关键词：
大比例尺
地质灾害
易发性评价
灰色关联度
层次分析法
频率比
回归分析法
摘要：
我国浙西南地区以山地和丘陵地形为主,地质环境条件复杂,常受台风暴雨侵袭,地质灾害频发。近年来,受极端天气影响,浙西南地区地质灾害呈加剧趋势。为保障人民群众生命财产安全,支撑地方政府的地质灾害防治工作,亟需开展更大比例尺、更高精度的以乡（镇、街道）为单元的地质灾害风险调查评价工作。然而,随着研究区域缩小,历史灾害数据样本相对减少,小样本数据下的高精度地质灾害区域易发性评价极具挑战性。本文以浙江省丽水市云和县崇头镇为研究区,利用现场调查、遥感解译等手段,分析了该地区地质灾害致灾机理,获取了9项地质灾害易发性评价因子;联合半定量和定量单一评价方法各自的优势,建立了灰色关联度（GRD）与层次分析法（AHP）耦合以及频率比（FR）与回归分析法耦合的两类地质灾害易发性评价模型,从指数分布性、预测准确度、分区合理性三个方面建立了评价模型可靠性验证方法,解决了历史灾害样本数据少而造成的模型预测准确度低的问题;在此基础上,利用上述两类共计8个耦合评价模型对崇头镇进行了地质灾害易发性评价,并对模型评价结果的可靠性进行了分析,同时推荐了最优评价模型,最终获得了高精度的地质灾害易发性区划图。主要结论如下:（1）研究区灾害调查及分析表明:该区地质灾害主要为降雨型滑坡、坠落式岩质崩塌、坡面型泥石流;从空间分布看,该区地质灾害主要分布于人类工程活动频繁的丘陵沟谷和低山丘陵中;从时间分布看,该区地质灾害的发生与台风、暴雨影响息息相关。（2）研究区致灾机理分析表明:根据地质灾害的共性特征,岩性与岩土结构、斜坡结构、覆盖层厚度、与构造间距离、坡度、高差、坡向、坡形及切坡高度是最佳评价因子组合。频率比分析结果表明:区内地质灾害最易发生于岩石破碎有连续软弱结构面的结构以及散体结构、岩土复合斜坡中的顺斜坡飘倾坡、覆盖层厚度为6～12 m、与构造间的距离<100 m、坡度为25～35°、高差为100～300 m、坡向为东、坡形为凸形及切坡高度为12～25 m等状态。（3）利用灰色关联分析处理小样本数据的优势,分析了9项评价因子与历史灾害点的关联度,分别以关联度数值、关联度数值指数标度和关联度排名构建了层次分析法的三种判别矩阵,建立了3个灰色关联度与层次分析法耦合评价模型（G-A1、G-A2和G-A3）,以及单独灰色关联度评价模型（G）,最后从易发性指数分布特征、ROC曲线、易发性强度指数等方面对评价结果进行了可靠性分析。结果表明:1)在易发性综合指数分布方面,耦合模型G-A1和单独模型G较为合理;2)在预测准确度方面,耦合模型G-A1的ROC曲线AUC指标最大;3)在易发性分区合理性方面,耦合模型G-A1的高易发区域面积所占比例最小、高易发性强度指数最大。（4）利用频率比分析得到了9项评价因子在不同状态下的归一化频率比值FR,并将其用于具备处理小样本数据潜力的多元回归分析中,从而建立了基于逻辑回归（LR）、偏最小二乘回归（PLSR）、岭回归（RR）、逐步回归（SR）及判别分析（DA）的5个耦合评价模型（FR-LR、FR-PLSR、FR-RR、FR-SR、FR-DA）;从易发性指数分布特征、ROC曲线、易发性强度指数等方面对上述模型的评价结果进行了可靠性分析。结果表明:1)从易发性指数分布特征看,FR-PLSR、FR-RR和FR-DA接近标准正态分布,表现较优;2)在预测准确度方面,5个模型的AUC指标均比较大,介于0.86至0.87之间;3)在易发性分区合理性方面,FR-PLSR和FR-RR表现较好,其高易发区域面积所占比例相对较小、高易发性强度指数相对较大。（5）对两类耦合评价模型及其结果进行了皮尔逊相关性分析,结果表明:G-A1、FR-PLSR及FR-RR在判定历史灾害和高风险区域的能力上相关性高（相关性在0.8左右）,均优于其它同类的耦合模型。最终,采用工程适用性更好的G-A1模型对研究区进行了地质灾害易发性评价,获得了高精度的地质灾害易发性区划图,其中高、中、低和极低易发单元面积分别为5.01 km2、87.78 km2、97.33 km2和38.32 km2,占比分别为2.19%、38.43%、42.61%和16.77%。研究成果对浙西南地区地质灾害易发性评价具有重要参考价值,为高精度地质灾害评价和防控工作提供了有效的耦合评价模型。
