何瑞翔,林齊根,王 瑛,宋崇振
(1.北京師范大學(xué) 環(huán)境演變與自然災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100875;2.華南師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院,廣東 廣州 510631;3.民政部/教育部 減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院,北京 100875;4.中山大學(xué) 地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院,廣東 廣州 510275)
?
云南省地質(zhì)災(zāi)害影響因素及高危險(xiǎn)區(qū)分析*
何瑞翔1,2,4,林齊根1,3,王 瑛1,3,宋崇振1,3
(1.北京師范大學(xué) 環(huán)境演變與自然災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100875;2.華南師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院,廣東 廣州 510631;3.民政部/教育部 減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院,北京 100875;4.中山大學(xué) 地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院,廣東 廣州 510275)
建立云南省地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù),利用Logistics回歸方程,分析云南省東部、西部地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生影響因素,其結(jié)果為:地形起伏度越大、人口密度越多,都會(huì)增加該地域發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害事件的可能性,但距構(gòu)造斷裂帶的距離變遠(yuǎn),會(huì)降低發(fā)生的可能性。東西部最根本差異的影響因素是:東部地區(qū)是人類活動(dòng)因素占主導(dǎo);西部地區(qū)仍然是自然因素占主導(dǎo)。此外,地質(zhì)類型對(duì)地質(zhì)災(zāi)害事件的影響情況,東西部也有差異。根據(jù)Logistic回歸模型計(jì)算得到云南省地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率圖,確定云南省52個(gè)地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)縣,這些縣域是地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)重點(diǎn)防范區(qū),要根據(jù)所處地域情況,采取針對(duì)性的防災(zāi)減災(zāi)措施。
地質(zhì)災(zāi)害;Logistics回歸模型;影響因子;高危險(xiǎn)區(qū);云南省
據(jù)國(guó)土資源部統(tǒng)計(jì),每年因地質(zhì)災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占自然災(zāi)害總損失的20%以上[1]。云南省是我國(guó)遭受地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重的省份之一,省內(nèi)94%都是山區(qū),地形起伏大,生態(tài)與地質(zhì)環(huán)境脆弱,地質(zhì)災(zāi)害主要以滑坡、泥石流為主,伴生崩塌、地面塌陷等。2000-2001年省內(nèi)總共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害17 302起,已造成1 107余人死亡,280余人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失近160億元[2]。
地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與多種因素有關(guān),通常分為內(nèi)營(yíng)力因素與誘發(fā)因素兩種類型:內(nèi)營(yíng)力因素主要是孕災(zāi)環(huán)境的綜合體現(xiàn),包括內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用與地質(zhì)條件等;而誘發(fā)因素一般是氣象要素影響和人為干擾[3]。張業(yè)成等[4]通過(guò)建立危險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算模型,采用層次分析法和專家評(píng)判結(jié)合的方法確定權(quán)重,認(rèn)為歷史災(zāi)害規(guī)模、密度、頻次、與地質(zhì)、地形地貌、氣候植被、人為條件等因子影響地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性;萬(wàn)石云[5]等選取地形地貌、坡度、大雨日數(shù)、暴雨日數(shù)和臨界雨強(qiáng)等影響因子,利用主成分分析法進(jìn)行云南省滑坡泥石流危險(xiǎn)性區(qū)劃。
