皆紅富+++楊曉玲
摘 要:將云南省臨滄市地區(qū)作為研究區(qū)域,分別將地貌單元以及柵格單元作為評價(jià)單元,利用邏輯回歸法以及信息量法兩種評價(jià)的模型,對研究的區(qū)域進(jìn)行有關(guān)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性評價(jià)分區(qū)。依據(jù)對得出的結(jié)果進(jìn)行的比較分析,基于地貌單元的區(qū)域易發(fā)性分區(qū),在小區(qū)域范圍內(nèi),不僅能夠更好地展現(xiàn)出區(qū)域內(nèi)的局部綜合特征,同時(shí)還能夠使得評價(jià)分區(qū)最后的結(jié)果與地質(zhì)災(zāi)害分區(qū)實(shí)況保持一致,而且有更為明顯的層次的分級,數(shù)學(xué)模型適用率更好。由此可見,該種方法具備非常好的實(shí)用性與可塑性,這對大比例尺災(zāi)害易發(fā)性以及危險(xiǎn)性制圖等層面,是一種良好的嘗試與啟發(fā)。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)災(zāi)害;地貌單元;易發(fā)性分區(qū);信息量法;邏輯回歸
目前,在地質(zhì)災(zāi)害評價(jià)過程中其中,地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性與危險(xiǎn)性評價(jià)的相關(guān)研究起源于上世紀(jì)七十年代,后隨著相關(guān)技術(shù)以及理論模型的快速發(fā)展,地質(zhì)災(zāi)害分析研究進(jìn)入跨越式發(fā)展階段,業(yè)界通過研究取得了一定的研究成果。在國內(nèi),針對云南省臨滄市地區(qū)而言,地理位置以及地質(zhì)環(huán)境的特殊性造成了現(xiàn)今的特殊地質(zhì),在地質(zhì)災(zāi)害方面:云南省臨滄市在雨季降水量多,大雨、暴雨等極端天氣仍維持在較高水平,地質(zhì)災(zāi)害多發(fā),也呈現(xiàn)著其特有的特征。
1 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)與危險(xiǎn)性評價(jià)
地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性評價(jià),主要是基于基礎(chǔ)地質(zhì)條件這一內(nèi)控因素,從靜態(tài)視角來充分考察各地區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件以及地質(zhì)災(zāi)害,以此來評價(jià)災(zāi)害發(fā)生幾率。危險(xiǎn)性評價(jià),重點(diǎn)在于易發(fā)性評價(jià),充分考慮外部因素對災(zāi)害造成的動態(tài)影響,并以此來考察災(zāi)害發(fā)生的可能性。從這一層面來講,易發(fā)性評價(jià)可以說就是危險(xiǎn)性評價(jià),或者在風(fēng)險(xiǎn)性評價(jià)時(shí)進(jìn)行綜合考察,這也是對災(zāi)害內(nèi)部孕育以及發(fā)展勢頭的直觀表述。近年來,隨著國內(nèi)區(qū)域性災(zāi)害(地質(zhì)方面)風(fēng)險(xiǎn)性評價(jià)、分區(qū)工作的深入與普及,針對目前小區(qū)域,尤其是小范圍內(nèi)的人口集中區(qū)域、山地多災(zāi)區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)顯得尤為重要。相關(guān)的研究人員需要積極地研究地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)的相關(guān)分析方法,從而滿足現(xiàn)實(shí)中研究調(diào)查的需要。
2 研究區(qū)域的概況與單元的劃分
2.1 研究區(qū)域的概況
云南省臨滄市位于云南山區(qū),是屬于青藏高原的南延部分。其地勢由西北向東南方向傾斜,河流方面,江河依地勢呈扇形向動、東南、南方向六區(qū)。云南全省的海拔差距極大,極差可以達(dá)到6573.6米。與此同時(shí),云南省臨滄市也是一個(gè)多山的城市,從地形上來看,其土地面積中,山地可以占到84%,高原與丘陵達(dá)到10%,壩子(包括盆地與河谷等)占據(jù)6%。
