加權(quán)確定性系數(shù)模型的滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)

喬德京 王念秦 郭有金 楊盼盼

摘?要：針對(duì)傳統(tǒng)的滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)中僅考慮評(píng)價(jià)因子間的一級(jí)指標(biāo)權(quán)重或者因子各分級(jí)狀態(tài)的二級(jí)指標(biāo)權(quán)重，未能考慮各評(píng)價(jià)因子各分級(jí)狀態(tài)的綜合權(quán)重，從而導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果缺乏一定適應(yīng)性問(wèn)題。文中提出了將隨機(jī)森林模型（Random Forest，RF）和確定性系數(shù)模型（Certainty Factor，CF）相耦合的加權(quán)確定性系數(shù)評(píng)價(jià)模型（Weighted Certainty Factor，WCF）。該模型通過(guò)CF模型計(jì)算二級(jí)指標(biāo)因子權(quán)重，并利用RF模型計(jì)算出一級(jí)指標(biāo)因子權(quán)重，然后通過(guò)將所有指標(biāo)因子的易發(fā)性指數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和，獲得多種因素耦合下的滑坡災(zāi)害易發(fā)性程度。以陜西省西安市周至縣為研究區(qū)，在對(duì)研究區(qū)的地質(zhì)環(huán)境、人類(lèi)活動(dòng)情況、滑坡分布特征及形成條件進(jìn)行了綜合分析的基礎(chǔ)上，選取了14類(lèi)與滑坡發(fā)生相關(guān)的指示因子，結(jié)合GIS的空間分析功能，分別采用CF，RF和WCF模型對(duì)研究區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害易發(fā)性進(jìn)行區(qū)劃，各模型的評(píng)價(jià)結(jié)果采用Kappa系數(shù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。研究結(jié)果表明：研究區(qū)內(nèi)的滑坡主要受高程、地貌類(lèi)型、與斷層距離因子的影響，各因子所占權(quán)重分別為0.27，0.12，0.11;改進(jìn)后的WCF模型區(qū)劃結(jié)果的準(zhǔn)確性相對(duì)于RF和CF模型提高了5.2%和9.9%.由此表明，WCF模型更適用于研究區(qū)的滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果可為研究區(qū)的滑坡災(zāi)害防治規(guī)劃提供重要的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：滑坡;易發(fā)性評(píng)價(jià);WCF模型;隨機(jī)森林;確定性系數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：P 642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-9315（2020）02-0259-09

DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2020.0210開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Landslide susceptibility assessment based on

weighted certainty factor model

QIAO De-jing，WANG Nian-qin，GUO You-Jin，YANG Pan-pan

（College of Geology and Environment，Xian University of Science and Technology，Xian 710054，China）

Abstract：The susceptibility assessment of landslide hazard is the basis for geological hazard risk assessment.Taking Zhouzhi County of Xian City，Shaanxi Province as an example，based on the analysis of geological environment，landslide distribution characteristics and formation conditions in the area，14 evaluation factors of topography，hydrology，geology and human engineering activities were selected.The random forest（RF）model and the deterministic coefficient（CF）model were used to evaluate the susceptibility of landslides in the area.According this paper combines the weight of the first-level index factor of the random forest model and the weight of the second-level index factor of the deterministic coefficient model and proposes a landslide susceptibility evaluation model based on the weighted deterministic coefficient（WCF），which was use to evaluate the susceptibility of landslides in the study area.The evaluation results of each model were compared and verified by the Kappa coefficient.The results show that the landslides in the study area are mainly affected by elevation，landform type，and fault distance factor，and the weights of each factor are 0.27，0.12，and 0.11，

respectively.The prediction accuracy of the WCF model is 5.2% and 9.9% higher than that of the RF and that ofCF models，respectively.The model turns out to be better for evaluating the susceptibility of landslides in the region.

