基于地貌单元的小区域地质灾害易发性分区方法研究

皆红富+++杨晓玲

摘 要：将云南省临沧市地区作为研究区域，分别将地貌单元以及栅格单元作为评价单元，利用逻辑回归法以及信息量法两种评价的模型，对研究的区域进行有关地质灾害的易发性评价分区。依据对得出的结果进行的比较分析，基于地貌单元的区域易发性分区，在小区域范围内，不仅能够更好地展现出区域内的局部综合特征，同时还能够使得评价分区最后的结果与地质灾害分区实况保持一致，而且有更为明显的层次的分级，数学模型适用率更好。由此可见，该种方法具备非常好的实用性与可塑性，这对大比例尺灾害易发性以及危险性制图等层面，是一种良好的尝试与启发。

关键词：地质灾害；地貌单元；易发性分区；信息量法；逻辑回归

目前，在地质灾害评价过程中其中，地质灾害的易发性与危险性评价的相关研究起源于上世纪七十年代，后随着相关技术以及理论模型的快速发展，地质灾害分析研究进入跨越式发展阶段，业界通过研究取得了一定的研究成果。在国内，针对云南省临沧市地区而言，地理位置以及地质环境的特殊性造成了现今的特殊地质，在地质灾害方面：云南省临沧市在雨季降水量多，大雨、暴雨等极端天气仍维持在较高水平，地质灾害多发，也呈现着其特有的特征。

1 地质灾害易发性评价与危险性评价

地质灾害的易发性评价，主要是基于基础地质条件这一内控因素，从静态视角来充分考察各地区地质环境条件以及地质灾害，以此来评价灾害发生几率。危险性评价，重点在于易发性评价，充分考虑外部因素对灾害造成的动态影响，并以此来考察灾害发生的可能性。从这一层面来讲，易发性评价可以说就是危险性评价，或者在风险性评价时进行综合考察，这也是对灾害内部孕育以及发展势头的直观表述。近年来，随着国内区域性灾害（地质方面）风险性评价、分区工作的深入与普及，针对目前小区域，尤其是小范围内的人口集中区域、山地多灾区域的地质灾害易发性评价显得尤为重要。相关的研究人员需要积极地研究地质灾害易发性评价的相关分析方法，从而满足现实中研究调查的需要。

2 研究区域的概况与单元的划分

2.1 研究区域的概况

云南省临沧市位于云南山区，是属于青藏高原的南延部分。其地势由西北向东南方向倾斜，河流方面，江河依地势呈扇形向动、东南、南方向六区。云南全省的海拔差距极大，极差可以达到6573.6米。与此同时，云南省临沧市也是一个多山的城市，从地形上来看，其土地面积中，山地可以占到84%，高原与丘陵达到10%，坝子（包括盆地与河谷等）占据6%。

由于云南省临沧市丰富的地貌，独特的地理环境使得其孕育了多个不同的少数民族，由于每个少数民族所处的地理位置不同，自然环境也就存在着差异，在各因素共同影响下，呈现着多样的社会文化形态。云南省临沧市多样的自然环境与地貌特征实际上是活跃的地质运动造成的，在此生活的人们需要对地质灾害拥有足够的了解，才能保障自身生活的安全性。因此对该地区进行危险性的分区与评价显得极具现实意义。

2.2 研究区域的单元划分

作为基础性的评价单元，文章采用的栅格单元，实际上就是规则而且比较方正的研究單元格。对于地貌单元而言，其主要是指可有效展现小区域范围内综合地形地貌的研究单元，表现出一定的不规则性。就地貌单元来讲，乡镇、斜坡等单元比较多，其中乡镇单元是指依照人口的聚集集中生活区域进行划分，是自身地形与地貌深受人类生活的影响与改变的一个区域。斜坡单元是指一沟谷面作为划分依据的评价单元。

在进行研究时，可以借助GIS地理信息系统中的相应工具对云南省临沧市的地理研究单元进行划分，依照航拍的影响对云南省临沧市的县镇单元进行划分，在栅格单元方面，采取5m*5m的正方形单元，对云南省临沧市的研究区域进行划分。

3 易发性的评价分区

3.1 选取评价因子

基于本次采取的两种评价单元，栅格单元与地貌单元各自具备着自身独特的特性，因此，在选取评价因子的过程中，也不能够一概而论，需要根据每种评价单元的自身特点，对评价因子进行选取。

