Geoscience ›› 2018, Vol. 32 ›› Issue (03): 602-610.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.03.18
• Hydrogeology and Environmental Geology • Previous Articles Next Articles
ZHANG Xiaodong1,2(), LIU Xiangnan1(
), ZHAO Zhipeng2, WU Wenzhong2, LIU Haiyan2, ZHANG Yong2, GAO Yuliang3
Received:
2017-08-06
Revised:
2018-04-20
Online:
2018-06-10
Published:
2023-09-22
Contact:
LIU Xiangnan
CLC Number:
ZHANG Xiaodong, LIU Xiangnan, ZHAO Zhipeng, WU Wenzhong, LIU Haiyan, ZHANG Yong, GAO Yuliang. Comparative Study of Geological Hazards Susceptibility Assessment: Constraints from the Information Value+Logistic Regression Model and the CF+Logistic Regression Model[J]. Geoscience, 2018, 32(03): 602-610.
评价因子 | 分级数 | 指标分级 |
---|---|---|
坡度/(°) | 8 | 0~5,5~10,10~15,15~20,20~25,25~30,30~35,>35 |
坡向 | 9 | 平地,北向,东北,东向,东南,南向,西南,西向,西北 |
坡高/m | 5 | 0~10,10~20,20~30,30~40,>40 |
高程/m | 6 | 1 294~1 400,1 400~1 500,1 500~1 600,1 600~1 700,1 700~1 800,1 800~1 950 |
地层 | 10 | 全新统,更新统,新近系,古近系,白垩系,侏罗系,三叠系,二叠系,奥陶系,中元古界 |
距河流 距离/m | 6 | 0~200,200~400,400~600,600~800,800~1 000,>1 000 |
距道路 距离/m | 5 | 0~100,100~200,200~300,300~400,>400 |
NDVI | 5 | 0~0.1,0.1~0.2,0.2~0.3,0.3~0.4,>0.4 |
Table 1 Classification of geological hazard susceptibility evaluation factors in Yanchi of Ningxia
评价因子 | 分级数 | 指标分级 |
---|---|---|
坡度/(°) | 8 | 0~5,5~10,10~15,15~20,20~25,25~30,30~35,>35 |
坡向 | 9 | 平地,北向,东北,东向,东南,南向,西南,西向,西北 |
坡高/m | 5 | 0~10,10~20,20~30,30~40,>40 |
高程/m | 6 | 1 294~1 400,1 400~1 500,1 500~1 600,1 600~1 700,1 700~1 800,1 800~1 950 |
地层 | 10 | 全新统,更新统,新近系,古近系,白垩系,侏罗系,三叠系,二叠系,奥陶系,中元古界 |
距河流 距离/m | 6 | 0~200,200~400,400~600,600~800,800~1 000,>1 000 |
距道路 距离/m | 5 | 0~100,100~200,200~300,300~400,>400 |
NDVI | 5 | 0~0.1,0.1~0.2,0.2~0.3,0.3~0.4,>0.4 |
评价 因子 | 评价因子 分级 | 灾害 点/个 | 类别面 积/km2 | I | CF | 评价 因子 | 评价因子 分级 | 灾害 点/个 | 类别面 积/km2 | I | CF |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
坡度/(°) | 0~5 | 12 | 5 011.41 | -2.658 6 | -0.932 18 | 地层 | 全新统 | 9 | 2 271.03 | -2.154 76 | -0.887 59 |
5~10 | 27 | 596.50 | 0.280 8 | 0.253 46 | 更新统 | 189 | 3 706.01 | 0.400 04 | 0.341 38 | ||
10~15 | 13 | 264.36 | 0.363 6 | 0.315 65 | 新近系 | 3 | 57.03 | 0.431 04 | 0.362 56 | ||
15~20 | 31 | 133.18 | 1.918 3 | 0.883 34 | 古近系 | 2 | 348.50 | -1.784 48 | -0.836 92 | ||
20~25 | 43 | 262.37 | 1.567 5 | 0.819 44 | 白垩系 | 28 | 331.56 | 0.904 40 | 0.616 28 | ||
25~30 | 63 | 124.53 | 2.694 6 | 0.965 43 | 侏罗系 | 0 | 0.85 | 0 | -1.000 00 | ||