Key words：landslide;susceptibility assessment;

WCF model;random forest;certainty factor

0?引?言

滑坡是我國(guó)常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害形式之一，其具有歷時(shí)短和破壞程度大等特點(diǎn)，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全和生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞，嚴(yán)重制約著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。因此，對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)和預(yù)防具有重要的意義[2]?；聻?zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)是根據(jù)滑坡災(zāi)害發(fā)育特征，

并參考其發(fā)育現(xiàn)狀，應(yīng)用定性分析結(jié)合定量評(píng)價(jià)的方法對(duì)災(zāi)害易發(fā)性予以確定[3-5]。評(píng)價(jià)結(jié)果能夠直觀地反映滑坡災(zāi)害的空間分布，并且為預(yù)防潛在的滑坡災(zāi)害提供參考。

目前滑坡的易發(fā)性評(píng)價(jià)過(guò)程如下：首先在對(duì)區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件、滑坡分布特征、形成條件、影響因素以及滑坡編錄庫(kù)內(nèi)的滑坡自身特征分析的基礎(chǔ)上，選取評(píng)價(jià)因子指標(biāo);然后通過(guò)分析各評(píng)價(jià)因子與滑坡的空間分布關(guān)系，進(jìn)而確定各因子的權(quán)重;最后構(gòu)建評(píng)價(jià)模型對(duì)整個(gè)研究區(qū)滑坡易發(fā)性做出評(píng)價(jià)，并對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)[6]。如許沖等人針對(duì)汶川地震滑坡選取8個(gè)影響因子，采用確定性系數(shù)模型（Certainty Factor，CF）對(duì)其易發(fā)性做出評(píng)價(jià)，結(jié)果表明極高與高易發(fā)區(qū)與實(shí)際滑坡之間有著良好的一致性[7]。吳孝情等利用隨機(jī)森林模型（Random Forest，RF）對(duì)東江流域滑坡危險(xiǎn)性做出評(píng)價(jià)，在評(píng)價(jià)過(guò)程中，針對(duì)因子提出一種客觀賦權(quán)方法，為不同類(lèi)型的評(píng)價(jià)因子賦權(quán)提供新思路[8]。王佳佳等采用信息量模型計(jì)算出評(píng)價(jià)因子各分級(jí)狀態(tài)的信息量值進(jìn)而對(duì)三峽庫(kù)區(qū)萬(wàn)州區(qū)滑坡易發(fā)性進(jìn)行研究，得出較好的預(yù)測(cè)結(jié)果[9]。

綜上所述，在易發(fā)性評(píng)價(jià)過(guò)程中，大多數(shù)研究在確定評(píng)價(jià)因子權(quán)重時(shí)，僅考慮評(píng)價(jià)因子的一級(jí)指標(biāo)權(quán)重或者各評(píng)價(jià)因子分級(jí)狀態(tài)的二級(jí)指標(biāo)權(quán)重，而忽視了評(píng)價(jià)因子在各分級(jí)狀態(tài)的綜合權(quán)重，使得評(píng)價(jià)結(jié)果缺乏一定的適應(yīng)性。文中提出了基于RF模型與CF模型相耦合的加權(quán)確定系數(shù)模型（Weighted Certainty Factor，WCF），以陜西省西安市周至縣為例，在GIS的支持下，分別利用RF模型、CF模型和改進(jìn)的WCF模型對(duì)研究區(qū)進(jìn)行滑坡災(zāi)害易發(fā)性區(qū)劃，并采用Kappa系數(shù)對(duì)各模型的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行精度驗(yàn)證。

1?研究方法

1.1?確定性系數(shù)模型

確定性系數(shù)模型（CF）是一種概率函數(shù)，它是一種用來(lái)分析影響某一事件發(fā)生的各因素分級(jí)狀態(tài)權(quán)重的方法[10]。最早在1975年由Shortliffe提出，Heckerman對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)推廣，被廣泛應(yīng)用于在權(quán)重計(jì)算中[11]。該模型結(jié)合GIS技術(shù)廣泛應(yīng)用滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)區(qū)劃中，其計(jì)算公式為

式中?PPa為某一事件（滑坡災(zāi)害）在影響因素分級(jí)狀態(tài)a中發(fā)生的條件概率，在實(shí)際應(yīng)用中常表示為在分級(jí)狀態(tài)a中的滑坡點(diǎn)數(shù)與分類(lèi)面積的比值;PPs為歷史滑坡在整個(gè)研究區(qū)中發(fā)生的概率，即總滑坡災(zāi)害點(diǎn)占研究區(qū)面積的百分比。

由公式（1）可知，CF的取值范圍為[-1，1]，當(dāng)CF>0時(shí)，表示某事件發(fā)生的確定性大;CF<0時(shí)，表示事件發(fā)生的確定性小;當(dāng)CF=1時(shí)，表示事件一定發(fā)生;CF=-1時(shí)，表示事件一定不發(fā)生;CF=0時(shí)，表示無(wú)法判斷事件是否發(fā)生。

