周 毅, 丁明濤, 黃 濤, 何雨峰
(西南交通大學(xué)地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院, 四川 成都 611756)
蘆山縣作為“5·12”汶川地震和“4·20”蘆山地震的重災(zāi)區(qū),發(fā)生了大量的滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,破壞了原有生態(tài)地質(zhì)環(huán)境。由于受多次地震影響,生態(tài)地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)緩慢,地質(zhì)環(huán)境脆弱,加之近年來(lái)極端氣象災(zāi)害頻發(fā)和城鎮(zhèn)化速率加快,蘆山縣內(nèi)滑坡災(zāi)害多發(fā),嚴(yán)重制約著縣內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)安全。滑坡災(zāi)害由眾多影響因素共同作用所致,研究蘆山縣滑坡災(zāi)害發(fā)育規(guī)律并分析影響因素的空間分異性,可指導(dǎo)區(qū)內(nèi)國(guó)土空間規(guī)劃,改善生態(tài)地質(zhì)環(huán)境,為滑坡災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警、預(yù)測(cè)防治、險(xiǎn)情評(píng)價(jià)提供理論基礎(chǔ),推動(dòng)區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)與預(yù)測(cè)防治工作的開(kāi)展。
前人已對(duì)滑坡影響因素開(kāi)展過(guò)深入研究,通過(guò)滑坡空間分布規(guī)律使用知識(shí)驅(qū)動(dòng)的定性分析(經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?[1-2]和定量分析(數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí))[3-8]方法,分析了滑坡空間分布規(guī)律以及影響因素對(duì)滑坡發(fā)育的空間分異特征。Zou等[3]基于GIS空間分析統(tǒng)計(jì)了魯?shù)榈卣鹜鸹碌目刂埔蛩兀治隽嘶掳l(fā)生與控制因素的相關(guān)性; Hu等[4]使用分形模型分析了全國(guó)范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的空間分布特征,并分析了地質(zhì)災(zāi)害與海拔、坡度等5種誘發(fā)因素的空間關(guān)系; 許沖等[9]使用確定性系數(shù)評(píng)價(jià)了汶川地震滑坡影響因素的敏感性,根據(jù)確定性系數(shù)值評(píng)價(jià)了有利于地震滑坡發(fā)育的子區(qū)間; 王新勝等[10]使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析了重慶市滑坡災(zāi)害發(fā)育的驅(qū)動(dòng)因子,并定量計(jì)算了各影響因素的貢獻(xiàn)權(quán)重,得出研究區(qū)內(nèi)滑坡的主控因子為人口密度、降雨和地貌類(lèi)型; 楊忠平等[11]對(duì)三峽庫(kù)區(qū)開(kāi)展了堆積層滑坡在影響因子作用下的變形破壞特征和分布規(guī)律分析,解明了堆積層滑坡在關(guān)鍵影響因子作用下的分布規(guī)律和變形破壞特征; 唐堯等[12]使用高分遙感技術(shù)對(duì)攀西米易地區(qū)開(kāi)展了地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查,分析了隱患點(diǎn)分布規(guī)律并總結(jié)了區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)規(guī)律; 董毅兵等[13]對(duì)甘肅省會(huì)寧縣開(kāi)展了地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià),基于層次分析法建立14種影響因子的評(píng)價(jià)模型,并總結(jié)了區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)規(guī)律。
