基于证据权模型的滑坡灾害易发性评价研究——以普洱市为例

针对在滑坡灾害易发性评价研究中,评价因子相互干扰且较少考虑各因子对滑坡灾害贡献率的问题,本文选取证据权模型为评价方法,构建以高程、坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率、岩性、距断裂距离、植被指数、距水系距离、距道路距离、土地利用类型及降水量共12个因子为指标的评价体系,对普洱市进行了滑坡灾害易发性评价。评价精度较高,可为类似滑坡灾害易发性评价提供参考。

基于模糊证据权模型的青藏高原区土地适宜性评价

在中国耕地保护形势日益严峻的情况下,如何在青藏高原区有效地开发耕地后备资源备受关注,开展自然质量适宜性评价研究是进行耕地后备资源开发利用的重要前提。该文以西藏一江两河流域为典型研究区,选取地形地貌、气候、土壤和水资源状况等4个方面的8个因子,引入知识与数据驱动一体化的模糊证据权模型,得出全域耕地后备资源自然质量适宜性等级,并与综合指数模型评价结果进行对比分析。结果表明:1)模糊证据权模型的评价结果显示,99.38%的耕地"参照物"处于适宜性三等以上,说明该模型能有效评价耕地后备资源自然质量适宜性;2)对比综合指数模型评价结果中90.83%的耕地"参照物"处于三等以上,说明模糊证据权模型较综合指数模型在某种程度上能够更好地克服评价因子权重确定的主观性和自然条件多样化所带来的计算复杂性等问题;3)研究区11 434.1 km^2耕地后备资源在自然质量上具有不同程度的适宜性,其中一等占9.6%,二等占5.5%,三等占38.6%,四等占22.8%,五等占23.4%;耕地后备资源开发可以重点关注日喀则市、贡嘎、扎囊、拉孜、乃东、拉萨市和白朗等县市。该文可为耕地后备资源适宜性评价提供方法借鉴,并为西藏一江两河流域耕地后备资源的合理开发提供依据。

基于证据权模型的川西鲜水河断裂带滑坡易发性评价

鲜水河断裂带是发育于青藏高原东缘的一条大型左旋走滑断裂带,该区新构造活动强烈且历史强震频发,一系列大型-巨型滑坡沿断裂带密集分布。在资料收集的基础上,对鲜水河断裂带两侧10 km区域内进行遥感解译和野外地质调查,建立数据库并对滑坡主要影响因素进行分析。在滑坡区域发育分布规律分析的基础上,选取地形坡度、地形坡向、地面高程、平面曲率、地形湿度指数、活动断裂、工程地质岩组、年降雨量、河流、道路、植被覆盖指数等11个因素作为滑坡易发性评价因子,在Arc GIS软件平台上,采用证据权模型开展了滑坡易发性评价。根据成功率曲线对评价结果的检验,滑坡易发性评价结果具有较好的精度,并将研究区的滑坡易发程度划分为极高易发、高易发、中等易发、低易发和不易发5个级别。滑坡的易发性受鲜水河断裂带影响显著,极高易发区和高易发区主要分布在东谷到道孚县沿鲜水河断裂带两侧,以及康定县城和磨西镇附近;中等易发区主要分布在鲜水河支流两岸及省道沿线;滑坡低易发区和不易发区主要分布在人类工程活动少的高山地带以及地形相对平缓的区域。滑坡易发性评价结果很好地反映了鲜水河断裂带区域内滑坡发育分布现状,为该区重大工程规划建设和防灾减灾提供参考依据。

