基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的南漳縣城區(qū)滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)

賈琳 蔡靜森 晏鄂川 陳前 杜毅

摘要：對(duì)于地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜地區(qū)，不同區(qū)塊滑坡的形成機(jī)理和主控因素差異明顯，若對(duì)不同區(qū)塊使用相同的評(píng)價(jià)因子和權(quán)重進(jìn)行易發(fā)性評(píng)價(jià)，會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果不可靠。鑒于此，以襄陽(yáng)市南漳縣城區(qū)為例，通過(guò)對(duì)斜坡高度、斜坡坡度、地層巖性、覆蓋層厚度、斷裂構(gòu)造、斜坡結(jié)構(gòu)、水系密度、道路密度和房屋密度9個(gè)評(píng)價(jià)因子進(jìn)行分析，依據(jù)地質(zhì)環(huán)境的差異將研究區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)塊，基于ArcGIS軟件運(yùn)用層次分析法對(duì)不同區(qū)塊內(nèi)的土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡分別進(jìn)行易發(fā)性評(píng)價(jià)，并以2種滑坡的數(shù)量百分比為權(quán)重，加權(quán)求和得到研究區(qū)滑坡易發(fā)性區(qū)劃圖。通過(guò)與未分區(qū)的易發(fā)性結(jié)果對(duì)比，結(jié)果顯示：基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的易發(fā)性結(jié)果更加可靠，高易發(fā)區(qū)與已知滑坡災(zāi)害位置更加吻合。研究有益于區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)向精細(xì)化方向發(fā)展，所提出方法具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

關(guān) 鍵 詞：

滑坡易發(fā)性; 地質(zhì)環(huán)境分區(qū); 覆蓋層厚度; 斜坡單元; 層次分析法

中圖法分類號(hào)： P642.22

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.05.014

0 引 言

滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)主要是研究區(qū)域滑坡發(fā)生的空間概率，其評(píng)價(jià)結(jié)果是地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性、風(fēng)險(xiǎn)性研究的基礎(chǔ)，對(duì)當(dāng)?shù)胤罏?zāi)減災(zāi)、土地利用規(guī)劃等方面具有重要意義[1]。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者基于 GIS 平臺(tái)針對(duì)區(qū)域滑坡災(zāi)害空間定量預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了大量探索性研究。Devkota 等[2-3]應(yīng)用確定性系數(shù)法、邏輯回歸模型、證據(jù)權(quán)法、頻數(shù)比法等方法對(duì)尼泊爾 Mugling-Narayanghat road 地區(qū)進(jìn)行了滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)，并分析對(duì)比各模型方法的評(píng)價(jià)結(jié)果;Yesilnacar等[4]對(duì)土耳其 Hendek 地區(qū)進(jìn)行了滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)，并對(duì)比分析了邏輯回歸模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的評(píng)價(jià)結(jié)果;許沖等[5]應(yīng)用層次分析方法對(duì)汶川地震災(zāi)區(qū)進(jìn)行了滑坡災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)研究;張桂榮等[6]采用統(tǒng)計(jì)分析模型對(duì)陜西省旬陽(yáng)地區(qū)開(kāi)展了滑坡災(zāi)害易發(fā)性和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)?？傮w來(lái)看，經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停▽＜蚁到y(tǒng)預(yù)測(cè)法等）、信息模型、統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)模型（邏輯回歸、決策樹(shù)、確定性系數(shù)法等）、模式識(shí)別模型（BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等）等在滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)研究中得到了廣泛應(yīng)用[7-9]。

然而，在使用上述模型進(jìn)行滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)時(shí)，前人通常將整個(gè)研究區(qū)作為一個(gè)整體，這對(duì)于地質(zhì)環(huán)境簡(jiǎn)單、工程地質(zhì)條件差異較小的地區(qū)效果較好;但很多研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境較復(fù)雜，區(qū)內(nèi)不同小區(qū)域地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等條件差異很大，導(dǎo)致不同小區(qū)域評(píng)價(jià)因子的類型及評(píng)價(jià)因子對(duì)滑坡的影響程度都不盡相同。因此，有必要分區(qū)塊對(duì)滑坡易發(fā)性開(kāi)展評(píng)價(jià)。