確定系數(shù)模型的優(yōu)勢(shì)在于其可以避免專(zhuān)家打分等方法引起的人為因素的影響，能夠較好地反映各評(píng)價(jià)因子內(nèi)部不同特征變量對(duì)滑坡災(zāi)害易發(fā)性的貢獻(xiàn)，然而其忽略了各評(píng)價(jià)因子對(duì)滑坡災(zāi)害易發(fā)性的影響存在一定的差異。

1.2?隨機(jī)森林模型

隨機(jī)森林模型（Random Forest，簡(jiǎn)稱(chēng)RF）屬于集成學(xué)習(xí)領(lǐng)域中用于對(duì)樣本進(jìn)行分類(lèi)預(yù)測(cè)的一種方法。它屬于一種特殊的自助抽樣集成（Bagging）方法，并以決策樹(shù)作為Bagging中的模型[12]。該模型首先采用自助法（Bootstrap）對(duì)大小為N的原始樣本進(jìn)行有放回的隨機(jī)抽樣，得到m個(gè)大小為N的新的訓(xùn)練集，然后對(duì)每個(gè)訓(xùn)練集，構(gòu)造一棵決策樹(shù)分類(lèi)器，在決策樹(shù)節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行特征分裂時(shí)，采用隨機(jī)抽樣的方式從全部特征中抽取一部分，從抽取的特征中尋找最優(yōu)解應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行分裂。最后給定任一樣本點(diǎn)，可以得到m個(gè)決策樹(shù)分類(lèi)結(jié)果，采用投票方式確定樣本最終的分類(lèi)結(jié)果，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖1所示。

該模型在不僅處理大數(shù)據(jù)、高維度、缺省值問(wèn)題方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，而且在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)過(guò)程中，可以評(píng)估出各個(gè)評(píng)價(jià)因子的貢獻(xiàn)率，避免了人為主觀賦權(quán)的影響。除此之外，該模型比層次分析法更簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確，且模型的穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)精度較高。

1.3?加權(quán)確定系數(shù)模型

據(jù)上述分析，可以發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的CF模型可以準(zhǔn)確、客觀地獲取評(píng)價(jià)因子內(nèi)部不同分級(jí)對(duì)滑坡災(zāi)害易發(fā)性的影響程度，但是其不能很好確定各因子之間的相對(duì)權(quán)重。RF模型能夠根據(jù)確定不同評(píng)價(jià)因子之間對(duì)滑坡災(zāi)害易發(fā)性的相對(duì)權(quán)重。因此，為了獲得更加準(zhǔn)確客觀的滑坡災(zāi)害易發(fā)性區(qū)劃，文中將CF模型與RF模型相耦合，構(gòu)建了一種加權(quán)確定系數(shù)模型（WCF模型），其將RF獲得的一級(jí)指標(biāo)因子權(quán)重與CF模型計(jì)算出的二級(jí)指標(biāo)因子權(quán)重分別對(duì)應(yīng)相乘，即得到各評(píng)價(jià)因子的綜合權(quán)重，該模型融合RF模型和CF模型的優(yōu)點(diǎn)，其表達(dá)為式中?wp為RF模型獲得的評(píng)價(jià)因子p的一級(jí)指標(biāo)權(quán)重;xpq為CF模型計(jì)算出的評(píng)價(jià)因子p的二級(jí)指標(biāo)因子權(quán)重。

2?研究區(qū)概況

研究區(qū)位于陜西省西安市西南部的周至縣，地理坐標(biāo)為東經(jīng)107°39′～108°31′，北緯33°42′～34°14′，總面積2974 km2，南北長(zhǎng)約59.8 km，東西寬約67.3 km（圖2）。區(qū)內(nèi)地勢(shì)北低南高，由3個(gè)地貌單元組成，分別為渭河平原、黃土臺(tái)塬、秦嶺剝蝕山地。研究區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫13.2 ℃.降雨量在空間分布上存在明顯的差異，平原地區(qū)年均降雨量為700.6 mm，山區(qū)年均降雨量為865.1 mm.地表水主要為河流，區(qū)內(nèi)共有大小河流15條，均屬于渭河水系和漢江水系。區(qū)內(nèi)發(fā)育有9條大的斷裂帶。境內(nèi)共有地質(zhì)災(zāi)害177處，其中滑坡災(zāi)害點(diǎn)145處，占總災(zāi)害數(shù)的81.9%.

