汶川震區(qū)滑坡易發(fā)性評價方法及應用.pdf

1、汶川震區(qū)受其復雜地理環(huán)境，多變地質(zhì)構(gòu)造及暴雨、地震等因素的影響，滑坡等地質(zhì)災害廣泛發(fā)育，對當?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)生活及生命財產(chǎn)安全造成了一定程度的危害。因此，開展滑坡易發(fā)性研究，減少滑坡災害造成的人員傷亡，保護人民生命財產(chǎn)安全，實現(xiàn)防災減災，具有重要的科學與現(xiàn)實意義。
　　論文針對當前滑坡易發(fā)性評價研究中較少考慮的評價指標體系構(gòu)建問題、不確定性問題及傳統(tǒng)模型使用條件受限等問題，研究了兩種區(qū)域滑坡易發(fā)性方法，并在汶川震區(qū)進行詳細應用，驗證方

2、法的有效性。論文的主要工作和成果如下：
　　（1）改進了耦合C4.5決策樹算法和m-branch概率平滑技術的區(qū)域滑坡易發(fā)性評價方法。該方法中云模型與粗糙集理論分別用于實現(xiàn)連續(xù)型屬性數(shù)據(jù)離散化和各評價因子重要性的定量分析與計算，從而實現(xiàn)評價指標體系篩選與優(yōu)化；C4.5決策樹算法用于實現(xiàn)樣本分類，構(gòu)建分類器，m-branch概率平滑技術用于實現(xiàn)決策樹向概率預測樹的轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)滑坡易發(fā)性評價。同時使用統(tǒng)計方法、ROC（Receive

3、r Operating Characteristic，ROC）曲線和AUC（Area Under the Curve，AUC）值評價分析模型精度。
　　（2）應用證據(jù)理論方法研究滑坡易發(fā)性評價工作中的不確定性。該方法通過似然比函數(shù)定義了證據(jù)理論中最為關鍵的基本概率分配函數(shù)，通過信任函數(shù)、不支持函數(shù)、似真函數(shù)和不確定函數(shù)四個函數(shù)度量滑坡易發(fā)性評價工作中的不確定性。
　　（3）應用地理信息系統(tǒng)（Geographic Inform

4、ation System，GIS）和遙感技術（Remote Sensing，RS）提取滑坡易發(fā)性評價因子，并分析各評價因子同滑坡的響應關系和變化規(guī)律。
　?。?）應用C4.5決策樹算法和m-branch概率平滑技術耦合模型對汶川震區(qū)進行滑坡易發(fā)性評價。采用粗糙集理論定量分析計算高程、坡度、坡向、斜坡類型、地層巖性、距斷裂距離、距水系距離、地形濕度指數(shù)、植被覆蓋度和地震峰值加速度等10個評價因子的重要性，計算結(jié)果表明所選10個評價因

5、子重要性均大于0，為核心評價因子，不可剔除。對模型性能進行評價，其AUC值達到了81.80％，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，48.59%的驗證樣本落入高易發(fā)區(qū)（總面積的10%）、27.58%的驗證樣本落入中易發(fā)區(qū)（總面積的20%）、23.83%的驗證樣本落入低易發(fā)區(qū)（總面積的70%）。利用統(tǒng)計方法分析評價模型的不確定性，結(jié)果表明該模型是健壯、穩(wěn)定的，預測結(jié)果有效、可利用，同時該模型也存在一定的不確定性，且該不確定性隨著預測值的提高而提高。
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