俞 布，潘文卓，宋 健，繆啟龍，張瑋瑋，段春鋒

（1. 杭州市氣象局，杭州 310051；2. 浙江省氣象局，杭州 310051；3. 南京信息工程大學(xué) 江蘇省農(nóng)業(yè)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210044）

1 前 言

滑坡是發(fā)生在山地丘陵區(qū)的最主要地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型，具有突發(fā)性強(qiáng)、易損度高的特點(diǎn)，與地震、火山并列成為全球性的主要地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型[1]。隨著城市化與氣象次生動(dòng)力因素的交互作用，潛在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)被無(wú)限放大，給人們?cè)诜罏?zāi)、減災(zāi)規(guī)劃方面提出了新的要求。不斷發(fā)生的滑坡地質(zhì)災(zāi)害表明，完全避免或阻止滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生并不現(xiàn)實(shí)，但若采用有效的災(zāi)害管理戰(zhàn)略，則可減輕其帶來(lái)的巨大損失。因此，根據(jù)影響滑坡地質(zhì)災(zāi)害形成、發(fā)展的孕育環(huán)境及成災(zāi)特征，分析區(qū)域滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分布，對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展及地質(zhì)災(zāi)害防御規(guī)劃具有重要社會(huì)價(jià)值。

滑坡危險(xiǎn)性研究通常采取兩種方式：一種是基于滑坡孕育、演化機(jī)制及工程地質(zhì)學(xué)模型對(duì)坡面穩(wěn)定性的定量評(píng)價(jià)[2]，這種確定性模型需要逐點(diǎn)進(jìn)行大量地質(zhì)構(gòu)造及動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)，對(duì)于特定滑坡點(diǎn)位研究較為合適，對(duì)于大范圍潛在滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)而言，無(wú)論從人力、物力，以及時(shí)間、技術(shù)投入等方面考慮均較難實(shí)現(xiàn)。另一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，根據(jù)特定區(qū)域內(nèi)滑坡點(diǎn)位的孕育環(huán)境、誘發(fā)因素及其相互關(guān)聯(lián)建立數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，從滑坡概率分析及滑坡風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則等方面實(shí)現(xiàn)滑坡危險(xiǎn)程度的定量、半定量研究[3]，如戴福初等[4]用支持向量機(jī)統(tǒng)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)了香港滑坡地質(zhì)災(zāi)害的空間預(yù)測(cè)；Guzzetti等[5]在意大利中部的Collazzone地區(qū)建立了滑坡敏感性統(tǒng)計(jì)分析模型，并提出了滑坡敏感性模型評(píng)估的技術(shù)框架；唐川[6]基于影響斜坡穩(wěn)定性的10種評(píng)定因素，對(duì)德國(guó)波恩地區(qū)進(jìn)行滑坡危險(xiǎn)性等級(jí)劃分?？傮w而言，滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型大多是建立在敏感性指標(biāo)選取及其權(quán)重確定的基礎(chǔ)上，這也直接影響到評(píng)價(jià)質(zhì)量和區(qū)劃精度[7-8]。由于滑坡系統(tǒng)形成過(guò)程復(fù)雜，非確定性因素較多，并存在多種非定量指標(biāo)的參與，如何確定評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重是滑坡統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的研究瓶頸。

本文引入證據(jù)權(quán)法，利用滑坡數(shù)據(jù)集和環(huán)境敏感性變量來(lái)探討該方法在滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃的適用性。證據(jù)權(quán)法是一種結(jié)合空間數(shù)據(jù)來(lái)描述和分析其相互作用的有效工具，并為決策者提供智力支持[9]，已在醫(yī)學(xué)診斷、礦產(chǎn)資源探測(cè)等方面得到廣泛的應(yīng)用。這里以杭州市為研究區(qū)，立足該地區(qū)歷史滑坡點(diǎn)位的空間位置關(guān)系，基于復(fù)合地學(xué)信息的多源柵格圖層，在GIS空間疊置技術(shù)的支持下建立證據(jù)權(quán)模型，客觀(guān)定量地分析杭州滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育狀況，并據(jù)此進(jìn)行潛在滑坡的空間預(yù)測(cè)及滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃。

