件地质岩性水系距断层距地质岩性水系距 断层距 表诱发条件评分表T a b l e I n d u c e dc o n d i t i o n s s c o r i n g s c a l e诱发条件地震降水量道路距地震 降水量道路距 表其他条件评分表T a b l eS c a l eo fo t h e rc o n d i t i o n s其他条件植被覆盖率土地利用类植被覆盖率 土地利用类经计算,滑坡易发性判断矩阵最大特征值m a x ,因此C I ,最终C R ,在允许范围内,该主观评分合理;地形地貌判断矩阵最大特征值m a x ,因此C I ,最终C R ,在允许范围内,该主观评分合理;地质条件判断矩阵最大特征值m a x ,因此C I ,最终C R ,在允许范围内,该主观评分合理;诱发条件判断矩阵最大特征值m a x ,因此C I ,最终C R ,在允许范围内,该主观评分合理;其他条件判断矩阵最大特征值m a x,因此C I,该主观评分合理.)一致性检验,用于避免评分时主观因素占比过大,导致有不合理的评分值,进而影响判断矩阵的准确性.通常使用一致性比率(C R)判断矩阵的设计合理性和指标评分的合理性.具体公式如下:C RC IR I(m a xn)(n)R I()式中,C R为随机一致性比率;R I为平均随机一致性指标(可由表查得);C I为一致性指标;m a x为矩阵最大特征根,可由S P S S 软件进行计算;n为判断矩阵的阶数.层次分析法分析结果经过对判断矩阵的整理与分析最终得到以主观方法分析各评价因子对滑坡灾害的影响权重,结果如表所示.其中各个判断矩阵所得一致性比率都处于合理范围之内,因此该主观权重合理.有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)年第期表平均随机一致性指标R I值T a b l eA v e r a g e r a n d o m i z e dc o n s i s t e n c y i n d i c a t o rR Iv a l u e sn R I 表层次分析法分析结果T a b l eR e s u l t so fh i e r a r c h i c a l a n a l y s i s降水量坡度地质岩性坡向距道路距离土地利用类地震距水系距离高程曲率距断层距离植被覆盖率 熵权法熵权法是一种客观赋权方法.信息熵是信息不确定性的度量 ,熵值越大,信息的不确定性就越大;由于滑坡灾害是在各类影响因子共同作用下的结果,各个影响因子量化的数据有不确定性,因此可将其看成是一个具有某种混乱程度的非线性的开放系统,借助熵理论就可以表达系统因子的效用价值,各影响因素的权重可以从原始数据计算得到.步骤如下:相对滑坡密度点计算:XinisiNS()式中,Xi为因子X在二级属性i下的相对滑坡点密度;ni为因子X在二级属性i下的滑坡个数;N为总滑坡数;si为因子X在二级属性i下的栅格数;S为研究区总栅格数.第j项评价指标下第i个样本值占改评价指标的比例:Pi jXiniXi()计算第i个评价指标的熵值:Eil n(n)niPi jl n(Pi j)()式中,Pi j为因子出现的概率.计算权重Wi公式如下:Wi(Ei)(nniEi)()通过统计各参数并带入式()(),最终得到客观方法分析权重结果见表.表 客观分析评价因子权重T a b l e O b j e c t i v ea n a l y s i s e v a l u a t i o nf a c t o rw e i g h t s名称降雨量土地利用类型地质岩性植被覆盖率坡度距断层距离距水系距离高程地震坡向距道路距离曲率权重 组合赋权法组合赋权法能够结合主观和客观方法的优点,避免两者的局限性,增加权重的可靠性与合理性,通过数学方法将二者权重结果相结合,进而得到更加理想的分析结果.目前常见的组合赋权方法由线性加权法与乘法归一化,本文采用线性加权法,较灵活地调整主客观权重中各个权重指标在综合权重中的占比.计算公式 如下:W WW()ni(wiwi)()()式中,为主观加权系数;为客观加权系数.通过式()()即可得到组合赋权的结果,如表 所示.表 组合赋权法分析结果T a b l e R e s u l t so f c o m b i n e dw e i g h t i n gm e t h o da n a l y s i s名称降雨量坡度地质岩性土地利用类型坡向距道路距离地震距水系距离植被覆盖率高程距断层距离曲率占比 加权信息量法与G I S结合信息量法通过对现有隐患点的信息处理,把各类影响易发性的评价因子的实测数据转化为反应区域稳定性的信息量值,通过其大小来评价各因子与研究目标的关系关联密切程度 .信息量法能够和G I S平台结合,能够充分利用G I S处理栅格数据的能力,并利用其申城和处理图像能力,输出直观的分析成果.同时,信息量模型可以扩充G I S的分析评价功能.二者相互优化,有机结合能够为分析地质灾害提供强有力的 年第期有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)工具.本文将层次分析法、熵权法以及组合赋权法与信息量法分别加权结合得到易发性等级划分结果,并将其传至A r c G I S平台进行图像输出,最终得到未加权滑坡易发性分区图、主观赋权滑坡易发性分区图、客观赋权滑坡易发性分区图以及主客观综合赋权滑坡易发性分区图.模型评价结果见表,易发性分区图见图和图.