由于云南省臨滄市豐富的地貌,獨(dú)特的地理環(huán)境使得其孕育了多個(gè)不同的少數(shù)民族,由于每個(gè)少數(shù)民族所處的地理位置不同,自然環(huán)境也就存在著差異,在各因素共同影響下,呈現(xiàn)著多樣的社會文化形態(tài)。云南省臨滄市多樣的自然環(huán)境與地貌特征實(shí)際上是活躍的地質(zhì)運(yùn)動造成的,在此生活的人們需要對地質(zhì)災(zāi)害擁有足夠的了解,才能保障自身生活的安全性。因此對該地區(qū)進(jìn)行危險(xiǎn)性的分區(qū)與評價(jià)顯得極具現(xiàn)實(shí)意義。
2.2 研究區(qū)域的單元劃分
作為基礎(chǔ)性的評價(jià)單元,文章采用的柵格單元,實(shí)際上就是規(guī)則而且比較方正的研究單元格。對于地貌單元而言,其主要是指可有效展現(xiàn)小區(qū)域范圍內(nèi)綜合地形地貌的研究單元,表現(xiàn)出一定的不規(guī)則性。就地貌單元來講,鄉(xiāng)鎮(zhèn)、斜坡等單元比較多,其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)單元是指依照人口的聚集集中生活區(qū)域進(jìn)行劃分,是自身地形與地貌深受人類生活的影響與改變的一個(gè)區(qū)域。斜坡單元是指一溝谷面作為劃分依據(jù)的評價(jià)單元。
在進(jìn)行研究時(shí),可以借助GIS地理信息系統(tǒng)中的相應(yīng)工具對云南省臨滄市的地理研究單元進(jìn)行劃分,依照航拍的影響對云南省臨滄市的縣鎮(zhèn)單元進(jìn)行劃分,在柵格單元方面,采取5m*5m的正方形單元,對云南省臨滄市的研究區(qū)域進(jìn)行劃分。
3 易發(fā)性的評價(jià)分區(qū)
3.1 選取評價(jià)因子
基于本次采取的兩種評價(jià)單元,柵格單元與地貌單元各自具備著自身獨(dú)特的特性,因此,在選取評價(jià)因子的過程中,也不能夠一概而論,需要根據(jù)每種評價(jià)單元的自身特點(diǎn),對評價(jià)因子進(jìn)行選取。
在選取評價(jià)因子過程中,應(yīng)當(dāng)對高程、斷層距離、坡度以及地表形態(tài)和工程巖組等進(jìn)行優(yōu)選。實(shí)踐中,為確保與評價(jià)因子能夠照應(yīng)起來,地貌單元在評價(jià)因子選用時(shí),會選擇相對高差(獲取研究區(qū)域中最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的差值),坡度(取區(qū)域內(nèi)的平均坡度),距離斷層的距離(取與斷層之間的平均距離),距河流的距離(取地貌單元距離河流的距離平均值),地表形態(tài)(取綜合地表形態(tài))以及工程巖組(取研究單元內(nèi)主要的巖體性質(zhì))。
3.2 邏輯回歸模型
該種模型是以最大似然估計(jì)法作為參考依據(jù)的一種回歸分析模型,其中因變量是二值或者二項(xiàng)分類變量,這也是在災(zāi)害易發(fā)性進(jìn)行評價(jià)研究時(shí)常用的方法。在分析易發(fā)性時(shí),是否會發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,通常作為兩項(xiàng)因變量,其中地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可表示為1,如果不發(fā)生則以0來代表;在分析研究時(shí),影響因子通常會作為一種自變量。模型計(jì)算實(shí)踐中,首先應(yīng)當(dāng)對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性予以假定(P),災(zāi)害不發(fā)生的可能性用1-P來表示,然后再利用邏輯函數(shù)轉(zhuǎn)換自然對數(shù)。
Logit(P)=ln【P/(1-P)】
=α+β1x1+β2x2+β3x3+……+βn-1xn-1+βnxn
上式中的Logit(P)代表的是地質(zhì)災(zāi)害概率P在進(jìn)行完邏輯轉(zhuǎn)換后所得到的值,α是進(jìn)行邏輯回歸計(jì)算過程中獲得的常數(shù)項(xiàng),而β則是在邏輯回歸計(jì)算過程中,獲得的因子權(quán)重;最后是n,其代表的是研究過程中評價(jià)因子類型數(shù)目。
實(shí)際上在對該式進(jìn)行進(jìn)一步的推導(dǎo)后可知,在邏輯回歸模型中其關(guān)鍵在于α和β的獲取,也就是我們常說的常數(shù)項(xiàng)、各因子權(quán)重?cái)?shù)值。從實(shí)踐來看,上述權(quán)重?cái)?shù)值均為影響因子基礎(chǔ)上的指標(biāo)值,經(jīng)邏輯回歸計(jì)算以后進(jìn)行及時(shí)的反饋得到的。在進(jìn)行本次研究時(shí),是要選取災(zāi)害面積占比作為一種因子指標(biāo),然后再采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法以及SPSS軟件,計(jì)算指標(biāo)值,以此來獲取常數(shù)項(xiàng)、因子權(quán)重,并且對單元內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率進(jìn)行計(jì)算。
