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吕梁山区滑坡崩塌发育规律及易发性研究

2020-12-02阅读(352)

吕梁山区滑坡崩塌发育规律及易发性研究

论文摘要

吕梁山区地形起伏大,地质环境复杂,人类工程活动强烈,是滑坡崩塌频发区域,急需制定合理的地质灾害防治规划,因此在该地区开展地质灾害研究和易发性评价工作,为地质环境保护提供基础数据和技术支撑,以提高防灾减灾水平。研究区滑坡崩塌的发育受地形地貌、地质结构及河流侵蚀、降雨等气象水文因素综合影响。本文依托中国地质调查局“吕梁山区城镇地质灾害调查”项目,以吕梁山区滑坡崩塌为研究对象,分析其分布特征和发育规律,基于分形理论,量化各影响因子对灾害的影响程度。并利用GIS技术,分别采用确定性系数模型与层次分析模型组合赋权法（CFAHP）、基于确定性系数法的二元Logistic回归分析模型（CF-LR）、证据权模型（WOE）三种方法对吕梁山区进行滑坡崩塌易发性分区研究对比。论文主要得到以下成果及结论:（1）通过收集研究区滑坡崩塌数据及相关环境、地质等资料,总结了滑坡崩塌时空分布规律和发育特征,并对其影响因素进行分析,选取高程、坡度、坡高、坡型、坡向、岩组、河流距、降水量8个因子作为滑坡崩塌易发性评价因子。（2）采用分形理论,以各影响因子各分段的灾害分布密度为指标,分析灾害分布与影响因子的分段分维特征,进而揭示各影响因子对滑坡崩塌发育的贡献程度。结果表明,研究区灾害分布与8个评价因子均呈现变维分形关系,滑坡崩塌发育受各个因子综合控制。根据累计变换阶数和分维值大小,得到各评价因子对滑坡崩塌的贡献程度排序为:高程>坡向>降水量>坡高>河流距>岩组>坡型>坡度。（3）采用CF-AHP法将定性与定量方法结合,基于确定性系数法得到各因子子类对滑坡崩塌发育的确定性系数,基于层次分析法确定因子权重,加权总和得到易发性分区图;CF-LR法基于指数概率理论,通过回归分析发生灾害和未发生灾害的地质环境差异,得到各个因子的权重,进而加权总和得到易发性分区图;WOE模型基于条件概率统计函数,通过分析各个证据因子对滑坡崩塌的贡献率,加权总和得到易发性分区图。（4）通过ROC曲线检验以上三种方法的评价效果,其AUC值分别为0.749、0.745、0.731,表明三种方法均具有较高的准确性,CF-AHP方法效果最优,采用自然断点法划分为极高易发区、高易发区、中等易发区、低易发区、极低易发区。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 选题依据及研究意义
  •     1.1.1 选题依据
  •     1.1.2 研究意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 地质灾害易发性研究现状
  •     1.2.2 研究区地质灾害研究现状
  •   1.3 研究内容及技术路线
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 技术路线
  • 第二章 吕梁山区地质环境条件
  •   2.1 自然地理条件
  •     2.1.1 地理位置
  •     2.1.2 气象与水文
  •   2.2 区域地质条件
  •     2.2.1 地形地貌
  •     2.2.2 地层岩性
  •     2.2.3 地质构造
  •     2.2.4 新构造运动与地震
  •     2.2.5 工程地质岩组
  •   2.3 人类工程活动
  • 第三章 吕梁山区滑坡崩塌发育规律
  •   3.1 滑坡崩塌类型及分布特征
  •   3.2 滑坡崩塌时空发育规律
  •     3.2.1 空间分布规律
  •     3.2.2 时间分布规律
  •   3.3 滑坡崩塌影响因素
  •     3.3.1 河流侵蚀
  •     3.3.2 降雨作用
  •     3.3.3 人类工程活动
  •     3.3.4 冻融作用
  •     3.3.5 新构造活动与地震
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 易发性评价因子分析
  •   4.1 评价因子的选取与分段
  •   4.2 评价因子分析
  •     4.2.1 高程
  •     4.2.2 坡度
  •     4.2.3 坡高
  •     4.2.4 坡型
  •     4.2.5 坡向
  •     4.2.6 岩组
  •     4.2.7 断裂距
  •     4.2.8 河流距
  •     4.2.9 降水量
  •   4.3 本章小结
  • 第五章 吕梁山区滑坡崩塌分布分形特征
  •   5.1 分形理论概述
  •     5.1.1 基本概念
  •     5.1.2 累计和变换分形理论
  •   5.2 基于累计和变换分形理论的滑坡崩塌分形特征
  •     5.2.1 灾害空间分布密度与高程的变维分形
  •     5.2.2 灾害空间分布密度与坡度的变维分形
  •     5.2.3 灾害空间分布密度与坡高的变维分形
  •     5.2.4 灾害空间分布密度与坡型的变维分形
  •     5.2.5 灾害空间分布密度与坡向的变维分形
  •     5.2.6 灾害空间分布密度与岩组的变维分形
  •     5.2.7 灾害空间分布密度与河流距的变维分形
  •     5.2.8 灾害空间分布密度与降水量的变维分形
  •   5.3 分维值意义的探讨
  •   5.4 本章小结
  • 第六章 吕梁山区滑坡崩塌易发性评价
  •   6.1 评价模型与方法概述
  •     6.1.1 确定性系数模型（CF）
  •     6.1.2 层次分析模型（AHP）
  •     6.1.3 逻辑回归模型（LR）
  •     6.1.4 证据权模型（WOE）
  •   6.2 层次分析法与确定系数法组合赋权法
  •     6.2.1 评价因子确定性系数
  •     6.2.2 评价因子权重确定
  •     6.2.3 分区结果与评价
  •   6.3 基于确定系数法的逻辑回归模型
  •     6.3.1 确定性系数CF值计算
  •     6.3.2 回归系数计算
  •     6.3.3 分区结果与评价
  •   6.4 证据权法
  •     6.4.1 因子独立性检验
  •     6.4.2 证据因子权重计算
  •     6.4.3 分区结果与评价
  •   6.5 模型评价结果对比
  •     6.5.1 结果对比与分析
  •     6.5.2 精度验证
  •     6.5.3 最优评价模型
  •     6.5.4 不确定性分析
  •   6.6 本章小结
  • 结论与展望
  •   7.1 结论
  •   7.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读学位期间取得的研究成果
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 乔朋腾

    导师: 张常亮

    关键词: 吕梁山区,滑坡,崩塌,发育规律,分形理论,易发性

    来源: 长安大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

    单位: 长安大学

    基金: 中国地质调查局“吕梁山区城镇地质灾害调查”项目

    分类号: P642.2

    总页数: 92

    文件大小: 6456K

    下载量: 198

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