论文中文题名: | 滑坡灾害敏感性集成建模方法研究 ——以重庆市南川区为例 |
姓名: | |
学号: | 19209071008 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 0818 |
学科名称: | 工学 - 地质资源与地质工程 |
学生类型: | 硕士 |
学位级别: | 工学硕士 |
学位年度: | 2022 |
培养单位: | 西安科技大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 地质灾害防治 |
第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
论文提交日期: | 2022-06-27 |
论文答辩日期: | 2022-06-01 |
论文外文题名: | Research on integrated modeling method of landslide susceptibility based on GIS:A case study of Nanchuan District, Chongqing City |
论文中文关键词: | |
论文外文关键词: | Landslide susceptibility evaluation ; GIS ; Factor difference ; Integration model ; Nanchuan district |
论文中文摘要: |
滑坡敏感性的评价结果可以为滑坡防治提供相关判断依据。本文选取重庆市南川区滑坡作为研究对象,对该地区进行滑坡灾害敏感性评价及分区研究,通过影响因子相关性检验、集合模型精度提升和敏感性差异化分析三个方面展开相关研究,取得如下结果: (1)本文以重庆市南川区地质、水文、气象等多源数据作为基础,共选择高程、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率、泥沙输移指数(STI)、地形湿度指数(TWI)、水流功率指数(SPI)、河流距离、降雨、岩性、断层距离、土壤、土地利用、公路距离和归一化植被指数(NDVI)共计16个影响因子,构建备选数据库。利用确定性系数法(CF)和滑坡点密度分析了南川区滑坡灾害与敏感性因子各分级之间的空间关系。 (2)本文选择皮尔逊相关性检验、多重共线性诊断和相关属性评价三种方法对因子相关性进行检验,结果表明所有的因子均相互独立且对敏感性建模有所贡献。 (3)以误差降低剪枝树(Reduced-error pruning tree,Rept)作为基分类器,分别与Bagging模型、Dagging模型和Real Adaboost模型进行耦合,共得到Rept模型、BRept模型、DRept模型和RRept模型,使用四种模型对重庆市南川区进行了滑坡敏感性评价。使用受试者工作特征曲线(ROC)、标准误差(SE)、95%置信区间(CI)、显著性水平P、平均绝对误差(MAE)对四个模型的精度进行了验证比较,发现所有集合模型的性能优于单一模型,RRept模型在所有比较中展现出了最优的结果。最后通过Wilcoxon符号秩检验的结果表明,最优模型与其他模型都存在显著性差异。 (4)通过kappa系数对所有模型的敏感性图之间的差异程度进行了验证,结果表明,只有Rept模型与BRept模型的敏感性图之间一致性较高。最后使用差异化比较方法分析了最优模型RRept模型与其他模型的敏感性图的差异性。结果表明,RRept模型敏感性图的低估区域主要集中于研究区的西北部,而高估区域主要集中于东南部。同时高估与低估栅格受到影响因子的控制存在一定的空间分布模式。 |
论文外文摘要: |
The evaluation results of landslide susceptibility can provide relevant judgment basis for landslide prevention and control. In this paper, the susceptibility evaluation and zoning study of landslide in Nanchuan district of Chongqing were carried out. In this study, relevant researches were carried out from three aspects: correlation test of influencing factors, accuracy improvement of model and susceptibility differentiation analysis, and the following results were obtained: (1) Select multi-source data to construct factor alternative database. Based on multi-source geological, hydrological and meteorological data of Nanchuan District, Chongqing, Total choose elevation, slope angle, slope aspect, plane curvature, profile curvature, sediment transport index (STI), topographic wetness index (TWI), Stream Power index (SPI), distance to rivers, rainfall, lithology, distance to fault, soil, landuse, distance to road and normalized difference vegetation index (NDVI) for a total of 16 factors, build alternative database. Based on certainty factor (CF) and landslide point density, the spatial relationship between landslide and influencing factors in Nanchuan district was analyzed. (2) In this paper, Pearson correlation test, multicollinearity diagnosis and correlation attribute evaluation are selected to test the correlation of factors. The results show that all factors are independent of each other and contribute to susceptibility modeling (3) The Reduced error pruning tree (Rept) was used as the base classifier, which was coupled with Bagging model, Dagging model and Real Adaboost model respectively. Four integrated models (Rept, BRept, DRept and RRept) were used to evaluate the susceptibility of landslides in Nanchuan District of Chongqing. Receiver operating characteristic curve (ROC), standard error (SE), 95% confidence interval (CI), significance level P and mean absolute error (MAE) were used to verify and compare the accuracy of the four models. The results show that the performance of all integrated models is better than single model. The RRept model showed optimal results in all comparisons. Finally, Wilcoxon signed-rank test shows that there are significant differences between the optimal model and other models. (4) The degree of difference between susceptibility maps of all models was verified by Kappa coefficient. The results showed that only Rept model and BRept model had a high consistency between susceptibility maps. The difference of susceptibility maps between RRept model and other models is analyzed by differentiation comparison method. The results show that the underestimation region of RRept model susceptibility map is mainly concentrated in the northwest of the study area, while the overestimation region is mainly concentrated in the southeast. At the same time, there is a certain spatial distribution pattern in the influencing factors of overestimation and underestimation grids. |
参考文献: |
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中图分类号: | P642.22 |
开放日期: | 2022-06-27 |