二元Logistic回歸在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)被日益廣泛的應(yīng)用[6],它能弱化各個(gè)相關(guān)因子評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的“階躍”特性,有利于因子的橫向?qū)Ρ萚7]。本文基于Logistic回歸方程建立云南省地質(zhì)災(zāi)害的影響模型,并在GIS空間分析平臺(tái)上,集成SPSS的數(shù)據(jù)分析功能,繪制云南省地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū),以期在危險(xiǎn)性區(qū)劃中獲得進(jìn)一步的成果。
由于我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害的信息較為分散,并且缺少統(tǒng)一公布的完整數(shù)據(jù),因此本文從多個(gè)途徑收集云南省歷史地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù),整理并建立云南省地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)來(lái)源主要有6個(gè)渠道,如表1所示。
數(shù)據(jù)庫(kù)記錄每一起地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間及地點(diǎn)、人員傷亡和損失等信息。通過(guò)匯總各渠道獲得的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù),對(duì)各種來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行校對(duì),刪除重復(fù)和信息不完備的災(zāi)害事件,最終建成“云南省地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)”,災(zāi)害點(diǎn)分布見(jiàn)圖1所示,共計(jì)402個(gè)地質(zhì)災(zāi)害。
表1 云南省地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)來(lái)源
* 注:重大地質(zhì)災(zāi)害是指死亡10人以上或經(jīng)濟(jì)損失1億元以上的災(zāi)害事件。
圖1 云南省地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)分布
綜合地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生影響因素的相關(guān)研究,各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,主要受地區(qū)地形背景、地殼動(dòng)力、水文氣象條件、當(dāng)?shù)厝祟惢顒?dòng)等因素影響[3-6, 13]。
地形因素,本文選擇地形起伏度這個(gè)衡量指標(biāo)。地形起伏度是指特定一個(gè)區(qū)域內(nèi)最高海拔與最低海拔的差值,利用DEM提取,如圖2a所示。
人類活動(dòng)因素,選擇2000-2010年縣級(jí)GDP年均增速(圖2b)、2010年縣級(jí)人口密度(圖2c)作為衡量。地質(zhì)因素,是地層的巖性、物質(zhì)組成、發(fā)育歷史等綜合性的指標(biāo)。整理全國(guó)地質(zhì)資料信息網(wǎng)上的所有的云南地質(zhì)地層年代,根據(jù)地質(zhì)年代的時(shí)間序列先后,劃分為遠(yuǎn)古宇-太古宇,寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)-志留紀(jì),泥盤紀(jì)-石炭紀(jì)-二疊紀(jì),三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)-白堊紀(jì),古近紀(jì)-新近紀(jì)-第四紀(jì),和其他/過(guò)渡地層6種,命名為D1-D6,如圖2d所示。
地殼動(dòng)力因素,采用距離構(gòu)造帶距離來(lái)衡量。整理云南省歷史6級(jí)及其以上的構(gòu)造斷裂帶的位置,如圖2e所示,并計(jì)算距離最近構(gòu)造帶的距離。
水文因素,采用云南省年平均降水量來(lái)衡量,如圖2f所示。
無(wú)論是根據(jù)自然因子,還是從經(jīng)濟(jì)社會(huì)因子的空間分布圖上,都可以看到,云南省東西部存在較大差異。吳華金[14]等曾以元江河谷-大理-劍川-麗江一線將云南劃分為兩大地貌單元:東部為滇東高原,西部為橫斷山區(qū)。本文為了保證行政單元的完整性,采用地區(qū)界線進(jìn)行東西劃分,東部包括昭通市,昆明市,曲靖市,玉溪市,文山州、紅河州;西部包括迪慶州,怒江州,大理州,楚雄州,保山市,德宏州,西雙版納州,麗江地區(qū),臨滄地區(qū),以及普洱地區(qū)。
從圖2a所示的地形起伏度上看,云南東部為起伏平緩的低山和渾圓丘陵,西部則地勢(shì)險(xiǎn)峻,地處橫斷山區(qū)縱谷區(qū),相對(duì)高差大。在圖2d所示的地質(zhì)地層年代,按照地層地質(zhì)年代進(jìn)行大類劃分,共6種:D1(遠(yuǎn)古宇-太古宇)、D2(寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)-志留紀(jì))、D3(泥盆紀(jì)-石炭紀(jì)-二疊紀(jì))、D4(三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)-白堊紀(jì))、D5(古近紀(jì)-新近紀(jì)-第四紀(jì))、D6(其他/過(guò)渡地層)。云南省大部分地質(zhì)屬于D4類型,西部地區(qū)以D6,D5為主,東部大多為D3,D2,D1為主。
圖2e所示為云南省內(nèi)分布的許多構(gòu)造斷裂帶,大多呈西北-東南走向,西部有沿橫斷山-哀牢山一線,以及怒江-瀾滄江一線分布,東部以元江河谷、普渡河、南盤江等沿線分布,構(gòu)造帶呈現(xiàn)放射狀、破碎分布。