30~35 | 17 | 181.26 | 1.009 3 | 0.658 02 | 三叠系 | 0 | 19.68 | 0 | -1.000 00 | ||
>35 | 25 | 184.01 | 1.379 9 | 0.774 88 | 二叠系 | 0 | 11.53 | 0 | -1.000 00 | ||
坡向 | 平地 | 17 | 528.11 | -0.060 08 | -0.060 25 | 奥陶系 | 0 | 4.73 | 0 | -1.000 00 | |
北向 | 69 | 905.96 | 0.801 12 | 0.570 68 | 中元古界 | 0 | 6.70 | 0 | -1.000 00 | ||
东北 | 25 | 648.00 | 0.120 99 | 0.117 99 | 距河流 距离/m | 0~200 | 129 | 165.12 | 3.129 14 | 0.990 09 | |
东向 | 12 | 651.21 | -0.617 92 | -0.469 59 | 200~400 | 36 | 155.36 | 1.913 78 | 0.882 65 | ||
东南 | 27 | 836.37 | -0.057 23 | -0.057 47 | 400~600 | 11 | 156.31 | 0.722 06 | 0.532 45 | ||
南向 | 40 | 983.37 | 0.173 90 | 0.165 27 | 600~800 | 12 | 148.45 | 0.860 67 | 0.597 55 | ||
西南 | 15 | 818.46 | -0.623 37 | -0.472 52 | 800~1 000 | 5 | 151.03 | -0.032 03 | -0.032 60 | ||
西向 | 10 | 889.92 | -1.112 54 | -0.678 91 | >1 000 | 38 | 5 981.34 | -1.682 81 | -0.819 35 | ||
西北 | 16 | 496.22 | -0.058 42 | -0.058 64 | 距道路 距离/m | 0~100 | 8 | 147.50 | 0.461 62 | 0.382 83 | |
坡高/m | 0~10 | 27 | 5430.71 | -1.927 98 | -0.858 83 | 100~200 | 5 | 117.78 | 0.216 63 | 0.201 66 | |
10~20 | 31 | 655.24 | 0.324 99 | 0.287 29 | 200~300 | 10 | 129.05 | 0.818 39 | 0.578 64 | ||
20~30 | 37 | 306.56 | 1.261 51 | 0.742 14 | 300~400 | 9 | 109.17 | 0.880 33 | 0.606 07 | ||
30~40 | 41 | 181.10 | 1.890 53 | 0.879 06 | >400 | 199 | 6 254.12 | -0.071 68 | -0.071 45 | ||
>40 | 95 | 184.01 | 2.714 90 | 0.966 84 | NDVI | <0.1 | 9 | 813.75 | -1.128 42 | -0.684 02 | |
高程/m | 1 294~1 400 | 14 | 1418.34 | -1.242 18 | -0.718 34 | 0.1~0.2 | 91 | 2 919.37 | -0.092 26 | -0.090 96 | |
1 400~1 500 | 66 | 2 599.04 | -0.297 23 | -0.263 83 | 0.2~0.3 | 72 | 1 885.13 | 0.110 92 | 0.108 71 | ||
1 500~1 600 | 70 | 1 850.39 | 0.101 35 | 0.099 80 | 0.3~0.4 | 40 | 687.70 | 0.531 54 | 0.426 89 | ||
1 600~1 700 | 64 | 577.99 | 1.175 33 | 0.715 75 | >0.4 | 19 | 451.67 | 0.207 50 | 0.194 02 | ||
1 700~1 800 | 14 | 210.37 | 0.666 20 | 0.503 56 | |||||||
1 800~1 950 | 3 | 101.49 | -0.145 34 | -0.139 39 |
Table 2 Results for different classes of influence factors of information value model and CF model
评价 因子 | 评价因子 分级 | 灾害 点/个 | 类别面 积/km2 | I | CF | 评价 因子 | 评价因子 分级 | 灾害 点/个 | 类别面 积/km2 | I | CF |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
坡度/(°) | 0~5 | 12 | 5 011.41 | -2.658 6 | -0.932 18 | 地层 | 全新统 | 9 | 2 271.03 | -2.154 76 | -0.887 59 |
5~10 | 27 | 596.50 | 0.280 8 | 0.253 46 | 更新统 | 189 | 3 706.01 | 0.400 04 | 0.341 38 | ||
