基于信息量法玉溪河灌区滑坡灾害易发性分区评估

基于信息量法玉溪河灌区滑坡灾害易发性分区评估

杨 坤1

（1.西南科技大学环境与资源学院， 四川 绵阳，621010；）

摘要： 滑坡是一种常见的地质灾害，对人类社会和生态环境造成了严重的影响，因此，对滑坡易发性进行科学评估和分级是预防和减轻滑坡灾害的重要措施之一。本文选取地形坡度、坡向、地面高程、年平均降雨量、建设用地、道路、水系、植被归一化指数（NDVI）、曲率9大影响因素作为研究区滑坡地质灾害易发性评价的主要评价因子，通过自然断点法将研究区按信息量大小划分为：极高风险区、高风险区、中风险区、低风险区、无风险区五类，采用信息量法进行分级叠加，得到玉溪河灌区滑坡灾害易发性分区。

关键词：信息量法；自然断点法；易发性评价；滑坡

0 引  言

滑坡是常见的地质灾害之一，严重影响人类社会和生态环境。在易发区，频繁的滑坡事件对居民的安全构成威胁。科学评估和分级滑坡易发性是预防和减轻滑坡灾害的重要措施之一。

本研究采用基于信息量法的滑坡易发性分级评估方法，对玉溪河灌区进行全面评估。首先，收集和分析了地质、地貌、水文和气象数据，这些因素被认为是评估滑坡易发性的重要因素。选取了一系列影响因素，建立了评估指标体系，如坡度、高程、降雨量等，并根据其影响程度进行加权，反映其在评估中的重要性。然后，利用信息量法对这些指标进行加权计算，得出滑坡易发性的分级结果。

1 数据集和方法

1.1研究区概述

玉溪河灌区位于成都平原西南边缘，岷江、青衣江之间的浅丘台地，东北以出阝江河、南河，东南以长丘山、总岗山，西北以镇西山，蒙顶山为界，界于北纬30°00′～30°30′和东经102°55′～103°45′之间，海拔高程457～1382m。灌区属亚热带季风湿润气候区，气候温和、四季分明、降水丰沛。具有春暖常干旱，夏热多暴雨，秋凉而湿润，冬冷较干燥的特征，年平均气温在15.3℃～16.3℃。

1.2数据集和处理

在滑坡易发性评价前，需选择充分反映研究区滑坡情况的因子作为评价标准，确保科学性、适用性和真实性。地质灾害易发程度与自然地理特征、人类工程活动密切相关。在ArcGIS中采用自然断点法将DEM（数字高程模型）、坡度、曲率、降水、NDVI（归一化植被指数）分为四个级别，坡向分为九个级别；按照固定间距提取建设用地、道路、水系四个缓冲区。

2模型建立与研究结果

2.1  模型建立

信息量模型的理论基础是信息论，它主要通过熵的减少来表示事务发生的可能性。应用于地质灾害易发性评价的基本思路是利用已发生地质灾害的指标信息量值，将其转化为对整个区域地质灾害易发性的评价。其公式（1）如下[4]：                                   （1）

式中：指坡度、土地利用类型、降雨等因素组合对滑坡所提供的信息量；指坡度、土地利用类型、降雨等因素组合条件下滑坡发生的概率；P(y)指滑坡发生的概率。

滑坡空间预测以研究区域栅格单元划分为基础，先采用简化的单因素信息量模型计算，再进行叠加，其信息量模型可改写为公式（2）：                                                   （2）

式中：指坡度、土地利用类型、降雨等因素对滑坡提供的信息量；N指研究区已经发生滑坡的栅格单元总数；指分布在因素特定类别中发生滑坡的栅格单元数；指坡度、土地利用类型、降雨等因素特定类别的栅格单元数。

则预测区某栅格单元总的信息量公式（3）预测值为：                （3）

式中，n为参与评价的因素个数。

2.2  研究结果

通过对玉溪河灌区滑坡灾害易发性分区进行统计，得到无风险区355.05km2，占玉溪河灌区总面积19.24%;低风险区面积为283.68km2，占玉溪河灌区总面积的16.33%，中风险区面积为455.75km2，占玉溪河灌区的25.23%，高风险区面积为520.59km2，占玉溪河灌区总面积的28.42%，极高风险区面积为190.35km2，占玉溪河总面积的10.77%，而极高风险区主要集中在玉溪河灌区中名山区南部。玉溪河灌区滑坡灾害易发性分区图如图1所示。

图1玉溪河灌区滑坡灾害易发性分区图

3 结 论

本文通过自然断点法对因子进行分级，采用信息量法进行叠加，得到玉溪河灌区滑坡灾害易发性分区。

(1)通过自然断点法将研究区按信息量大小划分为：极高风险区、高风险区、中风险区、低风险区、无风险区五类。

(2) 通过对玉溪河灌区滑坡灾害易发性分区进行统计，得到无风险区355.05km2，占玉溪河灌区总面积19.24%;低风险区面积为283.68km2，占玉溪河灌区总面积的16.33%，中风险区面积为455.75km2，占玉溪河灌区的25.23%，高风险区面积为520.59km2，占玉溪河灌区总面积的28.42%，极高风险区面积为190.35km2，占玉溪河总面积的10.77%，而极高风险区主要集中在玉溪河灌区中名山区南部。

参考文献：

[1] 田春阳.辽宁省西丰县地质灾害易发性评价[D].辽宁师范大学,2020.DOI:10.27212/d.cnki.glnsu.2020.001173.

[2] 郭帅.陕西秦巴山区地质灾害特征分析及敏感性评价[D].西北大学,2020.DOI:10.27405/d.cnki.gxbdu.2020.002293.

陈玉敏, 唐 伟, 刘雪原, 等. 基于卫星遥感的四川省XCO2高分辨率时空分布[J]. 环境科学与技术, 2023, 46(2): 133-140.

[3] 田春阳,张威,张戈等.基于信息量法的西丰县地质灾害易发性评价[J].首都师范大学学报(自然科学版),2020,41(02):32-40.DOI:10.19789/j.1004-9398.2020.02.008.

[4]陈立华,叶江,魏传健等.基于ArcGIS与信息量法的滑坡易发性评价[J].广西大学学报(自然科学版),2016,41(01):141-148.DOI:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2016.0141.