基于GIS的高山峽谷區(qū)滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)
——以瀘水市為例

李益敏, 袁 靜, 蔣德明, 王東馳, 劉心知

(1.云南大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院, 昆明 650500; 2.云南省高校國產(chǎn)高分衛(wèi)星遙感地質(zhì)工程研究中心, 昆明 650500)

特殊的地形地貌、極端氣候等因素導(dǎo)致我國的滑坡災(zāi)害頻繁發(fā)生，據(jù)相關(guān)資料顯示，近幾十年來，每年發(fā)生的滑坡災(zāi)害對(duì)當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施建設(shè)造成巨大破壞，導(dǎo)致大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失[1]。通過分析滑坡災(zāi)害發(fā)生的地質(zhì)環(huán)境、分布規(guī)律等因素，選取導(dǎo)致滑坡發(fā)生的內(nèi)部主導(dǎo)因素與外部誘發(fā)因素，構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。采用合適的評(píng)價(jià)模型或方法計(jì)算滑坡災(zāi)害發(fā)生的可能性，并對(duì)滑坡危險(xiǎn)性結(jié)果進(jìn)行分區(qū)，對(duì)區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。歐美國家在20世紀(jì)70年代就開始了滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究，而我國的研究工作起步較晚。近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及GIS技術(shù)的發(fā)展，滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的研究越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法也得到了快速發(fā)展[2-4]。A.Uromeihy等[5]在GIS技術(shù)支持下，采用定性評(píng)價(jià)方法中的模糊綜合評(píng)判法對(duì)伊朗Khorshrostam地區(qū)進(jìn)行了滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)；石菊松等[6]以巴東縣新城區(qū)為研究區(qū)，通過分析其滑坡災(zāi)害的發(fā)生過程、地質(zhì)環(huán)境等因素，構(gòu)建危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，開展基于信息量模型和敏感性評(píng)價(jià)方法的滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測；熊俊楠等[7]運(yùn)用GIS技術(shù)，選取高程、相對(duì)高差、坡度、坡向、巖性、地震、降雨共7個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并采用AHP-信息量法對(duì)溪洛渡庫區(qū)的滑坡災(zāi)害進(jìn)行了危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究，得到了較準(zhǔn)確的分區(qū)結(jié)果。從已有研究來看，滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)不斷完善，大多數(shù)學(xué)者已接受并采用的選擇方法是：考慮包括地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、工程巖組等孕災(zāi)環(huán)境和人類工程活動(dòng)、大氣降水等致災(zāi)因子[8-9]。近年來，評(píng)價(jià)模型也已從單一、定性評(píng)價(jià)方法轉(zhuǎn)向綜合、定量評(píng)價(jià)方法，定性和定量評(píng)價(jià)都得到了廣泛應(yīng)用。結(jié)合各方法的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行模型組合，可以有效提高模型精度，采用定性和定量相結(jié)合的方法對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)已成為研究的熱點(diǎn)和趨勢[10-11]。

因此，本文以怒江州瀘水市為研究區(qū)，以GIS為平臺(tái)，采用AHP和信息量模型相結(jié)合的方法開展瀘水市滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，以期為瀘水市的防災(zāi)減災(zāi)、異地搬遷和城市規(guī)劃等工作提供參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

瀘水市隸屬云南省怒江傈僳族自治州，位于北緯25°33′—26°29′，東經(jīng)98°34′—99°09′，南依保山市，北鄰福貢縣，東靠蘭坪縣和云龍縣，西連緬甸，下轄六鎮(zhèn)三鄉(xiāng)，總面積3 203.04 km2。地理位置處于我國青藏高原東南部橫斷山區(qū)，境內(nèi)江河縱橫，水系發(fā)育密集，怒江由北向南貫穿高黎貢山和碧羅雪山之間，海拔高差達(dá)3 000 m以上，立體氣候突出，垂直氣候變化規(guī)律十分明顯，形成了獨(dú)特的高山峽谷地貌。研究區(qū)內(nèi)山高坡陡，地勢陡峭，山地面積約占研究區(qū)總面積的94%，且大部分地區(qū)坡度較大，水動(dòng)力條件充足，有利于滑坡災(zāi)害的形成，是我國地質(zhì)災(zāi)害最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。