2 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于浙江省西北部，長(zhǎng)江三角洲南翼，界于北緯 29°11'～30°34'，東經(jīng) 118°20'～129°37'，土地總面積為16596 km2，地處江南地層分區(qū)，地層出露齊全，滑坡地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育，尤其在河流、湖泊沿岸以及軟硬巖石互層地段分布較密[10]。截止2009年，區(qū)內(nèi)共發(fā)生包括崩塌、滑坡、地面塌陷以及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害個(gè)例1281次，其中滑坡占全部地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的67.24%，大于1萬(wàn)方穩(wěn)定性差或較差的滑坡100處，占本區(qū)滑坡的50%。

本文研究資料來(lái)源于杭州市地質(zhì)環(huán)境檢測(cè)調(diào)查大隊(duì)實(shí)測(cè)1930－2009年間的1905個(gè)滑坡地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)記錄和反映研究區(qū)環(huán)境概況的氣象、水文及地質(zhì)資料,主要來(lái)源于杭州市氣象局，包括覆蓋研究區(qū)的1: 25萬(wàn)DEM、杭州市土地利用、1951－2009年杭州7個(gè)國(guó)家氣候基準(zhǔn)站及250個(gè)自動(dòng)氣象站的逐日降水資料，以及中國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)部編輯的 1:500萬(wàn)中國(guó)地質(zhì)圖。

圖1 杭州市水系與滑坡災(zāi)害分布Fig.1 The distribution of water system and landslide hazards in Hangzhou city

3 研究方法

證據(jù)權(quán)法最早是由加拿大數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)家Agterberg將其引入地質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域[11－12]，主要應(yīng)用于礦產(chǎn)預(yù)測(cè)。這件方法以貝葉斯條件概率為理論基礎(chǔ)，通過(guò)定量分析確定與預(yù)測(cè)結(jié)果關(guān)聯(lián)性較大的證據(jù)層因子，建立基于二值變量的相關(guān)證據(jù)圖層，其中每一個(gè)證據(jù)圖層均可通過(guò)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的貢獻(xiàn)程度確定其權(quán)重，然后基于各證據(jù)因子權(quán)重及訓(xùn)練樣本的點(diǎn)位特征計(jì)算空間任意位置預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)生概率。

本文利用證據(jù)權(quán)法實(shí)現(xiàn)滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃，將滑坡點(diǎn)定義為點(diǎn)對(duì)象，與滑坡發(fā)育關(guān)聯(lián)性較大的氣象、水文、地質(zhì)以及人類(lèi)工程影響等圖層定義為證據(jù)因子。首先，將研究區(qū)劃分N個(gè)為100 m×100 m的格網(wǎng)單元，每一個(gè)滑坡點(diǎn)對(duì)應(yīng)相應(yīng)格網(wǎng)單元。任意單元發(fā)生滑坡的先驗(yàn)概率可通過(guò)式(1)求得。

式中：D為存在滑坡格網(wǎng)數(shù)。

其次，基于影響滑坡發(fā)育的證據(jù)因子與滑坡點(diǎn)位的空間相對(duì)分布，計(jì)算各證據(jù)因子逐一格網(wǎng)單元的權(quán)重值，計(jì)算公式為

證據(jù)權(quán)法要求各證據(jù)因子之間滿(mǎn)足條件獨(dú)立性原則，因此應(yīng)用貝葉斯定理線(xiàn)性對(duì)數(shù)方法對(duì)各證據(jù)因子進(jìn)行條件獨(dú)立性檢驗(yàn)，同時(shí)計(jì)算多種證據(jù)因子同時(shí)存在時(shí)的滑坡預(yù)測(cè)值，即后驗(yàn)概率P=O/(1+O)，繼而圈定滑坡危險(xiǎn)等級(jí)的預(yù)測(cè)靶區(qū),

式中：O(D)為先驗(yàn)幾率，O(D)=P(D)/(1-P(D))；Bi為第i個(gè)證據(jù)層；K(i)在第i個(gè)證據(jù)層存在時(shí)是+，不存在時(shí)是-；分別為第i個(gè)預(yù)測(cè)變量存在或不存在區(qū)的權(quán)重值。