此外，前人研究中多將全區(qū)滑坡統(tǒng)一進(jìn)行分析，但同一區(qū)域中發(fā)育的滑坡類型可能有所不同，尤其是土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)滑坡，其形成條件和主控因素差異較大，若混合在一起評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果可靠性較差。

鑒于此，本文選擇具有高度邏輯性、系統(tǒng)性、簡(jiǎn)潔性和實(shí)用性的層次分析法[10-11]，以襄陽(yáng)市南漳縣城區(qū)為例，研究基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)效果。首先，依據(jù)地質(zhì)環(huán)境的差異將研究區(qū)分成3個(gè)不同區(qū)塊，并確定不同區(qū)塊內(nèi)土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡的評(píng)價(jià)因子及權(quán)重;然后，基于GIS平臺(tái)，得到不同區(qū)塊土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡的易發(fā)性結(jié)果，并以2種滑坡的數(shù)量百分比為權(quán)重加權(quán)求和得到研究區(qū)滑坡易發(fā)性區(qū)劃圖;最后，通過(guò)對(duì)比是否考慮地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的滑坡易發(fā)性區(qū)劃效果，探討本文方法的準(zhǔn)確性、可靠性。

1 研究區(qū)概況

襄陽(yáng)市南漳縣地跨鄂西北近東西向展布的褶皺山地與南漳盆地，荊山山脈綿延縣城以西，地勢(shì)西高東低，屬山地丘陵區(qū)（見(jiàn)圖1）。該縣地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，全縣年平均降雨量為911.8 mm，降雨量逐月分布呈“單峰型”，主要集中于5～8月，最大月降雨量達(dá)到175.3 mm。

襄陽(yáng)市南漳縣城區(qū)位于褶皺山地與南漳盆地的連接處（見(jiàn)圖1），地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，巖土體類型主要由鈣質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖等軟弱碎屑巖、較堅(jiān)硬的奧陶系灰?guī)r等組成，表層風(fēng)化嚴(yán)重，第四系洪-沖積物、殘-坡積物等零星分布于河谷和溝谷等地勢(shì)低洼處。

襄陽(yáng)市南漳縣城區(qū)復(fù)雜的地形地貌條件、較發(fā)育的斷裂構(gòu)造、四季分明的氣候和充沛的雨量，導(dǎo)致城區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害較為發(fā)育。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)詳查，城區(qū)56.85 km2范圍內(nèi)發(fā)育滑坡災(zāi)害點(diǎn)59處，以小型滑坡為主（見(jiàn)表1）。此外，滑坡的形成與人類工程活動(dòng)關(guān)系密切，有22處滑坡是由于人類建房、修路切坡所引起。

2 層次分析法

2.1 層次分析法基本原理

層次分析法（AHP）是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)專家Saaty于20世紀(jì)70年代提出的一種多層次權(quán)重的決策分析方法。

該方法將實(shí)際問(wèn)題按邏輯性分解為多層次，并比較不同層次各因素之間的關(guān)聯(lián)性，最終求得最底層（指標(biāo)層）相對(duì)于最高層（目標(biāo)層）的權(quán)重關(guān)系或優(yōu)劣次序。

AHP法首先需按層次性對(duì)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行分解，確定多因素的層次結(jié)構(gòu)模型，并通過(guò)傳統(tǒng)的九標(biāo)度法構(gòu)建一致性或近似一致性的判斷矩陣;然后采用方根法或和積法，計(jì)算判斷矩陣的最大特征根及對(duì)應(yīng)的特征向量，經(jīng)一致性檢驗(yàn)后，確定各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重。

2.2 層次分析法基本步驟

在運(yùn)用層次分析法建模時(shí)，一般分為以下步驟：① 建立層次結(jié)構(gòu)模型;② 構(gòu)造判斷矩陣;③ 計(jì)算因子權(quán)重并作一致性檢驗(yàn)。

