云南省各州市泥石流災(zāi)害與水系分布的規(guī)律分析

孫顯辰 王保云 彭娟 劉坤香 楊穗 金珠

摘要：云南省多山地高原地形，是我國泥石流災(zāi)害發(fā)生頻率極高的省份之一。本文基于ArcGIS和線性回歸的方法對云南省各州市泥石流災(zāi)害與水系分布的規(guī)律進行研究和分析。首先運用ArcGIS軟件將泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)和云南省水系分布地圖進行導(dǎo)入和連接，其次計算出每個泥石流災(zāi)害點與附近水系的歐氏距離，然后按照云南省行政區(qū)劃在整合后的地圖中提取出各州市，最后運用線性回歸的方法對泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。實驗結(jié)果表明，泥石流災(zāi)害多發(fā)生在水系附近的區(qū)域，且水系分布密集的州市發(fā)生的更容易泥石流災(zāi)害。

關(guān)鍵詞：ArcGIS;云南省各州市;泥石流災(zāi)害;水系;分布規(guī)律

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）15-0016-03

1概述

云南省位于我國西南部的云貴高原，亞洲大陸地質(zhì)構(gòu)造最復(fù)雜的地區(qū)，是亞洲板塊與印度洋板塊的交界地區(qū)。這些地帶活動強烈，在邊緣形成規(guī)模巨大的斷層，而斷層區(qū)域為泥石流災(zāi)害的發(fā)生提供了有利的地質(zhì)條件。省內(nèi)共有長江、珠江、紅河、瀾滄江、怒江和伊洛瓦底河六大水系，水系的多數(shù)支流分水嶺狹窄，有河流落差大、水流湍急、多險峻激流瀑布等特點。高落差的地勢和河流的沖刷，加上雨季的強降雨，使得云南省泥石流災(zāi)害頻發(fā)。下面將從水系分布方面，運用ArcGIS工具和線性回歸方法對各州市泥石流災(zāi)害進行分析。

2研究方法及工具

ArcGIS工具：ArcGIS是繪制地圖和地理信息的基本框架，為研究者提供地理空間信息處理的平臺。通過ArcGIS空間分析可以對泥石流災(zāi)害與水系分布的規(guī)律進行研究和分析。

線性回歸：本文中運用一元線性回歸分析方法對各州市泥石流災(zāi)害與水系分布的規(guī)律進行分析。一元線性回歸可以擬合最佳回歸線，反映泥石流災(zāi)害的發(fā)生數(shù)目隨著距水系歐氏距離的變化趨勢和幅度。擬合公式為y=ax+b，其中a是回歸方程的斜率，反映了泥石流災(zāi)害發(fā)生數(shù)目隨著距水系歐氏距離的變化速率。斜率越大，表示泥石流災(zāi)害數(shù)量隨歐氏距離的變化速度越快.b則為回歸方程在y軸上的截距，是x=0時v的期望值。

3泥石流災(zāi)害與水系分布的關(guān)系

首先通過ArcGIS空間分析以及歐氏距離分析，得到圖1所示泥石流災(zāi)害點與水系分布關(guān)系的空間分析圖。在云南省，瀾滄江流經(jīng)迪慶州、怒江州、大理州、保山市、臨滄市、普洱市和西雙版納州等州市，怒江流經(jīng)怒江州、保山市、臨滄市、德宏州等州市，珠江流經(jīng)曲靖市、玉溪市、紅河州和文山州等州市，紅河流經(jīng)大理州、楚雄州、玉溪市、紅河州等州市，伊洛瓦底河流經(jīng)怒江州和德宏州，長江流經(jīng)迪慶州、大理州、麗江市、楚雄州、昆明市、曲靖市和昭通市等州市。通過圖1可以發(fā)現(xiàn)，每個州市都有一至多條水系分布，泥石流沿著河流的兩岸密集分布，距離水系較遠的區(qū)域，則發(fā)生泥石流災(zāi)害的數(shù)量相對較少。水系密布的州市，泥石流災(zāi)害發(fā)生的數(shù)量明顯多于其他水系稀疏的州市，比如大理州、怒江州、紅河州和昭通市等州市。