表 各个模型易发性评价结果T a b l e E v a l u a t i o nr e s u l t so f s u s c e p t i b i l i t yo f e a c hm o d e l名称易发性栅格数面积 k m灾害点数灾害点密度(个k m)未加权低 中 高 极高 小计 主观加权低 中 高 极高 小计 客观加权低 中 高 极高 小计 主客观加权低 中 高 极高 小计 图未加权模型(a)和主观模型(b)分析结果F i g A n a l y s i s r e s u l t so fu n w e i g h t e dm o d e l(a)a n ds u b j e c t i v em o d e l(b)有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)年第期图客观模型(a)和主客观模型(b)分析结果F i g A n a l y s i s r e s u l t so fo b j e c t i v em o d e l(a)a n ds u b j e c t i v ea n do b j e c t i v em o d e l(b)可靠性分析 灾害点密度分析通过信息量模型和A r c G I S平台输出的模型图像分析,研究区内 个隐患点与易发性评价结果进行叠加分析,统计不同分析结果中,各级易发性分区中隐患点数量,进而统计占比,以此判断分析结果的精准度.从图和图可以看出,应用组合赋权法所得到的分析结果中,隐患点大多集中于极高易发性和高易发性区域中,因此组合赋权法能够更好地预测石家庄内研究区滑坡灾害的分布情况.R O C曲线R O C曲线(R e c e i v e rO p e r a t i n gC h a r a c t e r i s t i cc u r v e)能够有效评估二值分类问题分析结果精度的方法.通过结果的特异性和灵敏度对模型进行验证,在验证评估地质灾害准确性方面有广泛的应用.针对三种分析方法的加权信息量模型评价结果,通过S P S S 软件进行绘制,最终结果如图所示.从图可得,各模型AU C值差异小,组合赋权法模型的AU C值最大,足以说明其评价结果的精度与可靠性好于其他模型.图R O C曲线F i g R O Cc u r v e 结论)石家庄市滑坡灾害主要分布于山地地区,结合人类工程活动以及构造发育等孕灾条件,研究区内 处滑坡隐患点在雨季降水量激增时期容易诱发滑坡灾害.)通过总结前人研究,结合研究区隐患点勘察报告,筛选得降雨量、坡度、高程、坡向、曲率、地质岩性、水系距离、断层距离、地震、道路距、植被覆盖率 年第期有色金属(冶炼部分)(h t t p:y s y l b g r i mm c n)和土地利用类型共 项评价因子,通过层次分析法和熵权法分别分析其主观权重和客观权重,通过组合赋权法将二者结合得到主客观权重.基于加权信息量法以及A r c G I S平台结合,得到三种信息量评价模型易发性评价结果.)通过对滑坡点密度进行分析和R O C曲线法对三种分析方法进行可靠性分析,结果表明,基于信息量法的组合赋权模型对本研究区域滑坡灾害的易发性评价更有可靠性和优越性,评价结果精度较高.参考文献谢维安,谷士飞,向星多,等基于信息量与多模型耦合的碎屑岩区滑坡易发性分区评价J自然灾害学报,():X I E W A,GU S F,X I AN G X D,e t a l Z o n i n ge v a l u a t i o no fl a n d s l i d es u s c e p t i b i l i t yi n c l a s t i cr o c ka r e a sb a s e do ni n f o r m a t i o na n dm u l t i m o d e lc o u p l i n gJJ o u r n a l o fN a t u r a lD i s a s t e r s,():高杨,李滨,冯振,等全球气候变化与地质灾害响应分析J地质力学学报,():G AO Y,L IB,F E N G Z,e t a l G l o b a lc l i m a t ec h a n g ea n dg e o l o g i c a l d i s a s t e r r e s p o n s ea n a l y s i sJ J o u r n a l o fG e o m e c h a n i c s,():翟盘茂,刘静气候变暖背景下的极端天气气候事件与防灾减灾J中国工程科学,():,Z HA IPM,L I UJ E x t r e m ew e a t h e r c l i m a t e e v e n t s a n dd i s a s t e rp r e v e n t i o na n d m i t i g a t i o nu n d e rg l o b a lw a r m i n gb a c k g r o u n dJ S t r a t e g i cS t u d yo fC A E,():,于喜坤,张紫昭,史光明,等基于确定性系数与信息量耦合模型的新疆额敏县地质灾害易发性评价J工程地质学报,():YUXK,Z HAN GZZ,S H IG M,e t a l E v a l u a t i o no fg e o l o g i c a lh a z a r ds u s c e p t i b i l i t yi nE m i nc o u n t y,X i n j i a n gb a s e d o nd e t e r m i n i s t i c c o e f f i c i e n t a n d i n f o r m a t i o nc o u p l i n gm o d