2.2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

明確所要達(dá)到的目標(biāo)或要解決的最終問(wèn)題，分析問(wèn)題中包含的子問(wèn)題或直接相關(guān)的影響因素，并且考慮因素之間的相關(guān)性，盡可能按照類別相關(guān)性較小來(lái)進(jìn)行劃分。同理可以對(duì)每一個(gè)因素向下劃分更多層次，中間的因素即對(duì)上層因素起到部分影響，又對(duì)下層因素起控制作用，這樣建立了自上而下的逐層支配的多因素多層次“倒金字塔”型的體系，此即為層次結(jié)構(gòu)模型。

2.2.2 構(gòu)造判斷矩陣

建立了層次結(jié)構(gòu)之后，上下層元素間的隸屬關(guān)系就確定了，然后對(duì)同一層次的隸屬于不同上層因素的各元素進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造出判斷矩陣，這樣可以量化單一元素對(duì)于上層次要素的重要性。構(gòu)造判斷矩陣的要素選擇及層次建立需要對(duì)區(qū)域地質(zhì)背景和滑坡發(fā)育規(guī)律比較了解后進(jìn)行，最好通過(guò)專家評(píng)分，并結(jié)合調(diào)查人員經(jīng)驗(yàn)綜合考慮來(lái)確定。判斷矩陣的建立是從層次結(jié)構(gòu)的第二層開(kāi)始，自上而下計(jì)算某一層次各因素對(duì)上一層某個(gè)因素的相對(duì)權(quán)重，這里可引用1～9標(biāo)度對(duì)重要性判斷結(jié)果進(jìn)行量化，如表2所列。

3 評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐?/p>

3.1 斜坡單元?jiǎng)澐只纠碚?/p>

滑坡易發(fā)性區(qū)劃中常用的單元類型有柵格單元、地域單元、均一條件單元、子流域單元、斜坡單元等。斜坡單元是滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的基本單元，并且在各影響因素中，河流和溝谷的發(fā)育階段對(duì)滑坡、崩塌的形成具有明顯的控制作用，因此采用基于幼年期溝谷劃分的斜坡作為評(píng)價(jià)單元，可以與地質(zhì)環(huán)境條件緊密聯(lián)系，綜合體現(xiàn)各影響因素的作用，使評(píng)價(jià)結(jié)果更貼近于實(shí)際[12-14]。

斜坡單元?jiǎng)澐值幕驹硎抢谜吹匦畏謩e提取山谷線和山脊線（分別對(duì)應(yīng)于匯水線和分水線）[15]，把生成的集水流域與反向集水流域融合，再經(jīng)后期處理人工修改不合理的單元，最終得到的由匯水線與分水線所組成的區(qū)域即為斜坡單元。

3.2 斜坡單元?jiǎng)澐纸Y(jié)果

結(jié)合南漳縣城區(qū)1∶10 000地形圖，1∶500 00遙感圖，本文利用斜坡單元?jiǎng)澐衷?，采用盆域分析法，將每一個(gè)匯水盆域當(dāng)作一個(gè)斜坡單元，共劃分出了95塊斜坡單元（見(jiàn)圖2）。

4 基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的易發(fā)性區(qū)劃

4.1 評(píng)價(jià)模型的建立及因子分析

4.1.1 評(píng)價(jià)模型的建立

滑坡災(zāi)害形成與諸多因素有關(guān)，包括地形地貌、工程地質(zhì)特征、氣象水文、人類工程活動(dòng)等[16]，結(jié)合南漳縣城區(qū)地質(zhì)環(huán)境，本文選擇斜坡高度、斜坡坡度、地層巖性、覆蓋層厚度、斷裂構(gòu)造、斜坡結(jié)構(gòu)、水系密度、道路密度和房屋密度等9個(gè)因子作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)模型如圖3所示。

4.1.2 評(píng)價(jià)因子分級(jí)

（1） 斜坡高度。通常情況下，斜坡高度越高，斜坡的勢(shì)能越大，在重力作用下更容易產(chǎn)生卸荷裂隙，最終引發(fā)巖質(zhì)滑坡，本文采用自然斷點(diǎn)法將斜坡高度分為5級(jí)（見(jiàn)圖4（a）），明顯看出，研究區(qū)東側(cè)的南漳盆地和西側(cè)的褶皺山地斜坡高度差異較大。