由圖2f可知,全省降水較充沛,雨量大。大部分地區(qū)年均降水量在850 ~1 500 mm之間,怒江下游、瀾滄江下游、及元江下游地區(qū)達(dá)2 000 mm以上。
由圖2b可知,在GDP年均增速上,西部除了香格里拉縣與德欽縣的增速較快外,其余縣均為比較低的增長(zhǎng)水平,而東部地區(qū)特別是昆明市轄區(qū)附近的縣,經(jīng)濟(jì)普遍發(fā)展較快;與此類似,由圖2c可知,云南省東部地區(qū)的人口密度明顯比西部高,西部地廣人稀,幾乎均處于較低的人口密度,而東部以昆明市、昭通市、鎮(zhèn)雄縣等市縣為代表,集聚著大量的人口。
Logistic回歸模型是一種概率型非線性回歸模型。Logistic回歸的優(yōu)勢(shì)在于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí),自變量可以是連續(xù)的,也可以是離散的。二元Logistic回歸常被用于研究分類觀察結(jié)果與其影響因素之間的關(guān)系。近年來(lái),該模型廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估,分析地質(zhì)災(zāi)害影響因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的具體影響[15]。
二元Logistic回歸方程式表達(dá)如下:
(a)地形起伏度 (b)GDP年均增速 (c)人口密度
(d)地質(zhì)類型D1-D6 (e)構(gòu)造斷裂帶 (f)年均降水量
Logit(P)=β0+β1X1+…+βnXn。
(1)
式中:P為因變量,是自變量因子相對(duì)于某一事件的發(fā)生概率,取值范圍為[0,1];Logit(P)是指對(duì)發(fā)生概率P作Logistics變換,為ln[P/(1-P)]。Xn是自變量因子,是影響事件發(fā)生的因素;β是偏回歸系數(shù),反映自變量因子X(jué)n對(duì)P的影響能力大小。
Logistic回歸模型中,自變量有連續(xù)變量和分類變量?jī)煞N。連續(xù)變量可以直接放入式(1),回歸分析后,得到偏回歸系數(shù)β,β表示的意義是自變量連續(xù)變化對(duì)P大小的影響程度。分類變量,首先要根據(jù)數(shù)值情況進(jìn)行分類,分類后賦上相應(yīng)的數(shù)值,代入式(1),得到的偏回歸系數(shù)β表示的意義是,與參考類因子相比,該類因子對(duì)事件的發(fā)生是否存在顯著差異,如果存在,則說(shuō)明該因子對(duì)因變量有影響。
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)的精度,本文對(duì)云南省進(jìn)行900m×900m的網(wǎng)格化,全省共982 766個(gè)格子。“云南地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)”中有災(zāi)害記錄的位置,則該位置所在的格子及其周圍900m緩沖半徑內(nèi),P設(shè)置為1。對(duì)于災(zāi)害點(diǎn)及其緩沖區(qū)外的格子區(qū)域,它們都是非災(zāi)害點(diǎn),P=0。
由于有災(zāi)害記錄的格子較少,為了減少非災(zāi)害點(diǎn)數(shù)據(jù)過(guò)多,造成Logistic回歸分析樣本偏態(tài)和分析結(jié)果偶然性問(wèn)題,通過(guò)和災(zāi)害點(diǎn)1:1的比例在非災(zāi)害點(diǎn)區(qū)域取相同數(shù)量的非災(zāi)害點(diǎn)放入回歸分析,并多次隨機(jī)抽取非災(zāi)害點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)處理,檢驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性。
4.1 地質(zhì)災(zāi)害的各個(gè)影響因素
根據(jù)前述,云南省東西部差異較大,故對(duì)云南省地質(zhì)災(zāi)害影響因子進(jìn)行分區(qū)分析。東部災(zāi)害點(diǎn)212個(gè),非災(zāi)害點(diǎn)215個(gè);西部災(zāi)害點(diǎn)183個(gè),非災(zāi)害點(diǎn)188個(gè)。將上述數(shù)據(jù)代入SPSS軟件進(jìn)行運(yùn)算,模型判斷結(jié)果矩陣如表2所示,東西部判斷精度分別為70.7%、71.2%,二者都在70%以上。10次隨機(jī)抽樣試驗(yàn)驗(yàn)證東西部模型穩(wěn)定,東部地區(qū)精度在65.7%~70.3%之間,西部精度在68.2%~74.2%之間波動(dòng)。
此外,利用ROC曲線,即受試者特征曲線(Receiver Operation Characteristic Curve)來(lái)評(píng)估模型擬合精度,本文的Logistic模型的ROC曲線表明,云南省東部地區(qū)AUC值為0.735,西部地區(qū)AUC值為0.783。通常,ROC曲線下的面積值A(chǔ)UC(Area Under Curve)能全面客觀地評(píng)估模型預(yù)測(cè)精度,0.7
表2 云南省東西地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害回歸精度矩陣
表3 云南省東西部地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害因子
*注:顯著水平Sig.<0.05,通過(guò)精度檢驗(yàn)的影響因子。