10~15 | 13 | 264.36 | 0.363 6 | 0.315 65 | 新近系 | 3 | 57.03 | 0.431 04 | 0.362 56 | ||
15~20 | 31 | 133.18 | 1.918 3 | 0.883 34 | 古近系 | 2 | 348.50 | -1.784 48 | -0.836 92 | ||
20~25 | 43 | 262.37 | 1.567 5 | 0.819 44 | 白垩系 | 28 | 331.56 | 0.904 40 | 0.616 28 | ||
25~30 | 63 | 124.53 | 2.694 6 | 0.965 43 | 侏罗系 | 0 | 0.85 | 0 | -1.000 00 | ||
30~35 | 17 | 181.26 | 1.009 3 | 0.658 02 | 三叠系 | 0 | 19.68 | 0 | -1.000 00 | ||
>35 | 25 | 184.01 | 1.379 9 | 0.774 88 | 二叠系 | 0 | 11.53 | 0 | -1.000 00 | ||
坡向 | 平地 | 17 | 528.11 | -0.060 08 | -0.060 25 | 奥陶系 | 0 | 4.73 | 0 | -1.000 00 | |
北向 | 69 | 905.96 | 0.801 12 | 0.570 68 | 中元古界 | 0 | 6.70 | 0 | -1.000 00 | ||
东北 | 25 | 648.00 | 0.120 99 | 0.117 99 | 距河流 距离/m | 0~200 | 129 | 165.12 | 3.129 14 | 0.990 09 | |
东向 | 12 | 651.21 | -0.617 92 | -0.469 59 | 200~400 | 36 | 155.36 | 1.913 78 | 0.882 65 | ||
东南 | 27 | 836.37 | -0.057 23 | -0.057 47 | 400~600 | 11 | 156.31 | 0.722 06 | 0.532 45 | ||
南向 | 40 | 983.37 | 0.173 90 | 0.165 27 | 600~800 | 12 | 148.45 | 0.860 67 | 0.597 55 | ||
西南 | 15 | 818.46 | -0.623 37 | -0.472 52 | 800~1 000 | 5 | 151.03 | -0.032 03 | -0.032 60 | ||
西向 | 10 | 889.92 | -1.112 54 | -0.678 91 | >1 000 | 38 | 5 981.34 | -1.682 81 | -0.819 35 | ||
西北 | 16 | 496.22 | -0.058 42 | -0.058 64 | 距道路 距离/m | 0~100 | 8 | 147.50 | 0.461 62 | 0.382 83 | |
坡高/m | 0~10 | 27 | 5430.71 | -1.927 98 | -0.858 83 | 100~200 | 5 | 117.78 | 0.216 63 | 0.201 66 | |
10~20 | 31 | 655.24 | 0.324 99 | 0.287 29 | 200~300 | 10 | 129.05 | 0.818 39 | 0.578 64 | ||
20~30 | 37 | 306.56 | 1.261 51 | 0.742 14 | 300~400 | 9 | 109.17 | 0.880 33 | 0.606 07 | ||
30~40 | 41 | 181.10 | 1.890 53 | 0.879 06 | >400 | 199 | 6 254.12 | -0.071 68 | -0.071 45 | ||
>40 | 95 | 184.01 | 2.714 90 | 0.966 84 | NDVI | <0.1 | 9 | 813.75 | -1.128 42 | -0.684 02 | |
高程/m | 1 294~1 400 | 14 | 1418.34 | -1.242 18 | -0.718 34 | 0.1~0.2 | 91 | 2 919.37 | -0.092 26 | -0.090 96 | |
1 400~1 500 | 66 | 2 599.04 | -0.297 23 | -0.263 83 | 0.2~0.3 | 72 | 1 885.13 | 0.110 92 | 0.108 71 | ||
1 500~1 600 | 70 | 1 850.39 | 0.101 35 | 0.099 80 | 0.3~0.4 | 40 | 687.70 | 0.531 54 | 0.426 89 | ||
1 600~1 700 | 64 | 577.99 | 1.175 33 | 0.715 75 | >0.4 | 19 | 451.67 | 0.207 50 | 0.194 02 | ||
1 700~1 800 | 14 | 210.37 | 0.666 20 | 0.503 56 | |||||||
1 800~1 950 | 3 | 101.49 | -0.145 34 | -0.139 39 |