（2） 斜坡坡度?；聻?zāi)害的形成與斜坡坡度存在密切的關(guān)系，在一定角度范圍內(nèi)，斜坡坡度越大，越有利于滑坡災(zāi)害的發(fā)生?；贕IS軟件，本文提取每個(gè)柵格的坡度值，然后通過(guò)取平均值的方式轉(zhuǎn)化到斜坡單元上，并采用自然斷點(diǎn)法將斜坡坡度分為5級(jí)（見(jiàn)圖4（b））。由圖4（b）可以看出：研究區(qū)東側(cè)和西側(cè)斜坡坡度差異明顯，東側(cè)南漳盆地內(nèi)的斜坡坡度普遍較小，而西側(cè)斜坡坡度卻較大。

（3） 地層巖性。不同的巖性具有不同的抗風(fēng)化能力，從而形成滑坡的難易程度也差異較大，研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育2種巖性組合（見(jiàn)圖4（c）），分別是碎屑巖類、碳酸鹽巖類，其中，碳酸鹽巖分布較少，主要集中于研究區(qū)西北角，發(fā)育2個(gè)巖質(zhì)滑坡、3個(gè)土質(zhì)滑坡。

（4） 覆蓋層厚度。覆蓋層是研究區(qū)土質(zhì)滑坡發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，當(dāng)降雨或人類工程活動(dòng)導(dǎo)致抗滑力下降時(shí)，上覆土體會(huì)在重力作用下發(fā)生滑動(dòng)，引發(fā)滑坡。因此，覆蓋層厚度是區(qū)域淺層堆積層滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)不可或缺的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有獲取區(qū)域土層厚度準(zhǔn)確且經(jīng)濟(jì)有效的辦法。

研究表明，地形坡度和地形平面曲率與覆蓋層厚度相關(guān)性最大[17]。本文通過(guò)斜坡坡度、地形平面曲率近似得到土層厚度，具體方法如下：① 由于地形坡度較大時(shí)，很難堆積較厚的覆蓋層，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)具有較厚覆蓋層的軟弱碎屑巖區(qū)地形坡度基本都小于30°，為了避免高值對(duì)整體結(jié)果的影響，將地形坡度大于30°的柵格歸為30°。② 同理，為了避免極端平面曲率對(duì)結(jié)果的影響，將平面曲率大于1和小于-1的柵格分別歸為1和-1。③ 將兩者歸一化后進(jìn)行疊加，然后根據(jù)收集到的南漳縣城區(qū)土層厚度資料對(duì)疊加結(jié)果進(jìn)行賦值。資料顯示：平地和斜坡上最大覆蓋層厚度分別為14.6 m和8.0 m。斜坡上最小覆蓋層厚度為0 m。據(jù)此對(duì)斜坡上覆蓋層厚度進(jìn)行修正，得到研究區(qū)覆蓋層厚度分布圖（見(jiàn)圖5），最后通過(guò)取平均值的方式轉(zhuǎn)化到斜坡單元上，并采用自然斷點(diǎn)法將平均覆蓋層厚度分成5級(jí)（見(jiàn)圖4（d））。由圖4（d）可知：研究區(qū)內(nèi)覆蓋層厚度分布不均勻，從西向東，覆蓋層厚度逐漸增加，土質(zhì)滑坡多發(fā)生于覆蓋層較厚區(qū)域。

（5） 斷裂構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造對(duì)滑坡發(fā)育有重要影響作用，研究區(qū)西側(cè)發(fā)育多條斷裂（見(jiàn)圖1）。本文將斜坡單元按距離斷裂<200 m、200～500 m、500～1 000 m和>1 000 m進(jìn)行分類，得到研究區(qū)斷裂構(gòu)造分級(jí)圖（見(jiàn)圖4（e））?？梢钥闯?，研究區(qū)東西兩側(cè)斷裂構(gòu)造差異顯著，其中，東側(cè)不受斷裂構(gòu)造的影響，中西部及西北角局部受斷裂影響較大。