1.2 數(shù)據(jù)來源

滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)所用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見表1，坐標(biāo)系統(tǒng)為1980西安坐標(biāo)系，高斯—克呂格投影。

表1 數(shù)據(jù)目錄

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

2.1 評(píng)價(jià)單元的確定

選擇一個(gè)合適的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)單元，可以有效提高評(píng)價(jià)結(jié)果的精度。目前，常見的評(píng)價(jià)單元有行政單元、地域單元、規(guī)則網(wǎng)格單元以及自然斜坡單元等[12]。由于網(wǎng)格單元具有數(shù)據(jù)處理速度快、精度較高和可以綜合運(yùn)算各個(gè)指標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)，故本文采用規(guī)則網(wǎng)格單元作為研究區(qū)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的基本單元，并用公式(1)進(jìn)行計(jì)算：

Gf=7.49+0.0006f-2.0×10-9f2+2.9×10-15f3

(1)

式中:Gf指合適的網(wǎng)格大小;f指等高線精度的分母值。研究區(qū)所使用的DEM數(shù)據(jù)為1∶5萬,則由公式(1)計(jì)算得到適宜網(wǎng)格的大小為30 m×30 m。

2.2 評(píng)價(jià)因子的選取

滑坡是一種非線性動(dòng)力學(xué)過程，影響滑坡發(fā)生的因素多而復(fù)雜。本文以瀘水市235起滑坡災(zāi)害點(diǎn)為基礎(chǔ)，參閱大量文獻(xiàn)資料[13-14]，綜合考慮瀘水市滑坡災(zāi)害的發(fā)生過程、發(fā)育環(huán)境等因素，選取環(huán)境因素、人類工程活動(dòng)、致災(zāi)因子三大類評(píng)價(jià)因素作為影響因子，環(huán)境因素包括坡度、高程、水系、地層巖性、斷層構(gòu)造和NDVI，人類工程活動(dòng)：選取道路和土地利用類型作為人類工程活動(dòng)中的量化指標(biāo)；致災(zāi)因子：瀘水市滑坡主要為降雨誘發(fā)，故選取降雨量作為致災(zāi)因子。

利用GIS空間相關(guān)性分析工具，對(duì)選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，剔除相關(guān)性強(qiáng)的因子，可以使評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取更為合理，提高評(píng)價(jià)結(jié)果的精度?；贏rcGIS，對(duì)各評(píng)價(jià)因子進(jìn)行波段集統(tǒng)計(jì)，然后計(jì)算各評(píng)價(jià)因子圖層間的協(xié)方差矩陣和相關(guān)矩陣，得到各指標(biāo)因子間的相關(guān)系數(shù)R，當(dāng)|R|≤0.3時(shí)，表示相關(guān)性較弱或者不相關(guān)[15]。由表2可知，NDVI與坡度、高程等6個(gè)因子相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值大于0.3，其他各指標(biāo)因子間的相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值均小于0.3，故將NDVI因子剔除，最終確定以坡度、高程、道路距離、水系距離、地層巖性、斷層構(gòu)造、土地利用類型以及降雨量共8個(gè)因子作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

表2 各指標(biāo)因子間的相關(guān)系數(shù)

2.3 評(píng)價(jià)因子的提取與量化

2.3.1 坡 度 坡度是影響滑坡發(fā)育的重要因素，直接決定著斜坡的穩(wěn)定性。坡度較小的地區(qū)，不易發(fā)生滑坡災(zāi)害，隨著坡度的增大，包括坡體自重在內(nèi)的剪切力也隨之增大，為松散堆積物提供了較大的勢能，坡體穩(wěn)定性降低，發(fā)生滑坡災(zāi)害的可能性增大。根據(jù)研究區(qū)實(shí)際情況，將坡度劃分為0°～10°，10°～20°，20°～30°，30°～40°，40°～50°，50°～60°，>60°共7個(gè)等級(jí)(圖1)，然后分析坡度與滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度的關(guān)系，得到圖2的直方圖，結(jié)果顯示：坡度在30°～50°范圍內(nèi)的滑坡點(diǎn)相對(duì)密度較大，說明該區(qū)域發(fā)生滑坡的可能性較大。