4 過(guò)程與分析

4.1 訓(xùn)練樣本的選擇與先驗(yàn)概率運(yùn)算

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)1930－2009年間所收集的1905個(gè)滑坡個(gè)例以及其空間屬性，采用分離樣本法將原始數(shù)據(jù)集劃分為兩部分，提取85%的訓(xùn)練樣本參與證據(jù)權(quán)模型的建立，另外,15%的樣本用于模型的檢驗(yàn)。

基于A(yíng)rcGIS平臺(tái)的Fishnet模塊實(shí)現(xiàn)研究區(qū)的格網(wǎng)化，將研究區(qū)劃分為9482130個(gè)100 m×100 m的格網(wǎng)單元，并在每個(gè)網(wǎng)格中判定相應(yīng)的滑坡單元屬性，統(tǒng)計(jì)存在滑坡點(diǎn)的格網(wǎng)數(shù)目，求得先驗(yàn)概率值為0.000201。

4.2 證據(jù)因子的選擇與權(quán)重計(jì)算

滑坡災(zāi)害是一種多因素綜合作用的產(chǎn)物，涉及地形地貌、地質(zhì)環(huán)境，以及天氣、水文動(dòng)力等方面，因此,滑坡災(zāi)害影響因素的選取是危險(xiǎn)性研究的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)杭州歷史滑坡災(zāi)害記錄的個(gè)例分析并結(jié)合前人對(duì)滑坡形成機(jī)制研究[13－14]發(fā)現(xiàn),地形坡度、高程、坡向、河網(wǎng)緩沖、地層巖性以及人類(lèi)工程活動(dòng)對(duì)杭州滑坡地質(zhì)災(zāi)害的形成影響較大，可以作為對(duì)滑坡孕育有利的參考證據(jù)圖層。

（1）降雨強(qiáng)度

降雨，尤其是1～3 d的連續(xù)性強(qiáng)降水，是誘發(fā)滑坡的最主要?jiǎng)恿σ蛩?。根?jù)前人對(duì)降水與山體滑坡災(zāi)害機(jī)制研究成果，降水可能通過(guò)增加孔隙水壓力而減少抗滑力，從而改變巖土體強(qiáng)度和斜坡的應(yīng)力狀態(tài)，致使邊坡失穩(wěn)。通過(guò)對(duì)研究區(qū)521個(gè)時(shí)間確切記錄的滑坡單點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，山體滑坡發(fā)生當(dāng)天及前5 d內(nèi)有降水發(fā)生的滑坡個(gè)例共414個(gè)，占全部滑坡總數(shù)的79%以上。

研究區(qū)滑坡發(fā)生頻次與降水強(qiáng)度也存在較強(qiáng)關(guān)聯(lián)，將降水強(qiáng)度按中到大雨（10～50 mm）及暴雨（50 mm以上）劃分，見(jiàn)表1，不同降水強(qiáng)度對(duì)山體滑坡的影響作用明顯不同。一般而言，降水強(qiáng)度越大，雨水的下滲速度越快，造成的動(dòng)靜水壓力越大，誘發(fā)滑坡更快；而降水強(qiáng)度較小，山體滑坡的孕育過(guò)程也相對(duì)緩慢。通過(guò)研究區(qū)降水強(qiáng)度與滑坡個(gè)例分析,50 mm以上當(dāng)日降水致使滑坡發(fā)生的案例約占滑坡總數(shù)的43%，同等強(qiáng)度前1 d降水導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生比重為12%，前2 d約占為5%，以此類(lèi)推，距離降水時(shí)間越久，滑坡個(gè)例越少。然而，對(duì)于10～50 mm中等強(qiáng)度降水，滑坡與降水之間存在時(shí)間差，即滑坡發(fā)生日期往往滯后于該種強(qiáng)度降水2～3 d，時(shí)間差超過(guò)3 d時(shí)，除非是連續(xù)性降水，否則對(duì)后續(xù)滑坡發(fā)生的貢獻(xiàn)越來(lái)越低。

