基于地貌單元的小區域地質災害易發性分區方法研究

皆紅富+++楊曉玲

摘 要：將云南省臨滄市地區作為研究區域，分別將地貌單元以及柵格單元作為評價單元，利用邏輯回歸法以及信息量法兩種評價的模型，對研究的區域進行有關地質災害的易發性評價分區。依據對得出的結果進行的比較分析，基于地貌單元的區域易發性分區，在小區域范圍內，不僅能夠更好地展現出區域內的局部綜合特征，同時還能夠使得評價分區最后的結果與地質災害分區實況保持一致，而且有更為明顯的層次的分級，數學模型適用率更好。由此可見，該種方法具備非常好的實用性與可塑性，這對大比例尺災害易發性以及危險性制圖等層面，是一種良好的嘗試與啟發。

關鍵詞：地質災害；地貌單元；易發性分區；信息量法；邏輯回歸

目前，在地質災害評價過程中其中，地質災害的易發性與危險性評價的相關研究起源于上世紀七十年代，后隨著相關技術以及理論模型的快速發展，地質災害分析研究進入跨越式發展階段，業界通過研究取得了一定的研究成果。在國內，針對云南省臨滄市地區而言，地理位置以及地質環境的特殊性造成了現今的特殊地質，在地質災害方面：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，地質災害多發，也呈現著其特有的特征。

1 地質災害易發性評價與危險性評價

地質災害的易發性評價，主要是基于基礎地質條件這一內控因素，從靜態視角來充分考察各地區地質環境條件以及地質災害，以此來評價災害發生幾率。危險性評價，重點在于易發性評價，充分考慮外部因素對災害造成的動態影響，并以此來考察災害發生的可能性。從這一層面來講，易發性評價可以說就是危險性評價，或者在風險性評價時進行綜合考察，這也是對災害內部孕育以及發展勢頭的直觀表述。近年來，隨著國內區域性災害（地質方面）風險性評價、分區工作的深入與普及，針對目前小區域，尤其是小范圍內的人口集中區域、山地多災區域的地質災害易發性評價顯得尤為重要。相關的研究人員需要積極地研究地質災害易發性評價的相關分析方法，從而滿足現實中研究調查的需要。

2 研究區域的概況與單元的劃分

2.1 研究區域的概況

云南省臨滄市位于云南山區，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。云南全省的海拔差距極大，極差可以達到6573.6米。與此同時，云南省臨滄市也是一個多山的城市，從地形上來看，其土地面積中，山地可以占到84%，高原與丘陵達到10%，壩子（包括盆地與河谷等）占據6%。

由于云南省臨滄市豐富的地貌，獨特的地理環境使得其孕育了多個不同的少數民族，由于每個少數民族所處的地理位置不同，自然環境也就存在著差異，在各因素共同影響下，呈現著多樣的社會文化形態。云南省臨滄市多樣的自然環境與地貌特征實際上是活躍的地質運動造成的，在此生活的人們需要對地質災害擁有足夠的了解，才能保障自身生活的安全性。因此對該地區進行危險性的分區與評價顯得極具現實意義。

2.2 研究區域的單元劃分

作為基礎性的評價單元，文章采用的柵格單元，實際上就是規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小區域范圍內綜合地形地貌的研究單元，表現出一定的不規則性。就地貌單元來講，鄉鎮、斜坡等單元比較多，其中鄉鎮單元是指依照人口的聚集集中生活區域進行劃分，是自身地形與地貌深受人類生活的影響與改變的一個區域。斜坡單元是指一溝谷面作為劃分依據的評價單元。

在進行研究時，可以借助GIS地理信息系統中的相應工具對云南省臨滄市的地理研究單元進行劃分，依照航拍的影響對云南省臨滄市的縣鎮單元進行劃分，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域進行劃分。

3 易發性的評價分區

3.1 選取評價因子

基于本次采取的兩種評價單元，柵格單元與地貌單元各自具備著自身獨特的特性，因此，在選取評價因子的過程中，也不能夠一概而論，需要根據每種評價單元的自身特點，對評價因子進行選取。