圖1 瀘水市坡度分級(jí)

圖2 滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度與坡度關(guān)系

2.3.2 高 程 高程對(duì)滑坡災(zāi)害的發(fā)生有著重要影響。高程不同，會(huì)導(dǎo)致降水、氣溫、植被以及土壤類型等因素均不相同。瀘水市山高谷深、地形復(fù)雜、海拔高差達(dá)3 000 m以上，隨著高程增加，形成復(fù)雜的山地垂直自然帶。利用GIS技術(shù)，根據(jù)不同垂直自然帶，將高程劃分為7個(gè)分帶(圖3)，并分析各個(gè)高程分帶與滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度的關(guān)系(圖4)。由圖3—4可知：高程在0～1 900 m范圍內(nèi)，滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度較大，說明滑坡易發(fā)生在此高程范圍內(nèi)；當(dāng)高程>1 900 m時(shí)，滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度較小。由遙感影像發(fā)現(xiàn)，海拔在1 900 m以上時(shí)，居民點(diǎn)分布很少，高程越高，人類活動(dòng)強(qiáng)度越??；而海拔小于1 900 m的地區(qū)，居民點(diǎn)分布密集，人口密度較大，發(fā)生滑坡災(zāi)害的可能性較大。

圖3 瀘水市高程分級(jí)

圖4 滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度與高程關(guān)系

2.3.3 道 路 受自然環(huán)境的限制，瀘水市人地矛盾突出，山路修建過程中需要開挖邊坡，會(huì)改變山體原有的巖層結(jié)構(gòu)，使斜坡體抗剪能力降低，形成不穩(wěn)定斜坡或危巖，在暴雨的情況下，極易發(fā)生滑坡災(zāi)害[16]。在ArcGIS軟件支持下，對(duì)道路數(shù)據(jù)建立以200 m為間隔的緩沖區(qū)(圖5)，各緩沖區(qū)間內(nèi)滑坡災(zāi)害點(diǎn)的相對(duì)密度見圖6，結(jié)果表明，距道路越近，滑坡災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)越多?；聻?zāi)害的發(fā)生，與距道路距離有密切的關(guān)系，修建道路等人類工程活動(dòng)會(huì)干擾、誘發(fā)滑坡災(zāi)害。

圖5 瀘水市滑坡災(zāi)害道路分級(jí)

圖6 滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度與道路距離關(guān)系

2.3.4 水系 水系是影響滑坡發(fā)育的重要因素，主要表現(xiàn)在河流的侵蝕和掏蝕作用會(huì)影響斜坡的穩(wěn)定性，增大滑坡災(zāi)害發(fā)生的概率[17]。本文通過DEM提取瀘水市水系，以200 m為間隔，基于ArcGIS建立河流緩沖區(qū)(圖7)，分析水系距離和滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度的關(guān)系(圖8)。結(jié)果表明：研究區(qū)滑坡災(zāi)害點(diǎn)隨距水系距離的增大而減小，其中0～800 m范圍內(nèi)滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度較高，說明該區(qū)間內(nèi)易發(fā)生滑坡，當(dāng)水系距離>800 m時(shí)，滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度很小，河流對(duì)滑坡發(fā)生的控制力減弱。