前人研究多集中于滑坡發(fā)育與影響因素子區(qū)間的關(guān)系或影響因素貢獻(xiàn)率,本文選擇地理探測(cè)器和信息量模型,針對(duì)滑坡與影響因素子區(qū)間的空間分布關(guān)系、影響因素貢獻(xiàn)率、影響因素交互作用和滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià),綜合分析滑坡發(fā)育規(guī)律和影響因素的空間分異性,為區(qū)內(nèi)國(guó)土空間規(guī)劃和滑坡災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)管控奠定基礎(chǔ)。本文選擇蘆山縣作為研究區(qū),以滑坡災(zāi)害為研究對(duì)象,使用信息量模型和地理探測(cè)器探究滑坡災(zāi)害的發(fā)育規(guī)律與主控因素,分析影響因素的空間分異性。基于信息量模型和地理探測(cè)器分析滑坡的空間分布規(guī)律、影響因素對(duì)滑坡發(fā)育的貢獻(xiàn)率以及影響因素的交互作用,使用GIS核密度統(tǒng)計(jì)和加權(quán)疊加生成核密度統(tǒng)計(jì)圖及易發(fā)性評(píng)價(jià)圖,綜合評(píng)價(jià)分析滑坡災(zāi)害發(fā)育規(guī)律和影響因素的空間分異性,研究對(duì)縣內(nèi)防災(zāi)減災(zāi)與空間規(guī)劃有重大意義。
蘆山縣位于四川省中部,四川盆地西部邊緣,地形地貌變化復(fù)雜,地形切割嚴(yán)重。區(qū)內(nèi)地形整體由北向南海拔逐漸降低,海拔高差較大,海拔最低571 m,最高5 358 m。北部和西部為高山峽谷區(qū),中部和東南部為中低山山地、丘陵和河谷地貌,山地地貌和溝谷較為發(fā)育。區(qū)內(nèi)水系豐富,水文地質(zhì)作用強(qiáng)烈,大小河流共計(jì)556條,隸屬于岷江水系。區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害極為發(fā)育,本文收集了近5 a內(nèi)共413處典型滑坡災(zāi)害點(diǎn),主要發(fā)育于研究區(qū)中部和東南部中低山地貌、河谷區(qū)和丘陵區(qū)(圖1)。研究區(qū)內(nèi)的滑坡災(zāi)害發(fā)育區(qū)也是縣內(nèi)人民的生產(chǎn)生活聚集區(qū),對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
圖1 蘆山縣區(qū)域位置及災(zāi)害分布
本文基于數(shù)據(jù)收集和文獻(xiàn)閱讀,從地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、人類(lèi)活動(dòng)等方面共選擇了12個(gè)滑坡影響因素(圖2),選取原則為相對(duì)靜態(tài)地質(zhì)環(huán)境下滑坡的影響因素,未考慮極端氣象災(zāi)害和地震因素對(duì)滑坡災(zāi)害形成演化的動(dòng)態(tài)過(guò)程。主要評(píng)價(jià)在相對(duì)靜態(tài)的地質(zhì)環(huán)境下,滑坡災(zāi)害發(fā)育規(guī)律和影響因素的空間分異性。靜態(tài)地質(zhì)環(huán)境下的影響因素分析結(jié)果可作為研究區(qū)內(nèi)國(guó)土空間規(guī)劃的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),在綜合考慮地震等突發(fā)災(zāi)害或降雨等氣象災(zāi)害因素的情況下,可作為研究區(qū)內(nèi)突發(fā)外因誘導(dǎo)下的滑坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管控及防治規(guī)劃的理論基礎(chǔ)。
使用GIS的統(tǒng)計(jì)分析功能對(duì)所選的12個(gè)影響因素進(jìn)行分類(lèi)和離散化: ①研究區(qū)內(nèi)高程變化顯著,從北部高山區(qū)向南部丘陵區(qū)逐漸變化,高程除反映地形上的變化外,在一定程度上也體現(xiàn)了人類(lèi)工程活動(dòng)的強(qiáng)度,本文將高程(571~5 358 m)劃分為8個(gè)區(qū)間; ②坡度表示斜坡地表單元的陡峭程度,研究區(qū)內(nèi)坡度變化較大(0°~72°),以10°為區(qū)間將坡度等距離劃分為7個(gè)區(qū)間; ③不同坡向的斜坡巖土體受日照、降水等風(fēng)化營(yíng)力作用的程度不同,地表植被覆蓋率也有差異; ④地形起伏度表示地表某一范圍內(nèi)高程最大值和最小值的差值,指示地形的起伏程度,本文將地形起伏度按10 