Exp(β)是優(yōu)勢(shì)比(odds ratio,OR),表示自變量每變化一個(gè)單位,引起事件發(fā)生概率相應(yīng)變化的比例。因此Exp(β)值大于1,說(shuō)明是正向影響;Exp(β)值小于1,說(shuō)明是負(fù)向影響。Exp(β)距離1越大,說(shuō)明該因子的影響程度越0大。
由表3所示的結(jié)果表明,無(wú)論是東部還是西部,地形起伏度變大、人口密度變大都會(huì)增加該地發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害事件的可能性,但距構(gòu)造帶的距離變大,會(huì)降低災(zāi)害發(fā)生的可能性。地質(zhì)層的類型不同,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生也有不同的影響。此外,GDP年均增速僅對(duì)東部有影響。
4.2 地質(zhì)災(zāi)害影響因素的東西差異
從回歸系數(shù)β的大小可以看到,在東部地區(qū),各個(gè)因子對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的影響程度,由大到小分別為:GDP年均增速、地形起伏度、人口密度、距構(gòu)造斷裂帶距離。在西部地區(qū),各個(gè)因子對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的影響程度,由大到小則是地形起伏度、人口密度、距構(gòu)造斷裂帶距離。換言之,對(duì)于云南省地質(zhì)災(zāi)害影響因素,東西部最根本的差異就是:東部地區(qū)是人類活動(dòng)因素占主導(dǎo);西部地區(qū)仍然是自然因素占主導(dǎo)。
在西部地區(qū),地形起伏度的回歸系數(shù)高達(dá)3.112,僅僅一個(gè)因子的變動(dòng)就會(huì)引起災(zāi)害概率極大的變幅。此外,GDP年均增速這個(gè)因素,對(duì)于西部地區(qū)沒(méi)有影響。這說(shuō)明,云南省的西部地區(qū),由于高山險(xiǎn)峻,河流深切山谷切割地表形態(tài),造成地表崎嶇破碎,地勢(shì)起伏度大,極易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。而西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展慢、人類活動(dòng)相對(duì)較少,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的影響程度尚未體現(xiàn)。
在東部地區(qū),地形起伏度的回歸系數(shù)下降為1.298,甚至低于GDP年均增速的回歸系數(shù)1.340。云南省東部地區(qū),腹部是云貴高原主體部分,地勢(shì)雖高但較平緩。此外,東部地區(qū)集聚著昆明、曲靖、玉溪等大城市群與經(jīng)濟(jì)區(qū),其經(jīng)濟(jì)發(fā)展較迅速,東部地區(qū)的人類活動(dòng)強(qiáng)度明顯較強(qiáng),對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的影響程度已經(jīng)超過(guò)了自然因素。
在地質(zhì)地層年代因素方面,東西部也存在較大差異。根據(jù)對(duì)災(zāi)害點(diǎn)的統(tǒng)計(jì),將發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害最少的地層類型作為參考系,東部為D6(其他/過(guò)渡地層),西部為D5(古近紀(jì)-新近紀(jì)-第四紀(jì))。Logistic分類變量的分析中得出以下結(jié)論:
因種種原因,常有制度淪為“稻草人”的情況發(fā)生。因而,荀子在2000多年前即已提出“有亂君,無(wú)亂國(guó);有治人,無(wú)治法”[39],提醒人們警惕“制度失效”問(wèn)題。2014年3月5日,習(xí)近平總書(shū)記參加全國(guó)人大會(huì)議上海代表團(tuán)審議時(shí),強(qiáng)調(diào)“我曾專門講紀(jì)律問(wèn)題,生活紀(jì)律、組織紀(jì)律、財(cái)經(jīng)紀(jì)律、政治紀(jì)律,多少紀(jì)律,問(wèn)題是執(zhí)行得不好,有些人覺(jué)得紀(jì)律是‘稻草人',不在乎,現(xiàn)在就是要嚴(yán)明紀(jì)律。各級(jí)干部要有敬畏之心,監(jiān)督、獎(jiǎng)懲措施要跟上。不防微杜漸就會(huì)潰于蟻穴”[40]。
在東部地區(qū),D1(遠(yuǎn)古宇-太古宇)、D5的Sig.<0.05,這說(shuō)明D1、D5地質(zhì)層類型與D6相比,有較為顯著的差別,即東部地區(qū)的D1、D5較易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,其他類型的影響程度差別較小。
在西部地區(qū),D4(三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)-白堊紀(jì))的Sig.<0.05,這說(shuō)明D4地質(zhì)層類型與D5相比,有較為顯著的差別,即西部地區(qū)的D4較易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,其他類型的影響程度差別較小。
同一種地質(zhì)地層年代,由于分布的地區(qū)不同,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生影響就會(huì)不同,原因可能與本文的地質(zhì)地層年代分類較粗略有關(guān),有待根據(jù)更詳細(xì)的地質(zhì)地層年代數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入的研究。