圖7 瀘水市水系距離

圖8 滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度與水系距離關(guān)系

2.3.5 巖 性 地層巖性是區(qū)域滑坡災(zāi)害分布的主控因素。不同的巖土體性質(zhì)不同，其堅(jiān)硬程度、物理化學(xué)性質(zhì)和抗風(fēng)化能力等均不相同，導(dǎo)致滑坡發(fā)生的概率也不同。考慮到將巖性指標(biāo)定量化分析，本文以地層組為基本單位，根據(jù)巖層的堅(jiān)硬程度、物理化學(xué)性質(zhì)等，將瀘水市巖土體劃分為5種類型：A(堅(jiān)硬巖體)、B(堅(jiān)硬巖夾軟巖)、C(中等堅(jiān)硬巖夾軟巖)、D(軟弱巖體)、E(粘性土及松散體)[18]，利用ArcGIS空間分析功能生成研究區(qū)地層巖性分布圖(圖9)和滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度直方圖(圖10)，結(jié)果顯示：堅(jiān)硬巖夾軟巖、中等堅(jiān)硬巖夾軟巖和軟弱巖體的滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度較大，說明滑坡易發(fā)生在以板巖、片巖、灰?guī)r、砂巖、頁巖、泥巖以及千枚巖等軟弱巖層或軟硬相間的巖層中，這是因?yàn)檐浻矌r夾層會(huì)使軟巖成為天然的滑床，有利于滑坡災(zāi)害的發(fā)生，研究區(qū)內(nèi)粘性土及松散體穩(wěn)定性較差，通常只能形成低緩的斜坡，不易發(fā)生滑坡災(zāi)害，堅(jiān)硬巖體組成的斜坡穩(wěn)定性很好，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，不易破裂，滑坡災(zāi)害也不易發(fā)生。

圖9 瀘水市巖性分類

圖10 滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度與巖性關(guān)系

2.3.6 斷裂構(gòu)造 斷裂構(gòu)造是滑坡災(zāi)害發(fā)育的重要控制因素。斷層構(gòu)造會(huì)破壞巖層的穩(wěn)定性、完整性和連續(xù)性，導(dǎo)致斷裂帶周圍巖體破碎，松散物堆積，增大滑坡災(zāi)害發(fā)生的可能性。瀘水市斷裂構(gòu)造主要以南北向?yàn)橹?，東西向分布較少。以200 m為間隔建立緩沖區(qū)(圖11)，基于ArcGIS的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，分析斷裂距離與滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度的關(guān)系(圖12)。結(jié)果顯示：距離斷裂帶越遠(yuǎn)，滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度越小，在0～600 m區(qū)間內(nèi)滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度較大，滑坡災(zāi)害較易發(fā)生。

圖11 瀘水市滑坡災(zāi)害斷裂分級(jí)

2.3.7 土地利用 不同土地利用類型對(duì)滑坡發(fā)生的影響程度不同。通過對(duì)2018年RapidEye遙感影像進(jìn)行目視解譯，獲得研究區(qū)土地利用類型分布圖(圖13)。分析建設(shè)用地、耕地、未利用地、草地、林地以及水體與滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度的關(guān)系(圖14)發(fā)現(xiàn)：建設(shè)用地和耕地發(fā)生滑坡災(zāi)害的頻率最高，瀘水市陡坡耕種及不合理的工程建設(shè)破壞地表形態(tài)，增加人工切坡，加劇水分下滲，使地表水體流失嚴(yán)重，極易誘發(fā)滑坡災(zāi)害。

圖12 滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度與斷裂距離關(guān)系

2.3.8 降雨量 降雨是滑坡災(zāi)害發(fā)生的主要誘因，是滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)中最具代表性的評(píng)價(jià)因子之一。大量雨水下滲導(dǎo)致斜坡巖土體的抗剪強(qiáng)度降低，誘發(fā)坡體發(fā)生變形和位移，造成滑坡災(zāi)害的發(fā)生。本文采用瀘水市氣象站點(diǎn)多年年均降雨量數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于ArcGIS對(duì)降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值，得到瀘水市年降雨量分級(jí)，統(tǒng)計(jì)不同年降雨量范圍內(nèi)的滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度(圖15)。結(jié)果顯示：研究區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害的發(fā)生整體上隨降雨量的增加而增加，尤其是當(dāng)年均降雨量在2 198～3 415 mm范圍內(nèi)，滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度較大，也與統(tǒng)計(jì)資料中瀘水市暴雨型滑坡災(zāi)害分布最為廣泛的結(jié)論相吻合。

圖13 瀘水市土地利用類型

圖14 土地利用類型與滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度的關(guān)系

圖15 滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度與降雨量關(guān)系

3 評(píng)價(jià)方法與流程

3.1 層次分析法

層次分析法于20世紀(jì)70年代由美國運(yùn)籌學(xué)家T.L.saaty[19]提出，它是一種定性與定量相結(jié)合的決策分析方法，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域。本文通過層次分析法對(duì)各評(píng)價(jià)因子賦予不同的權(quán)重值。