m為間隔等距離劃分為7個(gè)區(qū)間; ⑤曲率反映了地表形態(tài)的變化,本文使用曲率工具提取了研究區(qū)的平面曲率和剖面曲率,并采用自然斷點(diǎn)法劃分為6個(gè)等級(jí); ⑥斷層對(duì)滑坡發(fā)育的影響體現(xiàn)在斷層活動(dòng)對(duì)周?chē)鷰r土體結(jié)構(gòu)的破壞上,距道路距離表示道路修建對(duì)邊坡巖土體原有地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞,水系與滑坡發(fā)育的關(guān)系在于河流的侵蝕沖刷作用對(duì)堤岸巖土體的擾動(dòng)破壞,本文根據(jù)滑坡的空間分布,將距斷層距離劃分為11個(gè)區(qū)間,將距道路距離、距水系距離劃分為13個(gè)區(qū)間; ⑦不同的土地利用類(lèi)型表示區(qū)域內(nèi)人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)弱和植被覆蓋率的大小,根據(jù)各地塊的土地用途劃分為建設(shè)用地、林牧用地、農(nóng)業(yè)用地、其他用地及水面; ⑧斜坡結(jié)構(gòu)表示巖土體巖層傾向與斜坡坡向的夾角關(guān)系,根據(jù)夾角的大小劃分為5種斜坡類(lèi)型; ⑨工程地質(zhì)巖組決定了斜坡的物質(zhì)組成和工程巖土性質(zhì),巖組的巖性、力學(xué)性質(zhì)、水理性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)構(gòu)造直接影響斜坡的變形破壞強(qiáng)度和應(yīng)力分布,本文將研究區(qū)劃分為9種巖組類(lèi)型。
圖2 滑坡影響因素
信息量模型是一種基于計(jì)算滑坡影響因素與歷史災(zāi)害點(diǎn)之間數(shù)值關(guān)系的定量模型,計(jì)算得出的信息量值體現(xiàn)了某種影響因素子區(qū)間對(duì)于滑坡是否發(fā)生的貢獻(xiàn)度。信息量模型的計(jì)算公式為
(1)
式中:IAj-B表示在滑坡影響因素A的子區(qū)間j中滑坡災(zāi)害B對(duì)應(yīng)的信息量值;Nj表示在滑坡影響因素A的子區(qū)間j中滑坡災(zāi)害B的分布的數(shù)量;N表示滑坡災(zāi)害B的總數(shù)量;Sj表示滑坡影響因素A的子區(qū)間j對(duì)應(yīng)的面積,km2;S表示研究區(qū)的總面積,km2。
當(dāng)IAj-B>0時(shí),表示滑坡影響因素A的子區(qū)間j與滑坡災(zāi)害發(fā)育呈正相關(guān)性,滑坡災(zāi)害發(fā)生的可能性較大,即此狀態(tài)有利于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生; 當(dāng)IAj-B<0時(shí),表示滑坡影響因素A的子區(qū)間j與滑坡災(zāi)害發(fā)育呈負(fù)相關(guān)性,不利于滑坡災(zāi)害的發(fā)生; 當(dāng)IAj-B=0時(shí),表示滑坡影響因素A的子區(qū)間j對(duì)于滑坡災(zāi)害的發(fā)生不提供任何信息。
地理探測(cè)器是基于空間分層異質(zhì)性原理探測(cè)研究對(duì)象于空間上的差異性表現(xiàn),并分析其驅(qū)動(dòng)因素的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法[14]?;聻?zāi)害作為多種因素綜合作用的產(chǎn)物,如果某個(gè)滑坡影響因素對(duì)滑坡發(fā)育有重要的作用,那么滑坡災(zāi)害和影響因素的空間分布應(yīng)該有相似性。為探究影響因素對(duì)滑坡災(zāi)害發(fā)育的貢獻(xiàn)率、影響因素子區(qū)間滑坡發(fā)生率的變化以及兩種因素共同作用時(shí)較單一因素對(duì)滑坡發(fā)育的影響,本文選擇了地理探測(cè)器的因子探測(cè)模塊、風(fēng)險(xiǎn)探測(cè)模塊和交互作用探測(cè)模塊。
(1)因子探測(cè)。探測(cè)自變量(滑坡影響因素)對(duì)因變量(滑坡災(zāi)害發(fā)育)的解釋力,即滑坡影響因素對(duì)滑坡災(zāi)害發(fā)育作用和影響的程度,以q值量化滑坡與影響因素之間的關(guān)系,表示影響因素對(duì)滑坡災(zāi)害發(fā)育有100×q%的貢獻(xiàn)率,公式為
。
(2)