（6） 斜坡結(jié)構(gòu)。不同的斜坡結(jié)構(gòu)發(fā)生巖質(zhì)滑坡的難易程度往往不同，順向坡更有利于巖質(zhì)滑坡的發(fā)育，而逆向坡則不利于巖質(zhì)滑坡的發(fā)生。結(jié)合地層產(chǎn)狀，基于GIS軟件得到每個(gè)柵格的斜坡結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)取眾數(shù)的方式轉(zhuǎn)化到斜坡單元上（見(jiàn)圖4（f））。由圖4（f）可知：研究區(qū)東側(cè)基本都是橫向坡，而西側(cè)斜坡結(jié)構(gòu)具有明顯的差異性。

（7） 水系密度。水對(duì)滑坡災(zāi)害的形成具有不可或缺的作用，不僅可以軟化、潛蝕巖土，降低軟弱結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度，增大孔隙水壓力，使處于極限平衡狀態(tài)的滑坡體產(chǎn)生滑動(dòng);而且，多次的干濕狀態(tài)交替變化使得巖土體開(kāi)裂，產(chǎn)生了大量的裂隙，為地表水的入滲提供了良好的通道，加速滑坡變形破壞。本文用水系密度來(lái)反映斜坡單元內(nèi)地表水的發(fā)育狀況，通過(guò)河流線長(zhǎng)度與斜坡單元面積比值得到（單位：km/km2），并采用自然斷點(diǎn)法將水系密度分為5級(jí)（見(jiàn)圖4（g））。

（8） 道路密度、房屋密度。研究區(qū)內(nèi)大規(guī)模的建房、修路切坡影響了原始斜坡的穩(wěn)定性，誘發(fā)了滑坡災(zāi)害的發(fā)生。本文同時(shí)考慮修路切坡和建房切坡對(duì)滑坡的誘發(fā)作用，將斜坡單元內(nèi)道路總長(zhǎng)度與斜坡單元面積的比值作為道路密度（單位：km/km2），將房屋面積與斜坡單元面積的比值作為房屋密度（單位：km2/km2），并采用自然斷點(diǎn)法將計(jì)算結(jié)果分為5級(jí)，得到道路密度和房屋密度分級(jí)圖（見(jiàn)圖4（h）～（i））。

4.2 地質(zhì)環(huán)境分區(qū)

通過(guò)上述9個(gè)評(píng)價(jià)因子的分析及量化處理，可以清楚地看到，斜坡高度、斜坡坡度、覆蓋層厚度、斷裂構(gòu)造、斜坡結(jié)構(gòu)在研究區(qū)東西兩側(cè)差異顯著，若對(duì)整個(gè)研究區(qū)進(jìn)行滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)，會(huì)由于某一側(cè)高值的影響，使高易發(fā)區(qū)集中于一邊，影響結(jié)論的可靠性。因此，有必要對(duì)東側(cè)的南漳盆地和西側(cè)的褶皺山地單獨(dú)展開(kāi)易發(fā)性評(píng)價(jià)。

此外，西側(cè)褶皺山地內(nèi)發(fā)育2種巖性，不同巖性滑坡發(fā)育的數(shù)量差異較大，碎屑巖內(nèi)發(fā)育19處，碳酸鹽巖區(qū)僅發(fā)育5處，為了使評(píng)價(jià)結(jié)果更加可靠，有必要對(duì)2種巖性分開(kāi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

鑒于此，本文將研究區(qū)共分成3個(gè)區(qū)塊，然后分區(qū)塊進(jìn)行滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)，分區(qū)結(jié)果如圖6所示。

3個(gè)區(qū)塊的基本特征如下：

Ⅰ區(qū)巖性主要為鈣質(zhì)、黏土質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖等軟弱碎屑巖;由于處于斷陷盆地內(nèi)，相對(duì)高程較低，地形坡度較緩，覆蓋層較厚;該區(qū)不受構(gòu)造影響，水系較為發(fā)育，人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈。