在选取评价因子过程中，应当对高程、断层距离、坡度以及地表形态和工程岩组等进行优选。实践中，为确保与评价因子能够照应起来，地貌单元在评价因子选用时，会选择相对高差（获取研究区域中最高点和最低点之间的差值），坡度（取区域内的平均坡度），距离断层的距离（取与断层之间的平均距离），距河流的距离（取地貌单元距离河流的距离平均值），地表形态（取综合地表形态）以及工程岩组（取研究单元内主要的岩体性质）。

3.2 逻辑回归模型

该种模型是以最大似然估计法作为参考依据的一种回归分析模型，其中因变量是二值或者二项分类变量，这也是在灾害易发性进行评价研究时常用的方法。在分析易发性时，是否会发生地质灾害，通常作为两项因变量，其中地质灾害发生可表示为1，如果不发生则以0来代表；在分析研究时，影响因子通常会作为一种自变量。模型计算实践中，首先应当对地质灾害发生的可能性予以假定（P），灾害不发生的可能性用1-P来表示，然后再利用逻辑函数转换自然对数。

Logit（P）=ln【P/（1-P）】

=α+β1x1+β2x2+β3x3+……+βn-1xn-1+βnxn

上式中的Logit（P）代表的是地质灾害概率P在进行完逻辑转换后所得到的值，α是进行逻辑回归计算过程中获得的常数项，而β则是在逻辑回归计算过程中，获得的因子权重；最后是n，其代表的是研究过程中评价因子类型数目。

实际上在对该式进行进一步的推导后可知，在逻辑回归模型中其关键在于α和β的获取，也就是我们常说的常数项、各因子权重数值。从实践来看，上述权重数值均为影响因子基础上的指标值，经逻辑回归计算以后进行及时的反馈得到的。在进行本次研究时，是要选取灾害面积占比作为一种因子指标，然后再采用统计学方法以及SPSS软件，计算指标值，以此来获取常数项、因子权重，并且对单元内的地质灾害的发生概率进行计算。

3.3 信息量法模型

作为统计分析过程中比较常用的一种分析方法，信息量法在地质勘察领域的应用早期，集中对地下资源进行勘察和分析研究，尤其是近年来，该种方法被逐渐的应用到了地质灾害的研究方面。该项工作的基本操作和思路实就是按照已发生的地质灾害、已遭受到严重破坏的地区实况，将反映该区域稳定因素的实测值、重要参数转换成反映区域整体稳定性的信息量值，然后再通过对不同的影响因素对所研究的对象提供的信息量的大小的计算，以大小来评判各项影响因素和所研究的对象的关系密切程度。在进行地质灾害易发性评价时，信息量法是吧地质灾害发生的整个现象作为研究的对象，再将坡度、岩性以及地形等相关影响因子用作评价指标，通过各影响因子的信息量贡献大小以及综合水平，对相对应的区域易发性预测以及等级进行划分。

4 评价结果的比较与分析

4.1 区域综合性特征的展现情况

将研究的结果对比分析，可发现以地貌单元评价，可有效展现与区分局部区域地形地貌特征，并且能够更加合理和准确的反应出其对孕灾条件的影响。

4.2 与地质灾害的实际情况的吻合度

依据研究结果与实地考察的结果二者进行的分析与比较，可以得出利用地貌单元进行的分析与实际情况的吻合度更高。云南省临沧市地质灾害频发，其中滑坡、崩塌尤为显著，年平均地质灾害所占比例如图1所示。

4.3 数学模型的适用率

在进行数学模型的应用过程中，两种评价单元在数学模型的应用上，以地貌为评价单元的研究手段在数学模型的适用率上往往更高，将研究区域进行细化后，可以划分为高等、中等以及低等易發区域，将其进行结果的比较可以发现，评价结果的精准度上，基于地貌单元的易发性分区研究适用率更高。

5 结束语

综上所述，将云南省临沧市地区作为研究区域，再基于以上的三个角度进行的评价分析与比较过后，可以看出，在小区域的范围内，就地貌单元的地质灾害易发性分区评价手段相较于传统的栅格单元评价而言，具备着其不具备的优势，主要展现在区域综合性特征展现，与地质灾害的实际吻合度以及数学评价模型的整体适用效率三个方面。由此可见，该种评价手段在易发区域的划分工作中，有着良好的可塑性与适用性，是一种有效的尝试和启发。

参考文献

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