3?評(píng)價(jià)因子的選取與分級(jí)

3.1?評(píng)價(jià)因子選取

滑坡發(fā)生的因素分為主控因素和誘發(fā)因素[13]。主控因素主要包括地形地貌因子、水文因子以及地質(zhì)因子等對(duì)滑坡的發(fā)生起控制作用的因素;誘發(fā)因素主要包括降雨量、人類(lèi)工程活動(dòng)等誘發(fā)和促進(jìn)滑坡發(fā)生的因素。在收集與分析相關(guān)資料（地質(zhì)圖、高程數(shù)字模型DEM，路網(wǎng)圖、氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)、水系圖、滑坡編錄數(shù)據(jù)庫(kù)，區(qū)域滑坡調(diào)查報(bào)告等）的基礎(chǔ)上，選取地質(zhì)類(lèi)因子：巖土體類(lèi)型、與斷層距離;地形地貌類(lèi)因子：高程、坡度、坡向、曲率、地形起伏度、地表切割深度、地表粗糙度、地貌類(lèi)型;水文類(lèi)因子：降雨量、與水系距離、地形濕度指數(shù);人類(lèi)工程活動(dòng)類(lèi)因子：與道路距離，共14類(lèi)。

3.1.1?地質(zhì)類(lèi)因子

地質(zhì)類(lèi)因子屬于滑坡災(zāi)害的控制因素，坡體失穩(wěn)發(fā)生的概率與地層巖性有密切關(guān)系[14]。巖土體類(lèi)型決定巖土體的物理和水理性質(zhì)。根據(jù)研究區(qū)的巖相、巖體結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和巖性等要素，研究區(qū)的巖土體類(lèi)型可分為：塊狀堅(jiān)硬巖、層狀較堅(jiān)硬巖、松散軟弱巖和破碎半堅(jiān)硬巖。此外，離斷裂帶距離也是誘發(fā)滑坡災(zāi)害的重要因素。距離斷裂帶越近，巖土體越破碎，坡體的穩(wěn)定性越差，滑坡災(zāi)害越容易發(fā)生，反之，滑坡災(zāi)害發(fā)生的概率相對(duì)較低。離斷層距離通過(guò)對(duì)地質(zhì)圖中斷層矢量化，然后采用歐氏距離計(jì)算得到。圖3展示了研究區(qū)內(nèi)的巖土體類(lèi)型和斷層距離的空間分布情況，可以看出，研究區(qū)的巖土體類(lèi)型大部分為塊狀堅(jiān)硬巖、層狀較堅(jiān)硬巖和破碎半堅(jiān)硬巖，分布較集中，松散軟弱巖較少，分布相對(duì)零散。斷層距離的空間分布表明研究區(qū)內(nèi)部存在著多條斷層帶。

3.1.2?水文類(lèi)及人類(lèi)工程活動(dòng)類(lèi)因子

滑坡災(zāi)害的發(fā)生往往與水有密切關(guān)系，其中降雨是誘發(fā)滑坡災(zāi)害的主要因素，本研究采用克里金插值將收集的氣象站站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，得到研究區(qū)的年均降水量格網(wǎng)數(shù)據(jù)。其次，河流將對(duì)坡體坡腳浸濕、沖刷和淘蝕，加速了坡體的失穩(wěn)，引發(fā)滑坡災(zāi)害。本次評(píng)價(jià)以200 m為間隔將研究區(qū)距河流的距離分為8個(gè)緩沖區(qū)，分類(lèi)結(jié)果如圖4所示。已有研究發(fā)現(xiàn)地形在地表水再分配過(guò)程中起到重要作用，因此本研究引入了地形濕度指數(shù)（Topographic Wetness Index，TWI）[15]，該指數(shù)以DEM為基礎(chǔ)，能夠刻畫(huà)出地形變化對(duì)地表徑流的影響，其計(jì)算可以利用GIS的水文分析工具獲得。

對(duì)于人類(lèi)活動(dòng)因素，文中選取了離公路距離因子進(jìn)行分析。離公路距離可反映人類(lèi)活動(dòng)程度，距公路的距離越近，人類(lèi)工程活動(dòng)相對(duì)頻繁。此外，公路工程不可避免會(huì)出現(xiàn)削坡和坡頂加載等工程，這些都將會(huì)改變坡體的自然地貌，破壞了坡體原有的結(jié)構(gòu)，使得滑坡災(zāi)害發(fā)生的概率增加。