Ⅱ區(qū)巖性同樣為鈣質(zhì)、黏土質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖等軟弱碎屑巖;由于處于褶皺山地，相對(duì)高程較高，地形坡度較陡，覆蓋層較少;該區(qū)受構(gòu)造和人類工程活動(dòng)影響較為明顯。

Ⅲ區(qū)巖性為奧陶系灰?guī)r，較為堅(jiān)硬，相對(duì)高程較高，地形坡度很陡，受構(gòu)造影響顯著，僅在坡度較緩處，存在少量的覆蓋層。

4.3 不同區(qū)塊因子的選擇和權(quán)重的確定

4.3.1 評(píng)價(jià)因子的選擇

根據(jù)不同區(qū)塊地質(zhì)環(huán)境特征，對(duì)于土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡分別選取不同的評(píng)價(jià)因子（見(jiàn)表4）。

4.4 易發(fā)性區(qū)劃

根據(jù)評(píng)價(jià)因子賦值及權(quán)重計(jì)算結(jié)果，通過(guò)加權(quán)疊加，分別得到Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)的土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡易發(fā)性結(jié)果;然后，將不同區(qū)塊易發(fā)性結(jié)果進(jìn)行拼接，并采用自然斷點(diǎn)法進(jìn)行分級(jí)，分別得到土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡的易發(fā)性區(qū)劃圖（見(jiàn)圖7（a）和（b））。

接著，將2種滑坡的易發(fā)性結(jié)果歸一化處理，將處理后的結(jié)果分別乘以相應(yīng)滑坡所占的權(quán)重，并將得到的結(jié)果進(jìn)行相加;最后，采用自然斷點(diǎn)法對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行重分類，將易發(fā)性劃分為極高、高、中和低易發(fā)性4個(gè)等級(jí)，得到考慮地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的滑坡易發(fā)性區(qū)劃圖（見(jiàn)圖7（c））。

5 效果評(píng)述

為了更好地評(píng)價(jià)基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的滑坡易發(fā)性效果，本文采用層次分析法，同時(shí)做出了不考慮地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡易發(fā)性區(qū)劃圖（見(jiàn)圖7（d）～（e））;并將歸一化后的易發(fā)性結(jié)果按照災(zāi)害數(shù)量百分比進(jìn)行疊加，得到研究區(qū)滑坡易發(fā)性區(qū)劃圖（見(jiàn)圖7（f））?；谡麄€(gè)研究區(qū)的各評(píng)價(jià)因子權(quán)重計(jì)算結(jié)果如表11所列。

通過(guò)對(duì)比土質(zhì)滑坡的易發(fā)性結(jié)果（見(jiàn)圖7（a）和（d）），可以發(fā)現(xiàn)：2種方法得到的土質(zhì)滑坡易發(fā)性區(qū)劃效果整體都較好，大多數(shù)已知的土質(zhì)滑坡分布在高或極高易發(fā)區(qū);而圖7（a）中Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)的極高或高易發(fā)區(qū)與實(shí)際更加吻合，土質(zhì)滑坡集中分布在覆蓋層較厚的低洼區(qū)域，而高陡的斜坡由于土層難以堆積呈明顯的低易發(fā)區(qū)。

通過(guò)對(duì)比巖質(zhì)滑坡的易發(fā)性結(jié)果（見(jiàn)圖7（b）、（e））發(fā)現(xiàn)：圖7（b）極高或高易發(fā)區(qū)在整個(gè)研究區(qū)都有分布，較為分散;而圖7（e）中Ⅰ區(qū)幾乎全是低易發(fā)或中易發(fā)區(qū)，與巖質(zhì)滑坡的實(shí)際分布不是很相符，這主要是由于Ⅰ區(qū)巖質(zhì)滑坡的形成主要受人類工程活動(dòng)的控制，而其他區(qū)域與自然因素較為密切，如果放在一起評(píng)價(jià)，會(huì)使極高、高易發(fā)區(qū)集中于一個(gè)區(qū)域，與實(shí)際不符。