基于证据权模型的川藏铁路加查——朗县段滑坡易发性评价

川藏铁路加查至朗县段地处西藏自治区东南部,该区新构造活动强烈,地质构造复杂且历史强震频发,一系列大型—巨型滑坡在该区密集分布。本文基于滑坡遥感解译和野外地质灾害调查,建立了川藏铁路加查—朗县段的滑坡空间数据库,选取高程、坡度、坡向、平面曲率、地层岩性、距河流距离、距断裂带距离、距道路距离、植被归一化指数(NDVI)以及年平均降雨量等10个滑坡影响因子,基于ArcGIS软件平台和证据权模型,进行滑坡易发性评价。根据滑坡易发性指数(LSI)的分布特征,结合野外地质调查的认识,将研究区内的滑坡易发程度划分为4个级别,即极高易发区、高易发区、中易发区和低易发区,分别占研究区总面积的17.43%、22.64%、32.21%和27.72%。分析表明,极高易发区和高易发区主要分布在人类工程活动较多的研究区西南部,沿着雅鲁藏布江及其支流呈带状分布,中、低易发区主要分布在植被覆盖率较高、人类工程活动相对较少的东北部。极高易发区和高易发区内发育的滑坡数量约占已调查识别滑坡总数的88%,研究结果与已知滑坡的分布情况较吻合,采用成功率曲线对易发性评价结果进行检验,正确率达到了83%,具有较高的精度。易发性评价结果较好地反映了研究区内滑坡发育分布现状,可以为该区重大工程规划建设和防灾减灾提供理论指导和参考依据。

基于证据权模型的宁芜盆地中段玢岩铁矿资源预测

基于证据权模型,对宁芜盆地中段玢岩铁矿进行矿产资源评价。首先,结合研究区的成矿地质背景,提取地层、岩体、构造、物探异常等四大类证据因子。然后,分析各证据因子与铁矿点之间的空间关系,认为大王山旋回火山岩与次火山岩与玢岩铁矿的关系最为密切,是寻找玢岩铁矿的岩石标志,深成侵入体则与铁矿空间上无明显关系,构造、物探异常在空间上与玢岩铁矿也有较大关联。根据计算结果,选取与玢岩铁矿密切相关的大王山旋回火山岩地层、闪长玢岩岩体、各方向(EW,NW,NE)构造缓冲区、航磁异常和布格重力异常七类证据图层。最后,采用证据权模型进行成矿后验概率计算,结合成矿地质背景及物探异常,圈定5个成矿预测区,它们在区域上具明显的NE向展布特征,并且普遍分布与成矿密切相关的闪长玢岩岩体,同时位于航磁高值以及NW向和NE向构造发育密集处。

川西北金矿的证据权模型及其预测应用

在深入理解川西北地区金矿成矿特征的基础上 ,建立了该区的地质、物探、化探、遥感和金矿床 (点 )数据库 ,优选了 10个致矿证据层。应用证据权模型对该区进行成矿分析 ,认为本区共有NW、NE、SN、EW四个方向上的金矿成矿区 ,同时分析了四个成矿区的分布特征和空间耦合关系。在此基础上 ,根据该区成矿概率分布进行了有利成矿远景区的预测 。

混合模糊证据权模型在河北承德煤炭资源预测中的应用

应用模糊逻辑法、加权证据权法相结合的混合模糊证据权模型和GeoDASGIS技术开展了承德煤炭资源预测研究。采用模糊逻辑法对与煤炭矿床有关的证据层进行了系统的处理和分析,并在此基础上采用加权证据权方法编制了成矿后验概率图,最终划分出5个主要的找矿远景区。研究结果不仅对进一步开展预测区优选评价具有重要的参考意义,而且为混合知识驱动与数据驱动的混合预测模型提供了一种可借鉴的有效方法。

证据权模型中两种预测单元划分方式对比

证据权模型作为一种数据综合方法已被广泛应用于矿产资源定量预测与评价。在模糊证据权基础上,发展了基于地质单元思想的矢量证据图层构建和数据综合方法,并通过实例作具体阐述:它以矿点缓冲区图层作为训练图层,以各证据变量图层在空间上的叠置所形成的唯一地质单元作为评价对象,统一计算各个证据变量的证据权重,进而基于地质单元进行证据综合和后验概率成图。与基于栅格(或规则格网)的模型不同,基于矢量证据权模型以具有明确地质内涵的地质单元(而非规则网格单元)为预测单元,易于解释,并且消除了边界误差;相比基于规则格网划分所得到的成矿单元,以矿床(点)缓冲区作为训练对象,提高了已知矿点的代表性。实例表明:若预测单元大小为初始栅格大小整数倍,各缓冲等级平均面积计算误差为0.26%,否则面积平均误差达到6%;即使在预测单元大小为初始栅格大小整数倍情况下,矿点平均计算误差也达到4.78%。因此,基于地质单元思想的证据权预测单元划分方法在精度上优于基于栅格或规则格网方法。