式中:q表示影響因素對(duì)滑坡災(zāi)害發(fā)育的貢獻(xiàn)率,%;N與σ2表示樣本量和方差;Nh與σh2表示h層的樣本量和方差。
(2)風(fēng)險(xiǎn)探測(cè)。計(jì)算因變量在影響因素子區(qū)間的均值,表示滑坡災(zāi)害在子區(qū)間的發(fā)生率。
(3)交互作用探測(cè)。評(píng)估兩種不同的影響因素交互作用時(shí)對(duì)滑坡災(zāi)害發(fā)育的影響,判斷依據(jù)如表1所示。
表1 影響因素交互作用判斷依據(jù)
基于ArcGIS對(duì)12種影響因素分級(jí),統(tǒng)計(jì)子區(qū)間的滑坡點(diǎn)分布規(guī)律,利用信息量模型和地理探測(cè)器風(fēng)險(xiǎn)探測(cè)模塊分別計(jì)算子區(qū)間的信息量值和滑坡發(fā)生率,可視化結(jié)果見(jiàn)圖3?;聻?zāi)害發(fā)育的成因復(fù)雜,在影響因素內(nèi)部表現(xiàn)出較為明顯的空間分異性。
研究區(qū)內(nèi)滑坡主要發(fā)育于高程較低([571,1 300) m)、坡度較緩([0°,30°))、地形起伏度較低([0,30) m)、地表彎曲程度較小(平面曲率第四區(qū)間,剖面曲率第四、第五區(qū)間)和東南、西南、西、西北坡向的區(qū)域; 在距斷層距離因素中,滑坡主要發(fā)育于[0,600) m區(qū)間內(nèi); 在距道路距離因素中,滑坡主要發(fā)育于[0~300) m區(qū)間內(nèi); 在距水系距離因素中,滑坡主要發(fā)育于[0~300) m區(qū)間內(nèi); 在土地利用類(lèi)型因素中,滑坡主要發(fā)育于建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)用地; 在工程地質(zhì)巖組因素中,滑坡主要發(fā)育于泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖為主的軟弱沉積巖(巖組4與巖組8)以及以礫石土層、砂卵礫石層為主的第四系堆積物中(巖組6與巖組9); 在斜坡結(jié)構(gòu)因素中,滑坡主要發(fā)育于順向坡、順斜坡和逆斜坡中,這些區(qū)域信息量值均大于0,滑坡發(fā)生率較高,有利于滑坡的發(fā)生。
圖3-1 研究區(qū)滑坡空間分布規(guī)律統(tǒng)計(jì)
圖3-2 研究區(qū)滑坡空間分布規(guī)律統(tǒng)計(jì)
滑坡分布規(guī)律在連續(xù)性影響因素中呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)。在高程、坡度、地形起伏度因素中,滑坡主要分布于高程較低、坡度較緩、地形起伏小的區(qū)域,且滑坡數(shù)量、信息量值、滑坡發(fā)生率隨高程、坡度、地形起伏度增加,總體呈減小趨勢(shì); 在平面曲率和剖面曲率因素中,滑坡數(shù)量、信息量值、滑坡發(fā)生率呈近似正態(tài)分布,峰值位于曲率絕對(duì)值接近于0的位置,隨曲率絕對(duì)值增大而減??; 在距斷層距離、距道路距離、距水系距離因素中,滑坡主要分布于距離斷層、道路、水系較近區(qū)域,隨著距離的增加滑坡數(shù)量、信息量值、滑坡發(fā)生率減小,距斷層距離大于5 000 m的區(qū)間內(nèi),滑坡數(shù)量和滑坡發(fā)生率極高,此區(qū)間是數(shù)據(jù)與數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型定量評(píng)價(jià)的異常值,與斷層作用無(wú)關(guān),不參與斷層作用力的討論。
基于地理探測(cè)器因子探測(cè)模塊分析影響因素與滑坡發(fā)育的關(guān)系,q值表示影響因素對(duì)滑坡發(fā)育的貢獻(xiàn)率,p值表示影響因素與滑坡發(fā)育的顯著性,以5%為置信區(qū)間(表2)。
表2 因子探測(cè)結(jié)果
因子探測(cè)結(jié)果表明,高程、距道路距離、工程地質(zhì)巖組、土地利用類(lèi)型、距水系距離、地形起伏度、坡度、距斷層距離、平面曲率、剖面曲率、斜坡結(jié)構(gòu)的p值均小于0.05,呈高顯著性,表示影響因素與滑坡發(fā)育具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義; 坡向因素的p值遠(yuǎn)大于0.05,不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在分析的12個(gè)影響因素中,高程、距道路距離、工程地質(zhì)巖組的貢獻(xiàn)率均大于30%,對(duì)滑坡發(fā)育的解釋力最強(qiáng); 坡度、土地利用類(lèi)型、距水系距離、地形起伏度、距斷層距離的貢獻(xiàn)率均大于15%,對(duì)滑坡發(fā)育具有較強(qiáng)的解釋力; 平面曲率、剖面曲率、斜坡結(jié)構(gòu)、坡向的貢獻(xiàn)率均小于10%,對(duì)滑坡發(fā)育的解釋力較弱。