3.1.3?地形地貌因子

地形地貌也是滑坡災(zāi)害發(fā)生的重要因素，文中綜合選取了高程、坡度、坡向、曲率、地表粗糙度、地表切割深度、地形起伏度和地貌類(lèi)型8類(lèi)因子。其中，坡體的坡度將直接影響著坡體的應(yīng)力分布情況，控制著坡體的穩(wěn)定性。而不同坡向的坡體受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度也不同，這將直接影響坡面的蒸發(fā)量、植被覆蓋和侵蝕程度，進(jìn)而影響著坡體地下水空隙壓力的分布和巖土體物理力學(xué)特征。其次，不同高程的水系發(fā)育程度、土壤類(lèi)型、人類(lèi)活動(dòng)存在較大的差異，這也將對(duì)坡體的穩(wěn)定具有間接的關(guān)系。曲率將影響著坡面物質(zhì)的搬運(yùn)和沉積。各地形地貌因子的空間分布如圖5所示。

3.2?評(píng)價(jià)因子分級(jí)

為了分析各評(píng)價(jià)因子分級(jí)狀態(tài)與滑坡點(diǎn)的空間分布關(guān)系，以確定各因子分級(jí)狀態(tài)下的權(quán)重，需要對(duì)誘發(fā)滑坡發(fā)生的重要因子（地質(zhì)因子、水文因子、人類(lèi)工程活動(dòng)因子、地形地貌因子）進(jìn)行分級(jí)。具體為高程、坡度、坡向、地表切割深度、與斷層距離、與道路距離、與水系距離、降雨量等因素采用等間隔法進(jìn)行重分類(lèi);地形起伏度、地形濕度指數(shù)、地形粗糙度按照自然間斷法進(jìn)行分級(jí);其他因子依據(jù)本身的不同性質(zhì)進(jìn)行量化處理，得到分級(jí)結(jié)果。研究中應(yīng)用的評(píng)價(jià)因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1.

4?滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)

4.1?單元?jiǎng)澐峙c數(shù)據(jù)庫(kù)建立

依據(jù)湯國(guó)安[16]采用DEM試驗(yàn)進(jìn)行回歸分析而得到的經(jīng)驗(yàn)公式

Gs=7.49+0.000 6S-2.0×10-9S2+2.9×10-15×S3（2）

式中?S為地形圖比例尺，將整個(gè)研究區(qū)劃分為30 m×30 m大小的柵格單元，共計(jì)3 304 444個(gè)。在ArcGIS操作平臺(tái)下，將滑坡點(diǎn)矢量圖層與各因子?xùn)鸥駡D層進(jìn)行疊加，采用空間分析里的多值提取至點(diǎn)工具提取滑坡點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)，再將各因子圖層通過(guò)柵格轉(zhuǎn)點(diǎn)工具提取整個(gè)研究區(qū)屬性數(shù)據(jù)，最后建立評(píng)價(jià)因子數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.2?滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)結(jié)果

4.2.1?隨機(jī)森林模型評(píng)價(jià)結(jié)果

將研究區(qū)內(nèi)145個(gè)滑坡災(zāi)害點(diǎn)與隨機(jī)選取的相同數(shù)量的非災(zāi)害點(diǎn)組成總樣本點(diǎn)。從總樣本點(diǎn)中隨機(jī)選取102（70%）個(gè)災(zāi)害點(diǎn)與相同數(shù)量非災(zāi)害點(diǎn)組成訓(xùn)練集，剩余樣本點(diǎn)組成測(cè)試集。借助MATLAB軟件平臺(tái)編寫(xiě)隨機(jī)森林函數(shù)代碼，將訓(xùn)練數(shù)據(jù)集按所需格式帶入編寫(xiě)函數(shù)中對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重排序如圖6所示?？梢园l(fā)現(xiàn)高程、地貌類(lèi)型、與斷層距離等評(píng)價(jià)因子所占權(quán)重較大，說(shuō)明該區(qū)域滑坡災(zāi)害的發(fā)生主要受高程、地貌類(lèi)型、與斷層距離等因素的影響。將測(cè)試集帶入訓(xùn)練好的模型，得到模型的預(yù)測(cè)正確率為86.5%.最后將模型用于整個(gè)研究區(qū)易發(fā)性評(píng)價(jià)中，得到滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)指數(shù)LSI，將其按自然間斷點(diǎn)法分為極低易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、高易發(fā)區(qū)、極高易發(fā)區(qū)5個(gè)等級(jí)，最后生成易發(fā)性評(píng)價(jià)區(qū)劃圖，如圖7所示。