基于证据权模型的赤峰——呼伦贝尔成矿带找矿预测

赤峰—呼伦贝尔成矿带是大兴安岭南部黄岗梁—甘珠尔庙成矿带的一部分,该区域地质构造复杂,地壳以及岩浆岩活动剧烈,在大兴安岭南部区域矿带中形成了多金属矿产成矿潜力。为寻求研究区找矿突破,解决赤峰—呼伦贝尔成矿带的成矿预测理论以及模型预测不完善的问题,提出了一种基于地理信息系统技术和数据权理论的赤峰—呼伦贝尔成矿带找矿预测模型。首先阐述了该预测模型的构建思路,利用地理信息系统空间分析软件(ArcGIS)对获取的研究区域地层信息、构造信息、岩浆岩信息进行空间分析,形成空间数据库;然后将证据权理论应用于预测模型中,构建了赤峰—呼伦贝尔成矿带成矿预测模型。根据构建的模型,进行了成矿预测,通过将空间数据库中的数据代入预测模型中得到该区域内各证据因子的权重以及概率,进而将该区域按照成矿潜力分成3类靶区。经验证,各靶区找矿潜力较好,证明了预测结果的有效性。所构建的成矿预测模型,对于进一步在赤峰—呼伦贝尔成矿带进行找矿勘探研究与实践具有一定的参考价值。

证据权模型与含矿网格单元蒙特卡洛法相结合的资源潜力评价新方法

本文提出了计算含矿单元数概率分布函数的新方法，在此基础上，把证据权模型矿产资源评价方法得到的含矿网格单元作为蒙特卡洛模型中的统计对象，得到了与证据权模型找矿法结合的含矿网格单元蒙特卡洛法矿产资源潜力评价方法。该方法可以把评价工作区的矿产空间分布信息、成矿模式和找矿模型、成矿—找矿空间信息引入蒙特卡洛方法中，无需估计矿床个数分布，减少了工作步骤和评价误差，可提高工作效率和自动化。对实际案例的应用表明该方法是可行的。

基于加权证据权模型的青藏高原东部巴塘断裂带滑坡易发性评价

巴塘断裂带位于青藏高原东部,呈北东—南西向展布,全新世活动强烈,沿断裂带崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害极为发育。基于遥感解译和野外地质调查,在巴塘断裂带两侧10 km范围内识别出滑坡93处;在分析滑坡空间发育特征的基础上,选取地形地貌(地面高程、地形坡度和地形坡向)、地形湿度指数、地层岩性、活动断裂、降雨量、水系、人类工程活动和植被覆盖等10个因素作为滑坡易发程度的主控因素,采用加权证据权法建立滑坡易发性评价模型,开展巴塘断裂带滑坡易发性评价;成功率(ROC)曲线检验结果表明此次滑坡易发性评价的准确率为82.3%。采用基于自然断点法将滑坡易发程度划分为极高易发、高易发、中等易发和低易发4个级别,结果表明滑坡易发性受巴塘断裂带和河流控制显著,极高易发区和高易发区主要分布在巴塘断裂带、金沙江和巴曲河谷及一级支流两侧,中等易发区主要分布在巴曲各支流中上游,低易发区主要分布在人类工程活动弱的高山地带以及地形相对平缓的区域。滑坡易发性评价结果很好地反映了巴塘断裂带现今滑坡发育分布特征,对该区重大工程规划建设和防灾减灾具有科学指导意义。