3.1.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型 通過分析瀘水市滑坡災(zāi)害發(fā)育的地質(zhì)環(huán)境、結(jié)構(gòu)特征等因素，結(jié)合已收集的滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)，建立層次結(jié)構(gòu)模型(圖16)。

圖16 瀘水市滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型

3.1.2 構(gòu)造判斷矩陣 對(duì)已選定的評(píng)價(jià)指標(biāo)，參考以往學(xué)者的研究結(jié)果[20-21]，利用專家認(rèn)可度表[22]，采用T.L.saaty[19]提出的1～9標(biāo)度法，構(gòu)造比較兩因素相對(duì)重要性的判斷矩陣(表3—5)。

表3 A-B判斷矩陣

表4 B1-C判斷矩陣

表5 B2-C判斷矩陣

3.1.3 一致性檢驗(yàn) 在Matlab軟件下進(jìn)行分析，并驗(yàn)證判斷矩陣的一致性。公式如下：

(2)

式中:n為判斷矩陣的階數(shù)；CI為一致性指標(biāo)；RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)；CR為隨機(jī)一致性比率。當(dāng)CR<0.1時(shí),表示判斷矩陣具有一致性,權(quán)重賦值合理,反之應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)公式(2)計(jì)算得到A表示B層的CR值為0.017 6,B1表示C層的CR值為0.015 1,B2表示C層的CR值為0.093 1;三層的CR值均小于0.1,滿足一致性檢驗(yàn)。歸一化處理后得到8個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重值并排序(表6)。

表6 A-C層次總排序

3.2 信息量模型

信息量模型是一種由信息論發(fā)展而來的統(tǒng)計(jì)分析預(yù)測方法，國內(nèi)學(xué)者晏國珍首次將信息論引入到滑坡研究中以后，越來越多的學(xué)者將此方法應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害的研究中。本文采用坡度、高程、道路、水系、地層巖性、斷層、土地利用類型以及降雨量共8個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于GIS技術(shù)和信息量模型，計(jì)算各評(píng)價(jià)因子的信息量值(表7)。

表7 各指標(biāo)因子分級(jí)的信息量值及排序

3.3 危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

利用GIS技術(shù)，將各評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息量值與權(quán)重值根據(jù)公式(3)計(jì)算得到瀘水市滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果。計(jì)算公式如下：

(3)

式中:Q為評(píng)價(jià)單元的綜合信息量值；Wa為層次分析法賦予的第a個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值；Iaj為第a個(gè)指標(biāo)第j個(gè)級(jí)別(類別)的信息量值。

4 評(píng)價(jià)結(jié)果分析與精度檢驗(yàn)

4.1 評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

瀘水市滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果在-1.013～0.795。利用ArcGIS軟件的重分類功能，采用自然間斷點(diǎn)分級(jí)法將危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果分為：低危險(xiǎn)性(-1.013～0.047)；中危險(xiǎn)性(0.047～0.128)；高危險(xiǎn)性(0.128～0.214)；極高危險(xiǎn)性(0.214～0.795)4個(gè)等級(jí)，得到瀘水市滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)。

