黄河中游石楼-吉县段崩塌滑坡现状及空间预测

论文摘要

黄河中游流域的地质条件复杂,崩塌、滑坡极其发育,分析该区域内崩塌、滑坡的相关特征并对其进行空间预测不仅有益于防灾减灾计划的实施,还能为后续的地质灾害研究提供范例和科学依据。然而,目前相关研究,尤其是关于数理统计模型在该地区地质灾害空间预测中的适用性研究较少。鉴于此,本文以黄河中游流域的石楼-吉县段为例,从分布规律和发育特征两方面分析地质灾害特征并进行空间预测。分别选取区内的174个历史崩塌点和175个滑坡点作为训练样本,借助ArcGIS平台进行全区崩塌、滑坡的空间预测:首先通过ArcGIS提取坡度等11种影响因素,再进行主成分分析及χ2条件独立性检验,分别筛选出9种满足条件独立性的指标。结合当地地质情况等,将各指标又细分多个二类因子。分别构建证据权模型、信息量模型和逻辑回归模型,计算各因子权重（证据权、信息量）及回归系数,再利用ArcGIS平台,进行栅格计算及分析,得到后验概率值O、总信息量值I和概率值P,采用自然断点法,将空间预测等级分为:极高、高、中、低、极低五类。最后分别选取58个历史崩塌点和59个历史滑坡点作为验证样本,用崩塌、滑坡点落在极高敏感区和高敏感区的比例和受试工作者特征曲线ROC这两种方法进行精度分析及评价。通过上述研究,论文取得了以下的成果和结论:（1）该区崩塌均为中小型规模,且以土质崩塌为主,数量是岩质崩塌的近3倍。岩质崩塌主要集中分布在吉县汉高祖山、管头山吉-壶线及老国道309内侧、大宁县城区及永和县响水湾一带。（2）该区滑坡规模以中小型为主,均为土质滑坡。其破坏模式分为4种:牵引式、推移式、扩大型、缩减型。其中牵引式滑坡最多达124个,其次为推移式。滑坡运动形式有侧向扩展、复合、流动、平移、旋转。其中复合式最多,为82个,其次为平移式。滑坡的平面形态有四种:半圆形、舌形、不规则形及矩形。（3）分别构建三种模型进行崩塌灾害的空间预测,统计验证区崩塌点落在高和极高敏感区内的比例,发现证据权模型中该值51.72%,高于另外两种模型。通过ROC曲线,得到证据权模型、信息量模型、逻辑回归模型的AUC值分别为93.1%、83.2%、90.1%。这两种方法都证明了证据权模型在该区崩塌灾害的空间预测中的精度最高。（4）分别构建三种模型进行滑坡的空间预测,统计验证区滑坡点落在高和极高敏感区内的比例,发现逻辑回归模型为68.97%,明显高于其他两种模型。通过ROC曲线得到证据权模型、信息量模型、逻辑回归模型的AUC值分别为85.5%、85.3%、93.6%,两者都证明了逻辑回归模型在该区滑坡的空间预测中的的精度最高。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 选题背景及意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 崩塌滑坡研究现状
•     1.2.2 崩塌滑坡空间预测
•   1.3 研究内容与技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线
• 第二章 研究区环境地质背景
•   2.1 研究区范围及交通
•   2.2 气象、水文特征
•   2.3 地形地貌
•   2.4 地层岩性
•   2.5 新构造运动与地震
•   2.6 水文地质特征
•   2.7 人类工程活动
• 第三章 石楼-吉县段崩塌滑坡现状
•   3.1 石楼县崩塌滑坡现状
•   3.2 永和县崩塌滑坡现状
•   3.3 大宁县崩塌滑坡现状
•   3.4 吉县崩塌滑坡现状
• 第四章 空间预测样本区崩塌滑坡特征
•   4.1 崩塌滑坡分布规律
•     4.1.1 崩塌滑坡空间分布规律
•     4.1.2 崩塌滑坡时间分布规律
•   4.2 崩塌滑坡发育特征
•     4.2.1 崩塌发育特征
•     4.2.2 滑坡发育特征
• 第五章 基于不同数理统计模型的崩塌空间预测
•   5.1 评价指标选取
•     5.1.1 主成分分析
•     5.1.2 条件独立性检验
•     5.1.3 评价因子简介
•   5.2 证据权模型崩塌空间预测
•     5.2.1 原理概述
•     5.2.2 证据权建模
•     5.2.3 基于证据权模型的崩塌空间预测
•   5.3 信息量模型崩塌空间预测
•     5.3.1 原理概述
•     5.3.2 信息量模型建模
•     5.3.3 基于信息量模型的崩塌空间预测
•   5.4 逻辑回归模型崩塌空间预测
•     5.4.1 原理概述
•     5.4.2 逻辑回归模型建模
•     5.4.3 基于逻辑回归模型的崩塌空间预测
•   5.5 不同模型的可靠性和适用性比较
•   5.6 崩塌空间预测结果
• 第六章 基于不同数理统计模型的滑坡空间预测
•   6.1 评价指标选取
•     6.1.1 主成分分析
•     6.1.2 条件独立性检验
•     6.1.3 评价因子简介
•   6.2 证据权模型滑坡空间预测
•     6.2.1 证据权建模
•     6.2.2 基于证据权模型的滑坡空间预测
•   6.3 信息量法模型滑坡空间预测
•     6.3.1 信息量建模
•     6.3.2 基于信息量模型的滑坡空间预测
•   6.4 逻辑回归模型滑坡空间预测模型
•     6.4.1 逻辑回归建模
•     6.4.2 基于逻辑回归模型的崩塌空间预测
•   6.5 不同模型的可靠性和适用性比较
•   6.6 滑坡空间预测结果
• 第七章 结论与展望
•   7.1 结论
•   7.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 冯凡

导师: 唐亚明,卢全中

关键词: 黄河中游,地质灾害,证据权模型,信息量模型,逻辑回归模型,空间预测

来源: 长安大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 长安大学

分类号: P642.2

总页数: 107

文件大小: 5668K

下载量: 113