基于模糊证据权模型的长汀县水土保持措施适宜性评价

在水土保持措施的适宜性评价中,评价因子的选取和权重的确定是值得探讨的问题。为避免因子选取和权重确定的主观随意性,引入集知识和数据驱动为一体的模糊证据权模型。以福建省长汀县封禁措施为研究对象,选取自然适宜性和社会适宜性2方面共7个因子,综合各因子参数计算后验概率,得到长汀县水土保持措施适宜性分级图。结合2014—2015年封禁措施分布情况进行分析,结果表明:高度适宜占38.5%,中度适宜占43.5%,一般适宜占9.2%,中度适宜级别以上占82%,与实际情况有较高的吻合性。这说明模糊证据权模型能够客观、准确地对水土保持措施进行适宜性评价,可以为政府配置水土保持措施提供决策参考和理论依据。

ArcGIS证据权模型在铜矿成矿预测中的应用——以博格达-哈尔里克成矿带为例

本文选择博格达-哈尔里克一带作为研究区,从区域成矿地质背景入手,鉴于该地区已知成型铜矿床较少,成矿规律研究薄弱,故作者采用ArcGIS平台下的证据权模型(WofE),以数据驱动方式为主,从断裂构造、沉积岩相与建造、火山岩建造、侵入岩岩性等方面,以学生化反差S(C)作为有利因子衡量指标,对各控矿因素进行影响程度分类,利用加权逻辑斯回归模型计算成矿后验概率,根据后验概率值的大小进行成矿远景区的圈定和分级,在博格达-哈尔里克成矿带内共圈定7个成矿远景区。最后结合区域化探资料进行了验证,结果显示所圈定的铜矿成矿远景区内化探异常明显,与Cu元素异常套合较好,说明ArcGIS证据权模型能很好地为区域矿产预测提供良好的技术支撑,为研究区铜矿找矿方向提供理论依据,文中所总结的基于ArcGIS平台的证据权计算方法流程也为区域矿产预测提供了方法借鉴。

基于模糊证据权模型的基本农田保护区空间布局合理性评价

以长阳土家族自治县的基本农田保护图斑为研究对象,对基本农田保护区布局的合理性进行评价,为科学编制新一轮土地整治规划和建设高标准基本农田提供指导和参考。采用知识与数据驱动一体化的模糊证据权模型的研究方法。结果表明:(1)模糊证据权模型能够充分利用先验知识,克服了因子筛选、权重计算的主观性,算法简单,可操作性强,使得评价结果客观、合理;(2)86.52%的样本点落在修正后验概率分级图中度合理及以上的级别,与已知的信息吻合性较高,表明了模糊证据权能科学,有效的进行基本农田保护区空间布局合理性的评价;(3)依据修正后验概率将研究区域划分为4个等级,高度合理、中度合理、临近合理、不合理,其中合理区域占到基本农田保护区的96.79%,表明了长阳土家族自治县基本农田保护区划定较合理。研究结果为后期快速有效的开展基本农田保护区合理性评价提供了方法借鉴,并对布局优化调整和可持续发展提供指导意义。

基于GIS和证据权模型的山阳县地质灾害易发性评价

地质灾害易发性涉及因素众多,评价结果取决于不同模型和参量权重赋值为当前研究热点。以陕西省山阳县为研究区域,在收集整理区域地质环境条件、地质灾害分布资料、相关性分析等基础上,最终选取坡度、坡向、坡型、工程地质岩组、距断层距离、距河流距离、距道路距离等8个影响因子,采用证据权模型对8个影响因子进行分析,使用GIS空间分析功能对研究区开展地质灾害易发性评价。结果显示,山阳县地质灾害易发等级可划分为高易发、中易发、低易发和非易发4个等级,面积分别为262.2 km^(2)、436.7 km^(2)、1141.6 km^(2)、1694.5 km^(2),占山阳县总面积的7.48%、12.35%、32.29%、47.94%。进一步采用ROC曲线方法检验评价等级结果的可靠性,得到AUC为0.8242(精度达82.42%)。