在選取評價因子過程中，應當對高程、斷層距離、坡度以及地表形態和工程巖組等進行優選。實踐中，為確保與評價因子能夠照應起來，地貌單元在評價因子選用時，會選擇相對高差（獲取研究區域中最高點和最低點之間的差值），坡度（取區域內的平均坡度），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（取綜合地表形態）以及工程巖組（取研究單元內主要的巖體性質）。

3.2 邏輯回歸模型

該種模型是以最大似然估計法作為參考依據的一種回歸分析模型，其中因變量是二值或者二項分類變量，這也是在災害易發性進行評價研究時常用的方法。在分析易發性時，是否會發生地質災害，通常作為兩項因變量，其中地質災害發生可表示為1，如果不發生則以0來代表；在分析研究時，影響因子通常會作為一種自變量。模型計算實踐中，首先應當對地質災害發生的可能性予以假定（P），災害不發生的可能性用1-P來表示，然后再利用邏輯函數轉換自然對數。

Logit（P）=ln【P/（1-P）】

=α+β1x1+β2x2+β3x3+……+βn-1xn-1+βnxn

上式中的Logit（P）代表的是地質災害概率P在進行完邏輯轉換后所得到的值，α是進行邏輯回歸計算過程中獲得的常數項，而β則是在邏輯回歸計算過程中，獲得的因子權重；最后是n，其代表的是研究過程中評價因子類型數目。

實際上在對該式進行進一步的推導后可知，在邏輯回歸模型中其關鍵在于α和β的獲取，也就是我們常說的常數項、各因子權重數值。從實踐來看，上述權重數值均為影響因子基礎上的指標值，經邏輯回歸計算以后進行及時的反饋得到的。在進行本次研究時，是要選取災害面積占比作為一種因子指標，然后再采用統計學方法以及SPSS軟件，計算指標值，以此來獲取常數項、因子權重，并且對單元內的地質災害的發生概率進行計算。

3.3 信息量法模型

作為統計分析過程中比較常用的一種分析方法，信息量法在地質勘察領域的應用早期，集中對地下資源進行勘察和分析研究，尤其是近年來，該種方法被逐漸的應用到了地質災害的研究方面。該項工作的基本操作和思路實就是按照已發生的地質災害、已遭受到嚴重破壞的地區實況，將反映該區域穩定因素的實測值、重要參數轉換成反映區域整體穩定性的信息量值，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算，以大小來評判各項影響因素和所研究的對象的關系密切程度。在進行地質災害易發性評價時，信息量法是吧地質災害發生的整個現象作為研究的對象，再將坡度、巖性以及地形等相關影響因子用作評價指標，通過各影響因子的信息量貢獻大小以及綜合水平，對相對應的區域易發性預測以及等級進行劃分。

4 評價結果的比較與分析

4.1 區域綜合性特征的展現情況

將研究的結果對比分析，可發現以地貌單元評價，可有效展現與區分局部區域地形地貌特征，并且能夠更加合理和準確的反應出其對孕災條件的影響。

4.2 與地質災害的實際情況的吻合度

依據研究結果與實地考察的結果二者進行的分析與比較，可以得出利用地貌單元進行的分析與實際情況的吻合度更高。云南省臨滄市地質災害頻發，其中滑坡、崩塌尤為顯著，年平均地質災害所占比例如圖1所示。

4.3 數學模型的適用率

在進行數學模型的應用過程中，兩種評價單元在數學模型的應用上，以地貌為評價單元的研究手段在數學模型的適用率上往往更高，將研究區域進行細化后，可以劃分為高等、中等以及低等易發區域，將其進行結果的比較可以發現，評價結果的精準度上，基于地貌單元的易發性分區研究適用率更高。

5 結束語

綜上所述，將云南省臨滄市地區作為研究區域，再基于以上的三個角度進行的評價分析與比較過后，可以看出，在小區域的范圍內，就地貌單元的地質災害易發性分區評價手段相較于傳統的柵格單元評價而言，具備著其不具備的優勢，主要展現在區域綜合性特征展現，與地質災害的實際吻合度以及數學評價模型的整體適用效率三個方面。由此可見，該種評價手段在易發區域的劃分工作中，有著良好的可塑性與適用性，是一種有效的嘗試和啟發。

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