4.3 基于Logistics模型的高危險(xiǎn)區(qū)分析
東部地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率可以由如下公式表示:
Logit(P1)=1.340×LN(X1)+1.298×LN(X3)-0.077×LN(X4)+
1.181×LN(D1)+1.313×LN(D5)+0.667×LN(X2)-7.029。
(2)
西部地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率可以由如下公式表示:
Logit(P2)=3.112×LN(X3)-1.202×LN(D4)+0.967×
LN(X2)-0.152×LN(X4)-18.141。
(3)
式中:X1為GDP年均增速,X2為人口密度,X3為縣界地形起伏度,X4為距離構(gòu)造帶距離,D1為地質(zhì)[遠(yuǎn)古宇-太古宇],D4為地質(zhì)[三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)-白堊紀(jì)],D5為[古近紀(jì)-新近紀(jì)-第四紀(jì)]。
利用Logistics構(gòu)建的云南東西部的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率的回歸模型,分別繪制云南東西部地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率圖,再合并,得到云南省地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率圖(圖3)。
將發(fā)生概率>75%的地區(qū)定義為地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū)區(qū)域,集中分布在大的構(gòu)造斷裂帶附近、高地形起伏度地區(qū),包括滇西的怒江州、保山市、大理州、德宏州及臨滄地區(qū)境內(nèi)大部分地區(qū),還有滇東的昭通市東北部、玉溪市、紅河流域河谷地區(qū)。
為了更好地確定云南省的高危險(xiǎn)地區(qū),本文將發(fā)生概率>50%的面積占縣域面積比例大于40%以上的,定義為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生高危險(xiǎn)縣,計(jì)算結(jié)果如表4所示,共52個(gè)地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)縣,東部28個(gè),西部24個(gè)。云南省人民政府于2013年曾將省內(nèi)47個(gè)市/縣列為地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)防范縣[16],與表4對(duì)比,有24個(gè)縣是重合的,說(shuō)明本文的分析較好地反映了地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重地區(qū)。
根據(jù)本文的分析,云南省各地區(qū)應(yīng)該針對(duì)性地加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)能力。西部地區(qū),考慮到自然條件惡劣,且經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高,發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的損失性較小,倘若加入大量工程治理自然環(huán)境,會(huì)浪費(fèi)過(guò)多的資金,且收效不高,因此主要采取避讓的方法。通過(guò)高危險(xiǎn)區(qū)劃圖,指引當(dāng)?shù)厣贁?shù)居民選擇災(zāi)害威脅較低區(qū)域進(jìn)行生產(chǎn)生活。
圖3 云南省地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū)
東部地區(qū)的人口相對(duì)密集,在健全地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí),必須對(duì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行工程整治,如裂縫填埋、削方減載[8]等。對(duì)于一些以犧牲環(huán)境為代價(jià)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng),如采礦活動(dòng)等,應(yīng)建立嚴(yán)格的監(jiān)督管理體系,并積極采取生物與工程措施恢復(fù)地區(qū)生態(tài)。
本文基于云南省地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù),利用Logistics回歸方程,分析云南省東部、西部地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生影響因素,評(píng)估精度在70%以上。根據(jù)東西部不同的Logistics回歸模型,得到了云南省地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率圖。本文的主要結(jié)論如下所示。
(1)地形起伏度越大、人口密度越多、都會(huì)增加該地域發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害事件的可能性,但距構(gòu)造斷裂帶的距離變遠(yuǎn),則會(huì)降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。此外,地質(zhì)層的地質(zhì)年代類型不同,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生也有不同的影響。