4.2.2?確定性系數(shù)模型評(píng)價(jià)結(jié)果

通過(guò)對(duì)各因子分級(jí)狀態(tài)下滑坡點(diǎn)數(shù)與各分級(jí)面積的統(tǒng)計(jì)分析，得到各因子分級(jí)狀態(tài)下的CF值，將得到的CF值進(jìn)行歸一化后即可得評(píng)價(jià)因子各分級(jí)狀態(tài)權(quán)重，那么滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)指數(shù)LSI

式中?p分別為坡度、坡向…斷層等14類(lèi)評(píng)價(jià)因子;q為對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)因子的分級(jí)狀態(tài);xpq為評(píng)價(jià)因子p的第q級(jí)狀態(tài)的權(quán)重。

將每個(gè)因子圖層進(jìn)行權(quán)重相加，得到最終的滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)結(jié)果圖，按同一劃分標(biāo)準(zhǔn)將其分為5個(gè)等級(jí)：極低易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、高易發(fā)區(qū)、極高易發(fā)區(qū)，如圖8所示。

4.2.3?加權(quán)確定性系數(shù)模型評(píng)價(jià)結(jié)果

將隨機(jī)森林模型確定的一級(jí)指標(biāo)因子權(quán)重與確定性系數(shù)模型確定的二級(jí)指標(biāo)因子權(quán)重分別對(duì)應(yīng)相乘，得到加權(quán)確定性系數(shù)模型。根據(jù)公式（2）得到其易發(fā)性指數(shù)。然后將計(jì)算得到的整個(gè)研究區(qū)的易發(fā)性指數(shù)按以上同一劃分標(biāo)準(zhǔn)，分為5個(gè)等級(jí)，分別為：極低易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、高易發(fā)區(qū)、極高易發(fā)區(qū)，如圖9所示。

5?評(píng)價(jià)模型的檢驗(yàn)

文中采用Kappa系數(shù)評(píng)估WCF模型、RF模型和CF模型的滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度。Kappa系數(shù)基于混淆矩陣，常作為衡量分類(lèi)精度和一致性檢驗(yàn)的指標(biāo)[17]。Kappa系數(shù)的取值范圍為[0，1]，系數(shù)越大，代表模型的預(yù)測(cè)精度越高。假設(shè)混淆矩陣見(jiàn)表2.

則?k=po-pe1-pe

文中選取剩余樣本點(diǎn)組成的測(cè)試集，共43個(gè)，通過(guò)Kappa系數(shù)對(duì)RF模型、CF模型以及WCF模型進(jìn)行檢驗(yàn)，得到其預(yù)測(cè)精度分別為：87.3%，82.6%，92.5%.結(jié)果表明WCF模型的預(yù)測(cè)精度比RF模型、CF模型分別提高了5.2%，9.9%.

6?結(jié)?論

在分析資料的基礎(chǔ)上，選取14類(lèi)評(píng)價(jià)因子指標(biāo)，分別采用隨機(jī)森林模型、確定性系數(shù)模型以及加權(quán)確定性系數(shù)模型對(duì)研究區(qū)開(kāi)展滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)，

并采用Kappa系數(shù)對(duì)3種模型的預(yù)測(cè)精度進(jìn)行對(duì)比檢驗(yàn)，取得以下結(jié)論

1）依據(jù)隨機(jī)森林的評(píng)價(jià)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)研究區(qū)內(nèi)的滑坡主要受高程、地貌類(lèi)型、與斷層距離因子的影響，所占權(quán)重分別為0.27，0.12，0.11.

2）采用Kappa系數(shù)對(duì)3種模型的預(yù)測(cè)精度進(jìn)行對(duì)比檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)結(jié)果為：RF模型、CF模型以及WCF模型的預(yù)測(cè)精度分別為87.3%，82.6%，92.5%.WCF模型的預(yù)測(cè)精度比RF模型、CF模型分別提高了5.2%，9.9%.結(jié)果表明文中提出的WCF模型對(duì)滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)具有更高的預(yù)測(cè)精度，該模型對(duì)研究區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)更加科學(xué)。

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