表1 降水強(qiáng)度與滑坡發(fā)生的時(shí)段分析Table1 The analysis of precipitation intensity and landslide happen time

國(guó)外學(xué)者對(duì)于降水與滑坡關(guān)系的研究相對(duì)較多，Onordera[15]研究指出，在日本累積雨量超過(guò)150 mm，或每小時(shí)降雨強(qiáng)度超過(guò)20 mm時(shí)，大量滑坡將發(fā)生滑動(dòng)。美國(guó)SanBenito和Alameda地區(qū)將過(guò)程累積雨量 180～250 mm作為當(dāng)?shù)鼗掳l(fā)生的臨界值。本文通過(guò)對(duì)杭州市近 60年的逐日降水量與歷史滑坡點(diǎn)的研究，認(rèn)為暴雨或持續(xù)性降水是誘發(fā)山體滑坡的主要因素，并在3 d內(nèi)對(duì)滑坡發(fā)生貢獻(xiàn)明顯，因此可將連續(xù)3 d累計(jì)降水量100 mm作為杭州市誘發(fā)滑坡的降水臨界值。由于杭州7個(gè)氣象基準(zhǔn)站的降水資料時(shí)間尺度不一致，不利于降水強(qiáng)度的空間比對(duì)，因此以各站點(diǎn)連續(xù)3 d累積降水100 mm以上年均次數(shù)作為反映降水強(qiáng)度的證據(jù)圖層。受地形差異影響，東西部地區(qū)存在明顯的降水差別，以淳安站為代表的西部山地丘陵區(qū)年均降水次數(shù)為3.96次，而地處東北部平原的蕭山站年均降水次數(shù)僅為2.71次，見(jiàn)表2。

表2 降水強(qiáng)度證據(jù)層及權(quán)重Table2 The evidence layers and the weight of precipitation intensity

（2）地層巖性

巖、土體所屬的地層巖性是產(chǎn)生滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)。通常，結(jié)構(gòu)松軟，抗剪強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力較低，易變性的巖土類(lèi)型較易發(fā)生滑坡。根據(jù)杭州市地層構(gòu)造分布，中、西部山地丘陵地帶滑坡較為發(fā)育，局部地段存在軟弱巖層，諸如奧陶、志留系泥巖，粉砂巖等，局地此類(lèi)巖體大多層薄不純，風(fēng)化層剝蝕嚴(yán)重，受水土流失動(dòng)力作用影響，斜坡基巖得以暴露，致使順向坡山體極不穩(wěn)定，容易發(fā)生滑坡或泥石流，見(jiàn)表3。

表3 地層巖性證據(jù)層及權(quán)重Table3 The evidence layers and the weight of formation lithology

（3）地形坡度

杭州市的坡度范圍分布在0°～57.7°之間，尤其在中部高山丘陵區(qū)和西部千島湖水域周?chē)@也是杭州滑坡地質(zhì)災(zāi)害比較嚴(yán)重的地區(qū)。根據(jù)已有1793個(gè)滑坡災(zāi)害記錄，杭州山體滑坡的斜坡坡度在 25°以下的滑坡點(diǎn)相對(duì)較多，占全部滑坡的94.3%；大于40°坡度范圍時(shí)，滑坡數(shù)量急劇減少，是由于 40°以上的斜坡在漫長(zhǎng)的歷史風(fēng)化過(guò)程中，大多易滑區(qū)域早已成災(zāi)滑落，即使仍有陡峭的巖體也大多堅(jiān)硬、穩(wěn)定且不易松動(dòng)，一般不易成災(zāi)，見(jiàn)表4。