通過(guò)對(duì)比圖7（c）和圖7（f），發(fā)現(xiàn)：最終得到的滑坡易發(fā)性區(qū)劃圖較為相似，且效果都較好，已查明的滑坡絕大多數(shù)分布在極高或高易發(fā)區(qū)。

為了進(jìn)一步對(duì)比是否考慮地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的滑坡易發(fā)性區(qū)劃效果，將2種方法得到的易發(fā)性區(qū)劃圖和已經(jīng)發(fā)生的滑坡災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行疊加，得到不同易發(fā)性分區(qū)滑坡數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果（見(jiàn)表12）。

由表12可知：當(dāng)分區(qū)塊對(duì)滑坡易發(fā)性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，分別有33處土質(zhì)滑坡、12處巖質(zhì)滑坡和41處滑坡落入到極高或高易發(fā)區(qū)，占比分別為82.5%，63.16%和69.49%;當(dāng)對(duì)整個(gè)研究區(qū)進(jìn)行滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)時(shí)，分別有29處土質(zhì)滑坡、10處巖質(zhì)滑坡和36處滑坡分布在極高或高易發(fā)區(qū)，占比分別為72.5%，52.63%和61.02%。

由此可見(jiàn)：2種方法得到的土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡和滑坡易發(fā)性效果都較好;而基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的滑坡易發(fā)性區(qū)劃效果更優(yōu)，主要表現(xiàn)為有更多已知的土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)滑坡落入極高和高易發(fā)區(qū)。

值得說(shuō)明的是：本案例中考慮地質(zhì)環(huán)境分區(qū)為改善區(qū)域滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性僅帶來(lái)有限程度的提高，這是因?yàn)檠芯繀^(qū)位于城區(qū)，滑坡災(zāi)害的形成與人類工程活動(dòng)密切相關(guān)。例如，有22處滑坡是由于人類建房、修路切坡所引起（見(jiàn)表1）。因此，道路密度和房屋密度在評(píng)價(jià)中占有很大的權(quán)重（>40%），然而，這2個(gè)因子在不同地質(zhì)環(huán)境分區(qū)中差異性較小，這是導(dǎo)致本案例中基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的易發(fā)性評(píng)價(jià)效果并不是很顯著的主要原因。如何在地質(zhì)環(huán)境分區(qū)中進(jìn)一步細(xì)分此類權(quán)重大、分布廣泛且差異小的因子的影響值得進(jìn)一步研究。這從側(cè)面說(shuō)明考慮地質(zhì)環(huán)境分區(qū)在區(qū)域滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)工作中的重要性。

另外，斜坡高度、斜坡坡度、覆蓋層厚度、斷裂構(gòu)造和斜坡結(jié)構(gòu)等因子在研究區(qū)差異性較大，雖然這5個(gè)評(píng)價(jià)因子權(quán)重之和不超過(guò)50%，但是在考慮地質(zhì)環(huán)境分區(qū)后，使得最終的易發(fā)性區(qū)劃有略多的土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)滑坡落入極高和高易發(fā)區(qū)。這證明了基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的易發(fā)性結(jié)果更加準(zhǔn)確、更加可靠。特別地，當(dāng)研究區(qū)不同區(qū)塊主控因子均差異較大時(shí)，基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)將大大提高區(qū)域滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

無(wú)論如何，研究證明了基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的區(qū)域滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)方法的有效性。

6 結(jié) 論

本文以襄陽(yáng)市南漳縣城區(qū)為例，以斜坡單元為基本評(píng)價(jià)單元，在地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用層次分析法對(duì)區(qū)內(nèi)土質(zhì)滑坡、巖質(zhì)滑坡的易發(fā)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，主要得到以下結(jié)論。

（1） 南漳縣城區(qū)滑坡高易發(fā)區(qū)主要分布在人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈、地表水發(fā)育和構(gòu)造發(fā)育地區(qū)，根據(jù)是否考慮地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的易發(fā)性結(jié)果可知，基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的易發(fā)性結(jié)果更加可靠，高易發(fā)區(qū)與已知滑坡災(zāi)害點(diǎn)更加吻合，證明了基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的區(qū)域滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)方法的有效性。

