基于GIS的管道工程滑坡危险性区划研究-论文.pdf

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1、第３１卷第４期长江科学院院报Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．４２０１４年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＡｐｒ．２０１４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１４．０４．０２４２０１４，３１（０４）：１１４－１１８基于ＧＩＳ的管道工程滑坡危险性区划研究１１２２１３４李俊彦，王敬奎，陈祥，刘明学，彭振华，康向阳，姚元涛（１．海工英派尔工程有限公司，山东青岛２６６０６１；２．北京交通大学土木建筑工程学院，北京１０００４４；３．神华地质勘查有限责任公司，北京１

2、０００８５；４．山东大学土建与水利学院，济南２５０１００）摘要：根据逻辑回归模型和某油气管道工程沿线已发生滑坡的确定性系数ＣＦ，统计回归滑坡发生概率与其影响因子之间的函数关系。首先，根据影响因子子集中滑坡灾害面积和影响因子子集面积来计算滑坡发生的确定性系数ＣＦ；其次，将滑坡灾害是否发生作为因变量，影响因子子集中发生滑坡的确定性系数ＣＦ作为自变量，应用逻辑回归模型统计分析它们之间的函数关系；然后，利用ＧＩＳ技术计算研究区内各独立属性单元发生滑坡的概率ｐ，按概率ｐ值范围，将研究区划分为５个危险性等级，并绘制滑坡危险性区划图；最后，用滑

3、坡灾害的分布数据来检验滑坡危险性区划的效果。研究结果表明：基于逻辑回归模型和确定性系数ＣＦ的滑坡危险性区划方法是有效的，并适用于油气管道工程沿线滑坡的危险性区划工作。关键词：滑坡；逻辑回归模型；确定性系数ＣＦ；危险性区划中图分类号：Ｐ６４２．２２文献标志码：Ａ文章编号：１００１－５４８５（２０１４）０４－０１１４－０５［４］（如岩土体类型）。针对上述问题，通过建立基于逻辑回归模型和１研究背景滑坡发生确定性系数ＣＦ的评价方法，可以解决滑油气管道工程沿线的滑坡危险性区划是对研究坡危险性区划中影响因子权重和异质数据合并的问区内发生滑坡的

4、可能性做出等级划分，是油气管道题。这种方法已有类似研究。工程沿线滑坡预警预报工作的基础。滑坡危险性区本文将基于逻辑回归模型和滑坡发生确定性系划的方法可以根据研究区域的大小和相关资料的详数ＣＦ的评价方法应用于油气管道工程沿线的滑坡细程度来选择：对于较小的区域，如果能获得岩土体危险性区划中，来研究这种方法在油气管道工程沿的详细资料，可以用适当的力学模型来分析；对于较线的滑坡危险性区划中的适用性。大的区域，且具有丰富的滑坡灾害记录，则可以用统［１］计模型来评价。２理论方法统计分析模型是利用ＧＩＳ技术进行大区域内滑坡危险性区划的一种方法。

5、首先利用ＧＩＳ空间分析由于滑坡是否发生及影响滑坡发生的部分因子功能，将每个影响因子用一张专题地图来表示；然后是分类变量，因此数值变量的分析方法（如ｔ检验、将多个专题地图作相应的数学运算，得到一张新的方差分析、协方差分析和多元回归分析等）不适用专题地图，该运算的结果即为危险性区划的结于推导此类因变量和自变量之间的关系，但是可以果［２］。但是在实际应用中存在２个问题：一是影响［５］采用卡方检验或逻辑回归分析的方法。因子数据层的权重受人为因素影响，即通常使用的逻辑回归模型可表述为：设ｐ为某事件发生的概层次分析法主要依赖专家经验，先确定滑

6、坡的影响率，则取值范围为［０，１］，那么（１－ｐ）为该事件不发因子，再利用专家打分法确定各影响因子的权重，最生的概率。将两者的比值取自然对数得ｌｎ［ｐ／（１－后对所有影响因子进行计算分析，从而完成危险性ｐ）］，并作为因变量，将影响因子ｘｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）作［３］区划；二是异质数据不能直接进行数学计算，影为自变量，建立线性回归方程：响滑坡发生的因子有多种存在方式，即有以连续形ｐｚ＝ｌｎ()＝Ｂ０＋Ｂ１ｘ１＋…＋Ｂｎｘｎ。（１）式存在的（如地面高程），也有以离散形式存在的１－ｐ收稿日期：２０１３－０９－２０；修回日期：２０１３－

7、１１－１６基金项目：国家自然科学基金“青年基金”项目（４１００２０９２）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（２０１１ＪＢＭ２６５）作者简介：李俊彦（１９７８－），男，河南内黄人，工程师，硕士，从事地下工程、环境地质方面的研究，（电话）０５３２－８９０９０５８２（电子信箱）ｌｉｊｙ＠ｅｎｐａｌ．ｃｎ。第４期李俊彦等基于ＧＩＳ的管道工程滑坡危险性区划研究１１５式中：Ｂ０为回归常数；Ｂｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）为回归系重要步骤。造成滑坡发生的因子种类繁多、影响方数。于是可得概率ｐ的表达式式各异，按力学状态可分为使强度降低的因素和使ｅｘ

8、ｐ（ｚ）下滑力增加的因素；按影响方式又可分为内部因素ｐ＝＝１＋ｅｘｐ（ｚ）和外部因素。ｅｘｐ（Ｂ０＋Ｂ１ｘ１＋…＋Ｂｎｘｎ）本文以某管道工程沿线为研究区，选取影响滑。（２）１＋ｅｘｐ（Ｂ０＋Ｂ１ｘ１＋…＋Ｂｎｘｎ）坡发生的９个主要因素，分别为：距河