(2)對(duì)于影響云南省東西部地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的因素,最根本的差異是:東部地區(qū)是人類活動(dòng)因素占主導(dǎo);西部地區(qū)仍然是自然因素占主導(dǎo)。按影響程度由大到小,東部地區(qū),分別為GDP年均增速,縣界起伏度、人口密度,距離構(gòu)造帶距離;西部地區(qū),分別為縣界起伏度,人口密度,距離構(gòu)造帶距離。
表4 云南省地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)縣
(3)在東部地區(qū),地質(zhì)地層年代為D1(遠(yuǎn)古宇-太古宇)、D5(古近紀(jì)-新近紀(jì)-第四紀(jì)),相比其它類型較易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。西部地區(qū)D4(三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)-白堊紀(jì))相比其他地方較易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。
(4)根據(jù)云南省地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生概率圖,確定云南省52個(gè)地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū),這些縣域是地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)重點(diǎn)防范區(qū),對(duì)于這些縣,應(yīng)該根據(jù)所處地域不同,采取針對(duì)性的防災(zāi)減災(zāi)措施。
由于缺乏詳細(xì)的降水?dāng)?shù)據(jù),本文采用年均降水作為降水因素進(jìn)行了Logistics分析,結(jié)果表明,該指標(biāo)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害事件沒(méi)有顯著影響,但較多研究表明,降水是地質(zhì)災(zāi)害事件發(fā)生的重要影響因素,尤其是災(zāi)害前幾天的降水量[5-7, 13],因此,還需要尋找更具代表性的降水指標(biāo)進(jìn)行Logistics分析。
此外,收集更為詳細(xì)、精確的地質(zhì)地層年代數(shù)據(jù)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的影響情況進(jìn)行研究,也是本文下一步研究的方向。
[1] 李嬡,孟暉,董穎,等. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害類型及其特征-基于全國(guó)縣市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查成果分析[J]. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào), 2004, 15(2): 32-37.
[2] 云南減災(zāi)年鑒編委會(huì). 云南減災(zāi)年鑒 [M]. 云南:云南科技出版社, 2000-2011.
[3] Yilmaz C, Topal T, Süzen M L. GIS-based landslide susceptibility mapping using bivariate statistical analysis in Devrek (Zonguldak-Turkey)[J]. Environmental Earth Sciences. 2012, 65(7): 2161-2178.
[4] 張業(yè)成,胡景江,張春山. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分析與災(zāi)變區(qū)劃[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 1995, 6(3): 55-67.
[5] 萬(wàn)石云,李華宏,胡娟. 云南省滑坡泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)劃[J]. 災(zāi)害學(xué),2013, 28(2): 60-64.
[6] Lee S. Application of likelihood ratio and logistic regression models to landslide susceptibility mapping using GIS[J]. Environmental Management, 2004, 34(2): 223-232.
[7] 胡德勇,李京,陳云浩,等. 基于GIS的熱帶雨林地區(qū)滑坡敏感性分析——馬來(lái)西亞金馬倫高原個(gè)案研究[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào), 2008,17(6): 147-152.
[8] 地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái). 云南省歷史地質(zhì)災(zāi)害[EB/OL]. [2013-11-28].www.geodata.cn.
[9] 民政部國(guó)家減災(zāi)中心. 昨日災(zāi)情(2004-2013) [Z]. 北京. 民政部國(guó)家減災(zāi)中心.2004.