评价因子 | VIF | 评价因子 | VIF | 评价因子 | VIF | 评价因子 | VIF | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
I模型 | CF模型 | I模型 | CF模型 | I模型 | CF模型 | I模型 | CF模型 | ||||
坡度 | 5.689 | 4.058 | 坡高 | 7.351 | 5.786 | 地层 | 1.144 | 1.200 | 距道路距离 | 1.062 | 1.096 |
坡向 | 1.132 | 1.053 | 高程 | 1.242 | 1.614 | 距河流距离 | 1.145 | 1.177 | NDVI | 1.080 | 1.020 |
Table 3 Results for VIF of influence factors of information value model and CF model
评价因子 | VIF | 评价因子 | VIF | 评价因子 | VIF | 评价因子 | VIF | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
I模型 | CF模型 | I模型 | CF模型 | I模型 | CF模型 | I模型 | CF模型 | ||||
坡度 | 5.689 | 4.058 | 坡高 | 7.351 | 5.786 | 地层 | 1.144 | 1.200 | 距道路距离 | 1.062 | 1.096 |
坡向 | 1.132 | 1.053 | 高程 | 1.242 | 1.614 | 距河流距离 | 1.145 | 1.177 | NDVI | 1.080 | 1.020 |
模型 | 因子 | 坡度 | 坡向 | 高程 | 地层 | 距河流距离 | 距道路距离 | NDVI |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
I | 坡度 | 1 | 0.281** | 0.154** | -0.178** | 0.255** | 0.175** | 0.082 |
坡向 | 1 | -0.020 | -0.156** | 0.085 | -0.057 | -0.087 | ||
高程 | 1 | 0.121* | -0.183** | 0.082 | 0.140** | |||
地层 | 1 | -0.129* | 0.013 | 0.152** | ||||
距河流距离 | 1 | 0.043 | 0.024 | |||||
距道路距离 | 1 | 0.144** | ||||||
NDVI | 1 | |||||||
CF | 坡度 | 1 | 0.142** | 0.275** | -0.220** | 0.176** | 0.204** | 0.058 |
坡向 | 1 | 0.024 | -0.132* | 0.078 | -0.041 | 0.016 | ||
高程 | 1 | 0.160** | -0.182** | 0.187** | -0.003 | |||
地层 | 1 | -0.240** | 0.067 | -0.065 | ||||
距河流距离 | 1 | 0.048 | 0.111* | |||||
距道路距离 | 1 | -0.007 | ||||||
NDVI | 1 |
Table 4 Correlation matrix of influence factors
模型 | 因子 | 坡度 | 坡向 | 高程 | 地层 | 距河流距离 | 距道路距离 | NDVI |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
I | 坡度 | 1 | 0.281** | 0.154** | -0.178** | 0.255** | 0.175** | 0.082 |
坡向 | 1 | -0.020 | -0.156** | 0.085 | -0.057 | -0.087 | ||
高程 | 1 | 0.121* | -0.183** | 0.082 | 0.140** | |||
地层 | 1 | -0.129* | 0.013 | 0.152** | ||||
距河流距离 | 1 | 0.043 | 0.024 | |||||
距道路距离 | 1 | 0.144** | ||||||
NDVI | 1 | |||||||
CF | 坡度 | 1 | 0.142** | 0.275** | -0.220** | 0.176** | 0.204** | 0.058 |
坡向 | 1 | 0.024 | -0.132* | 0.078 | -0.041 | 0.016 | ||
高程 | 1 | 0.160** | -0.182** | 0.187** | -0.003 | |||
地层 | 1 | -0.240** | 0.067 | -0.065 | ||||
距河流距离 | 1 | 0.048 | 0.111* | |||||
距道路距离 | 1 | -0.007 | ||||||
NDVI | 1 |
模型 | 因子 | B | S.E. | Wals | df | Sig | Exp(B) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
I | 坡度 | 0.342 | 0.054 | 39.554 | 1 | 0 | 1.408 |
高程 | 0.421 | 0.199 | 4.478 | 1 | 0.034 | 1.523 | |
地层 | -2.007 | 0.646 | 9.646 | 1 | 0.002 | 0.134 | |