（4）地形坡向

由于朝向不同，山坡的小氣候和水熱比情況有規(guī)律性差異，導(dǎo)致不同朝向坡面上自然地理諸要素的規(guī)律性分異，也往往存在滑坡分布的規(guī)律性分異。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)滑坡點(diǎn)坡向分布直方圖，把坡向分為 8個(gè)方向區(qū)間：北坡（0°～22.5°，337.5°～360°）、東北坡（22.5°～67.5°）、東坡（67.5°～112.5°）、東南坡（112.5°～157.5°）、南坡（157.5°～202.5°）、西南坡（202.5°～247.5°）、西坡（247.5°～292.5°）、西北坡（292.5°～337.5°）。從杭州市滑坡點(diǎn)的斜坡坡向分布看，似乎規(guī)律性不太明顯，但南、西南以及西向的坡面還是能夠看出相對(duì)較多的滑坡點(diǎn)分布。這可能是由于陽(yáng)坡溝谷比陰坡較為發(fā)育，更易于發(fā)生滑坡。本文研究結(jié)果與吳彩燕等[16]對(duì)三峽庫(kù)區(qū)云陽(yáng)－巫山段西、南坡向與滑坡發(fā)育關(guān)聯(lián)較大的結(jié)論一致，能夠反映出坡向與滑坡發(fā)育的一般性規(guī)律，見(jiàn)表5。

（5）地形高程

統(tǒng)計(jì)研究表明，地層巖性及河谷切割深度控制著谷坡的高度，從而控制滑坡的后緣高程[17]，可見(jiàn)高程分布理應(yīng)作為滑坡預(yù)測(cè)的重要指示因子。根據(jù)已有記錄的滑坡點(diǎn)位提取各滑坡點(diǎn)的海拔高度值，大部分滑坡點(diǎn)集中在50～450 m海拔高度以?xún)?nèi)，主要分布在杭州中部及西南低山丘陵區(qū)以及淳安千島湖沿岸山地，該區(qū)發(fā)生的滑坡個(gè)例占全部滑坡記錄的86%，而50 m以下海拔高度產(chǎn)生滑坡的可能性較低，僅為全部滑坡總數(shù)的1%以下，見(jiàn)表6。

（6）河網(wǎng)緩沖距離

河流的侵蝕作用是岸坡破壞、演變的主要外動(dòng)力之一。從目前新安江水庫(kù)邊岸眾多的崩滑體沿湖區(qū)周邊密布這一事實(shí)來(lái)看，河流對(duì)坡角掏蝕作用明顯，大量臨空面的產(chǎn)生也致使眾多滑移控制面得以暴露，從而使得水庫(kù)邊岸的滑坡體如此發(fā)育。因此，滑坡點(diǎn)與河網(wǎng)緩沖距離這一影響因素是必須被考慮的。根據(jù)研究區(qū)滑坡點(diǎn)的空間分布，54%的滑坡點(diǎn)位于河流水庫(kù)的1000 m緩沖距離以?xún)?nèi)，尤其在新安江、分水江流域，這種特征尤為明顯。另外，從見(jiàn)表7和圖3也明顯看出，滑坡點(diǎn)的個(gè)數(shù)隨著河流緩沖距離的增加呈指數(shù)顯著減少的趨勢(shì)，其中距離河流200 m以?xún)?nèi)的滑坡點(diǎn)數(shù)為250個(gè)左右，500 m以?xún)?nèi)的滑坡點(diǎn)已超過(guò)500個(gè)。

表4 坡度證據(jù)層及權(quán)重Table4 The evidence layers and the weight of slope

表5 坡向證據(jù)層及權(quán)重Table5 The evidence layers and the weight of slope direction

表6 高程證據(jù)層及權(quán)重Table6 The evidence layers and the weight of elevation

表7 河流緩沖距離證據(jù)層及權(quán)重Table7 The evidence layers and the weight of buffer distance to river

（7）道路緩沖距離

工程道路建設(shè)是誘發(fā)滑坡的最主要人類(lèi)活動(dòng)類(lèi)型，其中開(kāi)挖坡角和人工棄土是滑坡發(fā)生的兩個(gè)重要誘發(fā)因素，道路工程緩沖距離也應(yīng)作為滑坡預(yù)測(cè)的重要參考證據(jù)。本文根據(jù)杭州市氣象局提供的土地利用數(shù)據(jù)提取研究區(qū)內(nèi)道路矢量數(shù)據(jù)，并依據(jù)道路距離與滑坡點(diǎn)數(shù)的直方圖分布將道路緩沖距離劃分為 0～200，200～400，400～600，600～800，800～1000 m以及1000 m以上的6個(gè)區(qū)間。如圖3所示，滑坡點(diǎn)個(gè)數(shù)與道路緩沖范圍具有極好的指數(shù)相關(guān)關(guān)系，距離道路中心400 m以?xún)?nèi)的滑坡點(diǎn)高達(dá)897個(gè)，即占全部滑坡點(diǎn)數(shù)的70%左右，如表8所列。