[10]中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院. 中國(guó)泥石流災(zāi)害圖[M]. 北京:中國(guó)地圖出版社, 2011.
[11]中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院. 中國(guó)崩滑、滑坡災(zāi)害圖[M]. 北京:中國(guó)地圖出版社, 2011.
[12]全國(guó)地質(zhì)通報(bào)(2004-2012).中國(guó)地質(zhì)環(huán)境信息網(wǎng)[EB/OL]. (2013-04-26)[2014-01-10]. http://www.cigem.gov.cn/auto/db/explorer.html?db=1006&type=1&fd=16&fv=49&uni=0&md=15&pd=210&mdd=11&pdd=5&msd=11&psd=5&start=0&count=20
[13]唐川. 云南怒江流域泥石流敏感性空間分析[J]. 地理研究. 2005, 24(2): 178-185.
[14]吳華金,劉汝明,周志明等. 山區(qū)公路滑坡災(zāi)害典型實(shí)例剖析[M]. 云南: 云南科技出版社,2006:57-58.
[15]Chau KT, Chan JE. Regional bias of landslide data in generating susceptibility maps using logistic regression:Case of Hong Kong Island[J]. Landslides,2005(4):280-290.
[16]云南省人民政府. 云南47個(gè)縣列為地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)防治縣[EB/OL]. (2013-06-18)[2014-11-10]. http://www.yn.gov.cn/yn_ynyw/201306/t20130618_11138.html
Factors and High Risk Area Analysis of Geological Hazards in Yunnan
He Ruixiang1,2,4, Lin Qigen1,3, Wang Ying1,3and Song Chongzhen1,3
(1.KeyLaboratoryofEnvironmentalChangeandNaturalDisasterofMinistryofEducation,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China; 2.SchoolofGeography,SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510631,China; 3.AcademyofDisasterReductionandEmergencyManagement/MinistryofCivilAffairs&MinistryofEducation,Beijing100875,China; 4.SchoolofGeographyandPlanning,SunYat-senUniversity,Guangzhou510275,China)
BasedonthegeologicalhazardsinventoryofYunnanProvinceestablishedbytheauthors,thispaperanalyzedthefactorsinfluencingtheoccurrenceofgeologicalhazardsineasternandwesternYunnanProvinceviaLogisticsregressionmodel.Theresultshowsthattheregionwithhighrelief,highpopulationdensity,andclosedistancestofaultzonesismorepronetogeologicalhazards.Theultimatedifferenceofthefactorsinfluencingtheoccurrenceofgeologicalhazardsisthatthedominantfactorineasternareaishumanactivities,whilethewesternareaispredominantlyaffectedbynaturalfactors.Theimpactofgeologyperiodtotheoccurrenceofgeologicalhazardsshowsdifferencesineasternandwesternareaaswell.TheaccuracyofLogisticregressionmodelisstable(above70%)after10timesrepeatedrandompointstest.TheprobabilitygraphoftheoccurrencesofgeologicalhazardscalculatedbyLogisticsregressionmodelindicates52high-riskcountieswhicharethekeyareasforgeologicaldisasterriskpreventioninthefuture.
geologicalhazard;LogisticsRegressionModel;factors;highriskarea;YunnanProvince
2015-01-06 修改日期:2015-03-16
“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAK10B03);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41271544)
何瑞翔(1993-),男,廣東廣州人,碩士,從事地理科學(xué)研究.E-mail: shatter1328@163.com
王瑛(1974-),女,云南陸良人,教授,主要從事區(qū)域?yàn)?zāi)害、災(zāi)后恢復(fù)研究.E-mail: wy@bnu.edu.cn
X43;P694
A
1000-811X(2015)03-0208-06
10.3969/j.issn.1000-811X.2015.03.038
何瑞翔,林齊根,王瑛,等. 云南省地質(zhì)災(zāi)害影響因素及高危險(xiǎn)區(qū)分析[J].災(zāi)害學(xué), 2015,30(3):208-213. [He Ruixiang, Lin Qigen, Wang Ying,etal. Factors and high risk area analysis of geological hazards in Yunnan[J].Journal of Catastrophology, 2015,30(3):208-213.]