马尔康市地质灾害易发性多模型综合评价

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马尔康市地处川西北高原南缘,是西南农牧交错带的典型区域之一,生态地质环境脆弱,地质灾害发育程度较高,对当地的生产活动造成了严重影响,因而开展研究区的地质灾害易发性评价是十分必要的。目前,研究区的地质灾害易发性评价未深入分析地质灾害形成条件,缺少评价的必要基础条件;易发性评价模型大多基于定性评价,定量化评价研究十分欠缺。因此本文以马尔康市的地质灾害为研究对象,通过RS和GIS技术,详细分析地质灾害与形成条件之间的关系,进行影响因子的选择与分级;借助计算机编程技术,分别采用支持向量机模型(SVM)、确定性系数与支持向量机耦合模型(CF-SVM)、信息量法与支持向量机耦合模型(I-SVM)对地质灾害易发性进行了定量分析与评价,在此基础上提出了地灾防治建议。通过本研究可为后续探索定量化易发性评价模型提供理论参考意义;还可有效了解当地的地质灾害易发程度,避免或减少生命财产损失,为国土空间规划、科学防灾减灾提供实际参考依据。论文取得的主要成果如下:(1)区内滑坡、崩塌、泥石流灾害点密度分别为1.58个/100km~2、0.24个/100km~2、3.08个/100km~2,地质灾害点主要分布于河流和道路两侧,空间分布具有极其不均匀性和流域控制明显性,地质灾害点密度整体呈南北高东西低的特征。(2)通过定性和定量分析地质灾害个数比与各影响因子分级面积比曲线,并统计影响因子下的地质灾害发生频率,对12个影响因子进行分级;在此基础上利用SPSS分析工具,进行各因子之间的相关性分析,去除相关性较高的坡长和剖面曲率,将剩余10个影响因子用来构建地质灾害易发性评价指标体系。(3)基于Matlab平台,通过网格法和交叉验证法(CV,Cross Validation)得到各模型的最佳核函数和最优参数,分别构建SVM、CF-SVM、I-SVM模型。三种模型预测的地质灾害易发性结果在空间上呈相似的分布特征,其中极高易发区都主要集中在海拔较低、人类工程活动剧烈地区,极低易发区主要分布在高山、极高山,人烟稀少或无人区。(4)通过ROC曲线和易发分区特征,对SVM、CF-SVM、I-SVM三种模型的易发性评价结果进行精度分析和合理性验证。研究结果得到三种模型的AUC值分别为0.765、0.862和0.828,再通过对比分析地质灾害点密度与模型易发分区之间的关系,表明CF-SVM模型的精度更高、合理性更好;最后根据研究区内地质灾害发育情况和易发性分区结果,提出了分区、分类的地质灾害防治建议。
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