4.3 證據(jù)因子的優(yōu)選及后驗(yàn)概率計(jì)算

證據(jù)權(quán)法的理論基礎(chǔ)是貝葉斯法則，該理論以條件獨(dú)立性假設(shè)為前提。在利用證據(jù)權(quán)法進(jìn)行滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃研究時(shí)，各證據(jù)因子之間必須通過(guò)條件獨(dú)立性檢驗(yàn)，這也是證據(jù)因子優(yōu)選的必要條件。利用卡方（χ2）檢驗(yàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有成對(duì)證據(jù)因子，預(yù)測(cè)專(zhuān)題圖的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。該獨(dú)立性檢驗(yàn)過(guò)程基于 Arc-WofE擴(kuò)展模塊，條件獨(dú)立性檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 9，各證據(jù)因子相對(duì)于滑坡點(diǎn)分布的獨(dú)立性檢驗(yàn)概率均小于 0.4，即各因子均通過(guò)條件獨(dú)立性檢驗(yàn)。

圖3 滑坡點(diǎn)與河網(wǎng)、道路緩沖距離的相關(guān)關(guān)系Fig.3 The correlation between landslide points and distances to river and roads

表8 道路緩沖距離證據(jù)層及權(quán)重Table8 The evidence layers and the weight of buffer distances to road

表9 證據(jù)因子條件獨(dú)立性檢驗(yàn)Table9 The probability values from the pairwise test of the conditional independence for evidence factors

證據(jù)因子優(yōu)選的另一指示標(biāo)準(zhǔn)為對(duì)比度C篩選準(zhǔn)則。對(duì)比度越大，表明相應(yīng)證據(jù)因子與滑坡點(diǎn)分布的關(guān)系越密切，對(duì)滑坡點(diǎn)預(yù)測(cè)的敏感性越高，并可據(jù)此作為滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)因素的剔選條件。通過(guò)各證據(jù)因子的對(duì)比度計(jì)算以及條件獨(dú)立性檢驗(yàn)，篩選以下證據(jù)層：降水強(qiáng)度（連續(xù) 3 d累積降水100 mm以上年均次數(shù)大于3.49次）；地層巖性（志留系、奧陶系、侏羅系）；高程因子（50～150 m 、150～300 m）；坡度因子（5°～15°）；坡向因子（南、西南、西面朝向）；河流緩沖距離因子（<1000 m）；道路緩沖距離因子為500 m以?xún)?nèi)。至此，證據(jù)權(quán)模型建立所涉及的2個(gè)基本要素（篩選后證據(jù)因子權(quán)重W+、先驗(yàn)概率）均得以滿(mǎn)足，只需代入后驗(yàn)概率式（3）計(jì)算這些證據(jù)層同時(shí)存在時(shí)的權(quán)重和，即可得到滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)結(jié)果（見(jiàn)圖4）。

圖4 杭州市滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃Fig.4 Zonation of landslide risk in Hangzhou

較低危險(xiǎn)(0.00027～0.00154)

4.4 滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃與驗(yàn)證

基于優(yōu)選后的多種證據(jù)因子疊加，利用Arc-WofE擴(kuò)展模塊計(jì)算預(yù)測(cè)滑坡點(diǎn)位的后驗(yàn)概率值（滑坡發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的表證值），并通過(guò)自然斷點(diǎn)法將研究區(qū)劃分為較高危險(xiǎn)（0.26181～0.54892）、次高危險(xiǎn)（0.07237～0.26181）、中等危險(xiǎn)（0.01424～0.07237）、次低危險(xiǎn)（0.00154～0.01424）以及較低危險(xiǎn)（0.00027～0.00154）5級(jí)危險(xiǎn)區(qū)，實(shí)現(xiàn)了基于證據(jù)權(quán)法的滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃，其中后驗(yàn)概率值代表各獨(dú)立的單元格預(yù)測(cè)滑坡點(diǎn)的概率大小，概率值域一般在0～1之間，概率值越大，表明發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的可能性越高。經(jīng)過(guò)計(jì)算，研究區(qū)后驗(yàn)概率值介于0～0.55之間。