距河流距离 | 0.928 | 0.281 | 10.899 | 1 | 0.001 | 2.529 | |
距道路距离 | 1.781 | 0.605 | 8.675 | 1 | 0.003 | 5.937 | |
NDVI | 0.926 | 0.346 | 7.148 | 1 | 0.008 | 2.525 | |
常量 | 1.234 | 0.309 | 15.973 | 1 | 0 | 3.435 | |
CF | 坡度 | 1.595 | 0.233 | 46.867 | 1 | 0 | 4.928 |
高程 | 1.786 | 0.370 | 23.321 | 1 | 0 | 5.968 | |
地层 | -2.310 | 0.881 | 6.872 | 1 | 0.009 | 0.099 | |
距河流距离 | 3.015 | 0.640 | 22.218 | 1 | 0 | 20.383 | |
距道路距离 | 3.742 | 1.616 | 5.364 | 1 | 0.021 | 42.175 | |
NDVI | -1.837 | 0.521 | 12.440 | 1 | 0 | 0.159 | |
常量 | 1.695 | 0.368 | 21.215 | 1 | 0 | 5.446 |
Table 5 Results of logistic regression analysis
模型 | 因子 | B | S.E. | Wals | df | Sig | Exp(B) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
I | 坡度 | 0.342 | 0.054 | 39.554 | 1 | 0 | 1.408 |
高程 | 0.421 | 0.199 | 4.478 | 1 | 0.034 | 1.523 | |
地层 | -2.007 | 0.646 | 9.646 | 1 | 0.002 | 0.134 | |
距河流距离 | 0.928 | 0.281 | 10.899 | 1 | 0.001 | 2.529 | |
距道路距离 | 1.781 | 0.605 | 8.675 | 1 | 0.003 | 5.937 | |
NDVI | 0.926 | 0.346 | 7.148 | 1 | 0.008 | 2.525 | |
常量 | 1.234 | 0.309 | 15.973 | 1 | 0 | 3.435 | |
CF | 坡度 | 1.595 | 0.233 | 46.867 | 1 | 0 | 4.928 |
高程 | 1.786 | 0.370 | 23.321 | 1 | 0 | 5.968 | |
地层 | -2.310 | 0.881 | 6.872 | 1 | 0.009 | 0.099 | |
距河流距离 | 3.015 | 0.640 | 22.218 | 1 | 0 | 20.383 | |
距道路距离 | 3.742 | 1.616 | 5.364 | 1 | 0.021 | 42.175 | |
NDVI | -1.837 | 0.521 | 12.440 | 1 | 0 | 0.159 | |
常量 | 1.695 | 0.368 | 21.215 | 1 | 0 | 5.446 |
模型 | 敏感区级别 | Sai/% | Gei/% | Rei=Gei/Sai |
---|---|---|---|---|
I | 极低敏感区(Ⅰ) | 60.79 | 28.26 | 0.46 |
低敏感区(Ⅱ) | 23.44 | 14.13 | 0.60 | |
中敏感区(Ⅲ) | 11.34 | 27.17 | 2.40 | |
高敏感区(Ⅳ) | 4.43 | 30.43 | 6.87 | |
CF | 极低敏感区(Ⅰ) | 54.49 | 26.09 | 0.48 |
低敏感区(Ⅱ) | 22.89 | 18.48 | 0.81 | |
中敏感区(Ⅲ) | 10.30 | 14.13 | 1.37 | |
高敏感区(Ⅳ) | 12.32 | 41.30 | 3.35 |
Table 6 Rationality verification results of susceptibility zonation of geological hazards in the study area
模型 | 敏感区级别 | Sai/% | Gei/% | Rei=Gei/Sai |
---|---|---|---|---|
I | 极低敏感区(Ⅰ) | 60.79 | 28.26 | 0.46 |
低敏感区(Ⅱ) | 23.44 | 14.13 | 0.60 | |
中敏感区(Ⅲ) | 11.34 | 27.17 | 2.40 | |
高敏感区(Ⅳ) | 4.43 | 30.43 | 6.87 | |
CF | 极低敏感区(Ⅰ) | 54.49 | 26.09 | 0.48 |
低敏感区(Ⅱ) | 22.89 | 18.48 | 0.81 | |
中敏感区(Ⅲ) | 10.30 | 14.13 | 1.37 | |
高敏感区(Ⅳ) | 12.32 | 41.30 | 3.35 |
[1] |
GUZZETTI F, REICHENBACH P, CARDINALI M, et al. Probabilistic landslide hazard assessment at the basin scale[J]. Geomorphology, 2005, 72(1/4) : 272-299.