統(tǒng)計(jì)不同危險(xiǎn)性等級(jí)區(qū)的面積、占研究區(qū)總面積的比例、滑坡災(zāi)害點(diǎn)在各級(jí)別中的個(gè)數(shù)、所占滑坡災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的比例和滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度(表8)，可以看出：瀘水市滑坡災(zāi)害極高和高危險(xiǎn)區(qū)主要分布在人類活動(dòng)強(qiáng)度較大的河流兩岸和道路沿線，分析結(jié)果與區(qū)內(nèi)實(shí)際滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布特征相吻合。這是因?yàn)闉o水市人口集中分布在河谷區(qū)，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，交通通達(dá)性較好，人口密度大，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁。極高危險(xiǎn)區(qū)面積為448.75 km2，占研究區(qū)總面積的25.24%；高危險(xiǎn)區(qū)面積為848.51 km2，占研究區(qū)總面積的32.76%；極高和高危險(xiǎn)區(qū)僅占研究區(qū)總面積的42%，卻包含了204個(gè)滑坡災(zāi)害點(diǎn)，約占滑坡災(zāi)害點(diǎn)總數(shù)的86.81%，滑坡密度高達(dá)0.157 3個(gè)/km2，說明這些區(qū)域發(fā)生滑坡災(zāi)害的可能性較高。中危險(xiǎn)區(qū)面積為1 011.61 km2，低危險(xiǎn)區(qū)面積為779.54 km2，中危險(xiǎn)及以下區(qū)域占研究區(qū)總面積的58%。因此，今后瀘水市應(yīng)將極高和高危險(xiǎn)區(qū)作為滑坡災(zāi)害防治的重點(diǎn)區(qū)域，這將大大減少滑坡災(zāi)害造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

表8 危險(xiǎn)性等級(jí)面積比例和滑坡災(zāi)害點(diǎn)在各級(jí)別中的分布比例

4.2 合理性檢驗(yàn)

本文通過統(tǒng)計(jì)各危險(xiǎn)性等級(jí)內(nèi)滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度，來檢驗(yàn)滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)結(jié)果的合理性。由圖17可知：危險(xiǎn)性等級(jí)越高，滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布密度越大，兩者之間呈現(xiàn)良好的正相關(guān)性，危險(xiǎn)性等級(jí)和滑坡災(zāi)害點(diǎn)分布密度的關(guān)系可采用指數(shù)函數(shù)y=0.002 9e1.1478x來表示，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.986 8，說明評(píng)價(jià)結(jié)果與研究區(qū)的實(shí)際情況基本一致，危險(xiǎn)性分級(jí)區(qū)劃在理論上具有合理性，采用AHP-信息量模型進(jìn)行區(qū)域滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)具有較高的準(zhǔn)確性和可行性。

圖17 各危險(xiǎn)性分區(qū)滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度分布關(guān)系

5 討論與結(jié)論

(1) 以GIS為平臺(tái)，對(duì)9個(gè)影響因子進(jìn)行相關(guān)性分析，剔除NDVI因子，最終確定以坡度、高程、道路距離、水系距離、地層巖性、斷層構(gòu)造、土地利用類型以及降雨量共8個(gè)指標(biāo)因子，構(gòu)建滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

(2) 分析各影響因子與滑坡災(zāi)害點(diǎn)相對(duì)密度的關(guān)系，結(jié)果表明：滑坡多發(fā)生在坡度30°～50°、高程小于1 900 m；滑坡發(fā)生的概率隨降雨量的增加而增加；土地利用類型中建設(shè)用地和耕地發(fā)生滑坡災(zāi)害較多；且滑坡易發(fā)生在軟弱巖體或軟硬相間的巖層中；斷裂、水系以及道路都呈現(xiàn)距離越近，滑坡越易發(fā)生的趨勢。

(3) 瀘水市滑坡災(zāi)害極高和高危險(xiǎn)區(qū)主要分布在人口相對(duì)密集的河流兩岸和道路沿線。極高、高、中、低危險(xiǎn)區(qū)的面積分別為448.75，848.51，1 011.61，779.54 km2，中危險(xiǎn)及以下區(qū)域占研究區(qū)總面積的58%，極高和高危險(xiǎn)區(qū)面積僅占研究區(qū)總面積的42%，滑坡災(zāi)害點(diǎn)卻占研究區(qū)總數(shù)的86.81%，滑坡密度高達(dá)0.157 3個(gè)/km2，說明該區(qū)域危險(xiǎn)性較高。

(4) 通過統(tǒng)計(jì)各危險(xiǎn)性等級(jí)內(nèi)滑坡災(zāi)害點(diǎn)密度，進(jìn)行滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分級(jí)的合理性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)二者呈現(xiàn)良好的正相關(guān)性，說明危險(xiǎn)性分級(jí)區(qū)劃在理論上具有合理性，采用AHP—信息量模型能夠較好地進(jìn)行區(qū)域滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。