基于加权证据权模型的丽江—小金河断裂中南段滑坡易发性评价

丽江—小金河断裂全新世活动强烈、地震频发,沿断裂带的滑坡地质灾害极为发育。以断裂带中南段两侧10 km为研究区,根据地质地理环境和滑坡发育特征,选取高程、坡度、坡向、距活动断裂距离、距河流水系距离、距道路距离、工程地质岩组、降雨量、土地利用类型以及地震动峰值加速度10个影响因子为评价指标,运用加权证据权模型,开展丽江—小金河断裂中南段滑坡易发性评价,基于自然断点法将滑坡易发程度划分为高易发、中等易发、低易发和非易发4个级别,评价结果AUC值为0.81。结果显示:①研究区内滑坡受坡度、断裂、水系、岩性因素的影响程度更高;②高易发区和中等易发区主要沿断裂带和金沙江等主要河流水系两侧分布,在玉龙县、松坪乡、大东乡等周边区域较集中;③西川乡处于高易发区,但目前滑坡灾害点较少,应加强关注。

基于证据权模型的退耕还林(草)驱动力因素分析——以陕西省吴起县为例

以2000年、2011年的Landsat TM影像为数据源,通过遥感解译和GIS空间技术集成,得到吴起县两期土地利用覆盖分类图,采用证据权模型研究吴起县154个村2000—2011年退耕还林(草)的格局演变及内在驱动机制。结果表明:11年来,吴起县耕地面积显著减少,林地、草地面积明显增加;耕地有84.6%退耕成林地、草地,其中,耕地的坡度、距离公路的距离、人均耕地面积与退耕还林(草)的分布呈正相关关系;高程与退耕还林(草)的分布呈倒U形关系;道路密度与退耕还林(草)分布呈负相关关系,但是显著程度并不明显;阴坡退耕还林(草)面积相对于阳坡面积较大;距离农村道路的距离对退耕还林(草)的分布没有显著的影响。气象数据相关变量中,年均相对湿度与退耕还林(草)分布呈倒U形关系,20—20时平均年降水量与退耕还林(草)分布呈正相关关系。

基于GIS的证据权模型在秦岭～松潘金矿潜力预测中的应用

数据驱动的证据权法被用来进行金矿潜力制作。为了确定秦岭～松潘金矿的潜力区，需利用地质、地球化学、地球物理等数据。数据采集、图形处理、空间分析都是在GIS平台上进行的。预测结果表明，证据权法在综合不同空间数据上是有效的，最终的预测图件圈出了最有利的矿化区，可用于进一步勘查研究。

基于模糊证据权模型的冀中坳陷孔隙型地热资源潜力评价

冀中坳陷孔隙型地热资源储量丰富,开发潜力巨大。本文以冀中坳陷孔隙型地热资源为研究对象,根据地热资源成藏机理研究,确定布格重力异常、磁异常、地温梯度、盖层厚度和基底埋深等5个评价指标,通过构建模糊证据权模型开展地热资源潜力评价。预测结果显示地热资源分布的后验概率为2.82×10^(-5)~3.21×10^(-2),按自然间断点法将全区划分极高潜力区、高潜力区、中潜力区、低潜力区与极低潜力区共5级分区,并发现深泽、新城和陌南为3处尚未完全开发的高潜力区。预测结果与地热资源实际分布特征基本一致,说明模糊证据权模型在地热资源潜力评价方面具有良好适用性。

基于GIS与证据权模型的地质灾害易发性评价——以广安市前锋区为例

本文以四川广安市前锋区为研究区,将区内的地质灾害作为研究对象,通过选取坡度、坡向、高程、工程地质岩组、构造、道路、水系、土地利用类型等8个影响因子,基于GIS与证据权模型两者相结合,对广安市前锋区开展地质灾害易发性评价研究,并将其按照高、中、低和极低划分为四类地质灾害易发性等级。研究结果表明,高易发区、中易发区、低易发区和极低易发区,分别占前锋区面积的6.82%,26.74%,32.11%和34.34%。通过ROC特征曲线与横坐标轴所围成的面积(AUC)作为最终的评价精度,其值为87.97%,评价结果可靠,可为广安市前锋区的地质灾害防治和城乡规划建设提供科学依据。