從第一行開始，分別為西雙版納州、保山市、楚雄州、大理州、德宏州、迪慶州、紅河州、昆明市、麗江市、臨滄市、怒江州、普洱市、曲靖市、文山州、玉溪市、昭通市。

最后對ArcGIS的實驗結(jié)果進行匯總，用線性回歸擬合泥石-流災(zāi)害點與水系的歐氏距離，如圖2所示。第一組為楚雄州、昆明市、昭通市和曲靖市，趨勢方程分別為v=7.9x+36.5，y=-0.8x+22.8，v=-26.3x+115.1，y=-5.3x+26.3，昭通市趨勢方程的斜率最大，說明隨著距水系歐氏距離的變化，泥石流的發(fā)生數(shù)目的變化越快，在水系的附近，泥石流發(fā)生的數(shù)目遠大于距離水系較遠的區(qū)域，其他三個州市的泥石流災(zāi)害數(shù)量隨離水系歐式距離的變化不大。第二組為玉溪市、紅河州、文山州和西雙版納州，趨勢方程分別為y=-13.6x+61.8，y=-12x+66.4，v=-2.5x+15.5，y=-x+7.6，玉溪市和紅河州在水系附近發(fā)生泥石流數(shù)目分別為4起和11起，文山州和西雙版納州的趨勢線的斜率較低，說明泥石流數(shù)目隨距水系距離的增加而減少的慢。第三組為普洱市、臨滄市、保山市和德宏州，趨勢方程為y=9.3x+42.1，y=-7.5x+39.3，y=-8.9x+41.1，y=-7.7x+39.5，這一組州市的變化趨勢大致相同，泥石流都發(fā)生在距水系較近的區(qū)域，而且，泥石流發(fā)生的數(shù)量隨著距水系距離的增加而減少。第四組為怒江州、迪慶州、大理州和麗江市，趨勢方程為y=36.1x+146.3，y=-10.1x+46.3，y=-30.1x+139.7，y=0.8x+8，怒江州州內(nèi)水系密布，有怒江、伊洛瓦底河和瀾滄江三大主要水系，這些水系多流經(jīng)于群山之間的深谷中，水流湍急，極容易引發(fā)泥石流，因此怒江州的趨勢方程斜率較大，而麗江市和迪慶州的趨勢方程比較平緩，泥石流災(zāi)害點也多位于水系的附近。

總的來看，各州市的趨勢方程的斜率都為負數(shù)，在水系的兩岸以及附近區(qū)域，由于雨季連綿不斷的降水導(dǎo)致河流水位上升，泥石流沖積物增多，為泥石流的發(fā)生提供了有利的物料條件，發(fā)生大量泥石流災(zāi)害。

4結(jié)論

綜上所述，金沙江水系的主河流經(jīng)迪慶州、麗江市、大理州、昆明市和昭通市，其中昆明市的泥石流主要分布在長江水系的小江流域，其他四個州市的泥石都流沿金沙江主河及其支流的斜坡區(qū)呈帶狀或面狀密集分布，大理州境內(nèi)的瀾滄江水系、怒江水系和紅河水系附近也分布著較多的泥石流災(zāi)害點。迪慶州、怒江州、保山市、臨滄市和普洱市的境內(nèi)都有瀾滄江和怒江水系的流經(jīng)，由于水系流經(jīng)的地帶相對高度大，形成斷裂帶，導(dǎo)致區(qū)域產(chǎn)生不穩(wěn)定的自然斜坡，因此州市內(nèi)這兩大水系附近的泥石流災(zāi)害比較嚴重。而玉溪市、紅河州和文山州的泥石流則主要集中在珠江和紅河水系兩岸。總體來看，泥石流災(zāi)害點多分布于距離水系近的區(qū)域，并且泥石流災(zāi)害更容易發(fā)生在水系廣布的州市。