3.3 信息量法模型
作為統(tǒng)計(jì)分析過程中比較常用的一種分析方法,信息量法在地質(zhì)勘察領(lǐng)域的應(yīng)用早期,集中對地下資源進(jìn)行勘察和分析研究,尤其是近年來,該種方法被逐漸的應(yīng)用到了地質(zhì)災(zāi)害的研究方面。該項(xiàng)工作的基本操作和思路實(shí)就是按照已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害、已遭受到嚴(yán)重破壞的地區(qū)實(shí)況,將反映該區(qū)域穩(wěn)定因素的實(shí)測值、重要參數(shù)轉(zhuǎn)換成反映區(qū)域整體穩(wěn)定性的信息量值,然后再通過對不同的影響因素對所研究的對象提供的信息量的大小的計(jì)算,以大小來評判各項(xiàng)影響因素和所研究的對象的關(guān)系密切程度。在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評價(jià)時(shí),信息量法是吧地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的整個(gè)現(xiàn)象作為研究的對象,再將坡度、巖性以及地形等相關(guān)影響因子用作評價(jià)指標(biāo),通過各影響因子的信息量貢獻(xiàn)大小以及綜合水平,對相對應(yīng)的區(qū)域易發(fā)性預(yù)測以及等級進(jìn)行劃分。
4 評價(jià)結(jié)果的比較與分析
4.1 區(qū)域綜合性特征的展現(xiàn)情況
將研究的結(jié)果對比分析,可發(fā)現(xiàn)以地貌單元評價(jià),可有效展現(xiàn)與區(qū)分局部區(qū)域地形地貌特征,并且能夠更加合理和準(zhǔn)確的反應(yīng)出其對孕災(zāi)條件的影響。
4.2 與地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)際情況的吻合度
依據(jù)研究結(jié)果與實(shí)地考察的結(jié)果二者進(jìn)行的分析與比較,可以得出利用地貌單元進(jìn)行的分析與實(shí)際情況的吻合度更高。云南省臨滄市地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),其中滑坡、崩塌尤為顯著,年平均地質(zhì)災(zāi)害所占比例如圖1所示。
4.3 數(shù)學(xué)模型的適用率
在進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用過程中,兩種評價(jià)單元在數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用上,以地貌為評價(jià)單元的研究手段在數(shù)學(xué)模型的適用率上往往更高,將研究區(qū)域進(jìn)行細(xì)化后,可以劃分為高等、中等以及低等易發(fā)區(qū)域,將其進(jìn)行結(jié)果的比較可以發(fā)現(xiàn),評價(jià)結(jié)果的精準(zhǔn)度上,基于地貌單元的易發(fā)性分區(qū)研究適用率更高。
5 結(jié)束語
綜上所述,將云南省臨滄市地區(qū)作為研究區(qū)域,再基于以上的三個(gè)角度進(jìn)行的評價(jià)分析與比較過后,可以看出,在小區(qū)域的范圍內(nèi),就地貌單元的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評價(jià)手段相較于傳統(tǒng)的柵格單元評價(jià)而言,具備著其不具備的優(yōu)勢,主要展現(xiàn)在區(qū)域綜合性特征展現(xiàn),與地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)際吻合度以及數(shù)學(xué)評價(jià)模型的整體適用效率三個(gè)方面。由此可見,該種評價(jià)手段在易發(fā)區(qū)域的劃分工作中,有著良好的可塑性與適用性,是一種有效的嘗試和啟發(fā)。
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