依據(jù)分離樣本法，將歷史滑坡點(diǎn)的15%作為驗(yàn)證樣本參與滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃的檢驗(yàn)，結(jié)果顯示 286個(gè)驗(yàn)證樣本中 88.3%的滑坡點(diǎn)落在高危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，檢驗(yàn)樣本與區(qū)劃結(jié)果較為吻合，即滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃具有較高的可行性。

由圖4可見(jiàn)，滑坡中、高危險(xiǎn)性區(qū)域主要分布在杭州中、西部山地丘陵區(qū)，包括臨安市中部，富陽(yáng)市西北部，富春江、分水江沿岸，以及新安江流域，而廣闊的東北平原區(qū)及高海拔山區(qū)一般以較低危險(xiǎn)性呈現(xiàn)。此外，高危險(xiǎn)性區(qū)域分布具有一定的規(guī)律性特征：（1）地貌類(lèi)型主要為低山丘陵為主，受地層巖性及河谷切割深度控制，滑坡后緣高程平均海拔不足300 m；（2）以河流中心線(xiàn)為基準(zhǔn)線(xiàn)，高危險(xiǎn)性區(qū)域較多的分布在河谷兩岸500 m緩沖區(qū)內(nèi)，這一地區(qū)受河流季節(jié)性的漲落引起岸坡帶動(dòng)、靜水壓力發(fā)生變化，加之岸坡帶風(fēng)化作用較強(qiáng)，巖石變得相對(duì)的不穩(wěn)定；（3）在迎風(fēng)高坡南側(cè)存在較多高危險(xiǎn)性區(qū)域，如天目山、昱嶺南部，以及白際山脈東南側(cè)區(qū)域等。由于迎風(fēng)坡面對(duì)暖濕空氣的抬升作用較為明顯，常常在坡面南側(cè)形成強(qiáng)降水中心，短時(shí)或持續(xù)性強(qiáng)降水極易致使邊坡失穩(wěn)；（4）中、高危險(xiǎn)性區(qū)域沿道路工程地段性分布。道路工程建設(shè)對(duì)邊坡的直接破壞作用致使帶狀臨空面沿坡腳形成，改變了坡體應(yīng)力狀態(tài)和邊坡穩(wěn)定條件，很可能形成不連續(xù)帶狀發(fā)育的滑坡群。

5 結(jié) 論

（1）基于證據(jù)權(quán)法實(shí)現(xiàn)了杭州市滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃。通過(guò)對(duì)比區(qū)劃結(jié)果與歷史滑坡點(diǎn)位分布，兩者較為吻合，說(shuō)明該模型在滑坡地質(zhì)災(zāi)害研究方面具有較好的適用性和精度。

（2）持續(xù)性強(qiáng)降水、地層巖性、高程、坡度、坡向、河網(wǎng)及道路緩沖是杭州市滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的重要指示因子。各種證據(jù)因子在不同范圍、不同程度、不同階段上對(duì)滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)程度存在著差別化貢獻(xiàn)，而且滑坡是多種因素的聯(lián)合作用產(chǎn)物。

（3）基于證據(jù)權(quán)法的滑坡災(zāi)害評(píng)價(jià)模型同樣存在著適用性未知和研究缺陷，研究表明在景觀(guān)尺度上研究滑坡分布有良好的效果，通過(guò)更詳細(xì)的資料或者使用多尺度方法進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害模擬，可以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性[18]，但對(duì)于樣本量較少、研究區(qū)域較小的滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)是否具有同樣的可行性和精度尚不得而知。此外，該模型過(guò)度依賴(lài)數(shù)據(jù)質(zhì)量，滑坡點(diǎn)的采集精度及證據(jù)圖層的空間尺度都將直接影響到災(zāi)害評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

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