基于Mamdani模糊推理的汶川滑坡敏感性研究

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近年来,随着人口迅速增加、社会经济快速发展,人类工程活动不断增强,区域地质环境遭到日益严重破坏;与此同时,全球气候变暖引起降雨量增加,极端天气事件增多,进而导致滑坡的发生日益频繁,严重制约区域的经济建设和社会发展,威胁人民的生命、财产安全。因此,开展区域滑坡敏感评价研究对防灾减灾、国土规划、灾害管理与决策等具有重要的现实意义和研究价值。本文以汶川为研究区,以GIS为技术支撑,通过对地质岩性、地形、地表覆盖、水文气象等汶川滑坡灾害分布的主要影响因子分析,结合汶川实际调查情况作为滑坡灾害影响因子的选取原则。选取高程、坡度、地层岩性、地形曲率、地形湿度指数和径流强度指数6个滑坡影响因子。应用ArcGIS提取相关因子数据,并对因子数据进行归一化。通过使用Matlab构建Mamdani模糊推理模型,对研究区滑坡敏感性进行分区。主要研究内容如下:(1)借鉴前人的研究成果,依据影响因子选择原则以及实际的可操作性,选择汶川滑坡灾害影响因子。(2)基于GIS技术实现了滑坡敏感性影响因子的提取,根据滑坡灾害空间分布特征,分析了高程、坡度、地层岩性、地形曲率、地形湿度指数和径流强度指数6个滑坡影响因子与滑坡空间分布的关系。(3)运用Matlab构建Mamdani法模糊推理模型,确定研究区输入、输出隶属函数后,将研究区数据导入模型,得到汶川滑坡灾害敏感性分布图,运用ROC方法对滑坡敏感性分布图的精确性进行结果验证,从而证明Mamdani法模糊推理模型在滑坡敏感性评价应用中的可行性,同时也说明所选因子的可靠性和适用性。
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