（2） 通過(guò)分區(qū)塊對(duì)滑坡易發(fā)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以解決不同區(qū)域評(píng)價(jià)因子差異較大的問(wèn)題，而且對(duì)滑坡影響越大的因子在區(qū)域上差異越大，基于地質(zhì)環(huán)境分區(qū)所得到的易發(fā)性結(jié)果相比于未分區(qū)的結(jié)果就越準(zhǔn)確、越可靠。

（3） 在地質(zhì)環(huán)境分區(qū)的基礎(chǔ)上開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)工作，是向地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)精細(xì)化方向發(fā)展的一個(gè)有益嘗試，所提出方法具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王佳佳，殷坤龍，肖莉麗.基于GIS和信息量的滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)：以三峽庫(kù)區(qū)萬(wàn)州區(qū)為例[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2014，33（4）：797-808.

[2] DEVKOTA K C，REGMI A D，POURGHASEMI H R，et al.Landslide susceptibility mapping using certainty factor，index of entropy and logistic regression models in GIS and their comparison at Mugling-Narayanghat road section in Nepal Himalaya[J].Natural Hazards，2013，65（2）：135-165.

[3] REGMI A D，DEVKOTA K C，YOSHIDA K，et al.Mapping at Haraz watershed，Iran and weights-of-evidence models and their comparison in landslide susceptibility mapping in Central Nepal Himalaya[J].Arabian Journal of Geosciences，2014（7）：725-742.

[4] YESILNACAR E，TOPAL T.Landslide susceptibility mapping：a comparison of logistic regression and neural networks methods in a medium scale study，Hendek region（Turkey）[J].Engineering Geology，2005，79（3-4）：251-266.

[5] 許沖，戴福初，姚鑫，等.GIS支持下基于層次分析法的汶川地震區(qū)滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2009，28（2）：3978-3985.

[6] 張桂榮，尹坤龍，劉傳正，等.基于 GIS 的陜西省旬陽(yáng)地區(qū)滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2003，14（4）：42-46.

[7] REGMI N R，GIARDINO J R，MCDONALD E V，et al.A comparison of logistic regression-based models of susceptibility to landslides in western Colorado，USA[J].Landslides，2014，11（2）：247-262.

[8] 鮮木斯艷·阿布迪克依木，何書(shū).基于MIV-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滑坡易發(fā)性空間預(yù)測(cè)[J].人民長(zhǎng)江，2019，50（11）：140-144.

[9] 王巖，李遠(yuǎn)耀，蘇紅瑞.重慶萬(wàn)州龍駒壩地區(qū)滑坡災(zāi)害易發(fā)性分析[J].人民長(zhǎng)江，2017，48（10）：54-58，88.

[10] 楊德宏，范文.基于ArcGIS的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)評(píng)價(jià)：以旬陽(yáng)縣為例[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2015，6（4）：82-93.

[11] 王哲，易發(fā)成.基于層次分析法的綿陽(yáng)市地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)[J].水文地質(zhì)與工程地質(zhì)，2007（3）：93-98.

[12] 唐川，馬國(guó)超.基于地貌單元的小區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)方法研究[J].地理科學(xué)，2015，35（1）：91-98.

[13] 霍艾迪，張駿，盧玉東，等.地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐址椒ǎ阂躁兾魇↑S陵縣為例[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2014，41（2）：523-528.

[14] 谷天峰，王家鼎，付新平.基于斜坡單元的區(qū)域斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法[J].地理科學(xué)，2013，33（11）：1400-1405.

[15] 周啟鳴，劉學(xué)軍.數(shù)字地形分析[M].北京：科學(xué)出版社，2006：52-70.

[16] 薛強(qiáng)，張茂省，李林.基于斜坡單元與信息量法結(jié)合的寶塔區(qū)黃土滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)[J].地質(zhì)通報(bào)，2015，34（11）：2108-2115.

[17] 王佳佳.三峽庫(kù)區(qū)萬(wàn)州區(qū)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2015.

（編輯：劉 媛）