DOI URL |
[2] | 倪化勇, 王德伟, 陈绪钰, 等. 四川雅江县城地质灾害发育特征与稳定性评价[J]. 现代地质, 2015, 29(2):474-480. |
[3] | 孟庆华, 孙炜锋, 王涛. 陕西凤县地质灾害易发性评价研究[J]. 工程地质学报, 2011, 19(3):388-396. |
[4] | 张超, 陈艳, 张宇飞, 等. 基于多元线性回归模型的云南昭通地质灾害易发性评价[J]. 水文地质工程地质, 2016, 43(3):159-163. |
[5] |
CHAU K T, SZE Y L, FUNG M K, et al. Landslide hazard analysis for Hong Kong using landslide inventory and GIS[J]. Computers & Geosciences, 2004, 30(4):429-443.
DOI URL |
[6] | 田春山, 刘希林, 汪佳. 基于CF和Logistic回归模型的广东省地质灾害易发性评价[J]. 水文地质工程地质, 2016, 43(6):154-161. |
[7] | 岳溪柳, 黄玫, 徐庆勇, 等. 贵州省喀斯特地区泥石流灾害易发性评价[J]. 地球信息科学学报, 2015, 17(11):1396-1403. |
[8] | 许冲, 戴福初, 姚鑫, 等. 基于GIS与确定性系数分析方法的汶川地震滑坡易发性评价[J]. 工程地质学报, 2010, 18(1):15-26. |
[9] | 方苗, 张金龙, 徐瑱. 基于GIS和Logistic回归模型的兰州市滑坡灾害敏感性区划研究[J]. 遥感技术与应用, 2011, 26(6):845-853. |
[10] | 杜谦, 范文, 李凯, 等. 二元 Logistic 回归和信息量模型在地质灾害分区中的应用[J]. 灾害学, 2017, 32(2):220-226. |
[11] | 张晓东, 刘湘南, 赵志鹏, 等. 盐池县地质灾害遥感调查及空间分布特征分析[J]. 水文地质工程地质, 2017, 44(1):164-170. |
[12] |
SHORTLIFFE E H, BUCHANAN B G. A model of inexact reasoning in medicine[J]. Mathematical Biosciences, 1975, 23(3):351-379.
DOI URL |
[13] | HECKERMAN D. Probabilistic interpretation for mycin’s certainty factors[J]. Machine Intelligence & Pattern Recognition, 2013, 4:9-20. |
[14] |
LIANG J W, KAZUHIDE S, SHUJI M. Landslide susceptibility analysis with logistic regression model based on FCM sampling strategy[J]. Computers & Geosciences, 2013, 57:81-92.
DOI URL |
[15] |
HAMID R P, MAJID M, BISWAJEET P. Landslide susceptibility mapping using index of entropy and conditional probability models in GIS:Safarood Basin,Iran[J]. Catena, 2012, 97:71-84.
DOI URL |
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