通過(guò)交互探測(cè)模塊計(jì)算兩種不同影響因素共同作用對(duì)滑坡發(fā)育的貢獻(xiàn)率,并與單一因素的貢獻(xiàn)率對(duì)比,分析兩種影響因素的交互作用(表3),交互作用探測(cè)結(jié)果中斜對(duì)角線(xiàn)數(shù)據(jù)表示單因子貢獻(xiàn)率,下三角矩陣表示影響因素交互作用貢獻(xiàn)率,上三角矩陣表示交互作用結(jié)果。滑坡災(zāi)害的發(fā)育是在多因素共同作用下的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)過(guò)程,交互作用分析表明研究區(qū)內(nèi)兩兩因素交互作用對(duì)滑坡發(fā)育均呈雙因子增強(qiáng)或非線(xiàn)性增強(qiáng)作用,表明兩種因素共同作用時(shí)對(duì)滑坡的發(fā)育具有增強(qiáng)作用,其中以高程與距斷層距離、距道路距離、距水系距離、工程地質(zhì)巖組,距道路距離與坡度、地形起伏度、距斷層距離、距水系距離、工程地質(zhì)巖組交互作用的貢獻(xiàn)率均大于50%,表明在研究區(qū)內(nèi)的滑坡發(fā)育中,高程和距道路距離因素起到了非常重要的作用。
表3 交互作用探測(cè)結(jié)果
基于研究區(qū)所提取的靜態(tài)地質(zhì)環(huán)境滑坡發(fā)育影響因素,使用ArcGIS對(duì)影響因素貢獻(xiàn)率和分級(jí)子區(qū)間信息量值加權(quán)疊加,預(yù)測(cè)研究區(qū)內(nèi)滑坡的易發(fā)性。篩除貢獻(xiàn)率較低的X9~X12這4種影響因素,使用X1~X8生成研究區(qū)滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)圖,采用自然斷點(diǎn)法將滑坡易發(fā)性劃分為低易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、高易發(fā)區(qū)、極高易發(fā)區(qū)4個(gè)易發(fā)分區(qū)(圖4),使用核密度統(tǒng)計(jì)對(duì)研究區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行密度統(tǒng)計(jì)(圖5),分析研究區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害點(diǎn)的空間聚集性。
研究區(qū)內(nèi)極高易發(fā)區(qū)面積約193 km2,高易發(fā)區(qū)面積約314 km2,中易發(fā)區(qū)面積約457 km2,低易發(fā)區(qū)面積約217 km2,分區(qū)面積占比分別為16%、26%、39%和19%。極高和高易發(fā)區(qū)主要沿山谷和河流走勢(shì)線(xiàn)分布,集中于峽谷和河流溝谷地貌,而中低易發(fā)區(qū)主要分布于較高海拔山區(qū)。易發(fā)分區(qū)的分布特征表明海拔較低、受人類(lèi)活動(dòng)影響較大、河流動(dòng)力較強(qiáng)的地區(qū)極易發(fā)生滑坡,與滑坡影響因素的空間分異特征高度一致(圖5)。核密度統(tǒng)計(jì)圖中核密度高值區(qū)與易發(fā)性評(píng)價(jià)圖中的極高易發(fā)區(qū)和高易發(fā)區(qū)分布基本相同,主要分布于南部丘陵區(qū)和中低山峽谷區(qū),表示研究區(qū)內(nèi)滑坡災(zāi)害點(diǎn)和易發(fā)分區(qū)于空間上有較高的聚集性和差異性。
圖4 研究區(qū)滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)
圖5 研究區(qū)核密度統(tǒng)計(jì)
使用ROC曲線(xiàn)檢驗(yàn)?zāi)P蜏?zhǔn)確性(圖6),模型AUC值為0.910,表明選擇的模型具有較高的精度。
圖6 易發(fā)性評(píng)價(jià)圖ROC曲線(xiàn)
基于滑坡的空間分布規(guī)律、影響因素貢獻(xiàn)率與交互作用以及滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)結(jié)果,除斜坡巖土體的工程地質(zhì)巖組性質(zhì)和水文地質(zhì)條件決定了滑坡發(fā)育的原始地質(zhì)條件和水文地質(zhì)作用,人類(lèi)工程活動(dòng)也對(duì)滑坡發(fā)育有較大的影響。研究區(qū)滑坡發(fā)育主要受高程、距道路距離、工程地質(zhì)巖組因素控制,此外與土地利用類(lèi)型、距水系距離、地形起伏度、 坡度、距斷層距離因素也有較高相關(guān)性。工程地質(zhì)巖組決定了巖土體的物質(zhì)組成,研究區(qū)內(nèi)滑坡主要發(fā)育于粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖等軟弱沉積巖以及砂卵礫石土層的第四系堆積物。距斷層、道路及水系的距離與滑坡發(fā)育具有明顯的空間衰變關(guān)系,隨距離的增加,斷層作用力、人類(lèi)工程影響、水系侵蝕作用力逐漸減小。高程、坡度、地形起伏度與滑坡發(fā)育關(guān)系呈現(xiàn)靠近小值的偏峰分布,曲率與滑坡發(fā)育關(guān)系呈近似正態(tài)分布,表明滑坡主要發(fā)生于地形變化較小、地貌較為平緩的人類(lèi)高聚集區(qū),地形地貌因素對(duì)于斜坡巖土體的力學(xué)性質(zhì)、聚匯水性、邊坡應(yīng)力分布等有重要影響,而高程、坡度、地形起伏度的偏峰分布和曲率的正態(tài)分布對(duì)于人類(lèi)活動(dòng)影響滑坡發(fā)育有明顯的指向意義。滑坡高發(fā)于建設(shè)用地和農(nóng)業(yè)用地,表明人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的巖土體失穩(wěn)和植被破壞造成了滑坡災(zāi)害的發(fā)生。滑坡的極高易發(fā)區(qū)和高易發(fā)區(qū)主要集中于中低山峽谷和丘陵地貌,并沿山谷和河流走勢(shì)線(xiàn)分布,此區(qū)域人類(lèi)活動(dòng)較為頻繁,道路修建較多; 中易發(fā)區(qū)和低易發(fā)區(qū)主要分布于海拔較高的山區(qū),此區(qū)域人類(lèi)活動(dòng)較少。影響因素的空間分異規(guī)律和易發(fā)分區(qū)的分布特征表明研究區(qū)內(nèi)人類(lèi)工程活動(dòng)對(duì)滑坡發(fā)育影響較大,合理開(kāi)展工程活動(dòng)并降低人為因素對(duì)自然環(huán)境的影響將極大地減少滑坡災(zāi)害的發(fā)生。
本文基于地理探測(cè)器和信息量模型分析了蘆山縣滑坡的空間分布規(guī)律、影響因素貢獻(xiàn)率以及影響因素交互作用,使用GIS加權(quán)疊加生成了滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)圖,總結(jié)了蘆山縣滑坡發(fā)育規(guī)律和影響因素的空間分異性,分析了靜態(tài)地質(zhì)環(huán)境下的滑坡易發(fā)性,得到以下結(jié)論:
(1)區(qū)內(nèi)滑坡主要集中于高程較低([571,1300) m)、距道路距離較近([0,300) m)、距水系距離較近([0,300) m)、地形起伏度較小([0,30) m)、坡度較緩([0°,30°))、距斷層距離較近([0,600) m)的地區(qū)。巖土類(lèi)型以粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖等軟弱沉積巖和砂卵礫石土層的第四系堆積物為主,土地利用類(lèi)型以建設(shè)用地、農(nóng)業(yè)用地等為主。
(2)滑坡發(fā)育主要受高程、距道路距離及工程地質(zhì)巖組因素控制,此外與土地利用類(lèi)型、距水系距離、地形起伏度、坡度、距斷層距離因素也有較高相關(guān)性,平面曲率、剖面曲率、斜坡結(jié)構(gòu)、坡向因素貢獻(xiàn)率極低。
(3)兩種不同影響因素對(duì)滑坡發(fā)育的作用較單一因素而言均呈現(xiàn)雙因子或非線(xiàn)性增強(qiáng),以高程和距道路距離因素與其他因素的交互作用最為強(qiáng)烈。
(4)研究區(qū)內(nèi)極高易發(fā)區(qū)面積約193 km2,高易發(fā)區(qū)面積約314 km2,中易發(fā)區(qū)面積約457 km2,低易發(fā)區(qū)面積約217 km2,分區(qū)面積占比分別為16%、26%、39%和19%,高易發(fā)區(qū)和極高易發(fā)區(qū)主要分布于東南部中低山峽谷區(qū)、丘陵區(qū)和河流溝谷地貌。