云南省各州市泥石流災害與水系分布的規律分析

孫顯辰 王保云 彭娟 劉坤香 楊穗 金珠

摘要：云南省多山地高原地形，是我國泥石流災害發生頻率極高的省份之一。本文基于ArcGIS和線性回歸的方法對云南省各州市泥石流災害與水系分布的規律進行研究和分析。首先運用ArcGIS軟件將泥石流災害數據和云南省水系分布地圖進行導入和連接，其次計算出每個泥石流災害點與附近水系的歐氏距離，然后按照云南省行政區劃在整合后的地圖中提取出各州市，最后運用線性回歸的方法對泥石流災害數據進行統計。實驗結果表明，泥石流災害多發生在水系附近的區域，且水系分布密集的州市發生的更容易泥石流災害。

關鍵詞：ArcGIS;云南省各州市;泥石流災害;水系;分布規律

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）15-0016-03

1概述

云南省位于我國西南部的云貴高原，亞洲大陸地質構造最復雜的地區，是亞洲板塊與印度洋板塊的交界地區。這些地帶活動強烈，在邊緣形成規模巨大的斷層，而斷層區域為泥石流災害的發生提供了有利的地質條件。省內共有長江、珠江、紅河、瀾滄江、怒江和伊洛瓦底河六大水系，水系的多數支流分水嶺狹窄，有河流落差大、水流湍急、多險峻激流瀑布等特點。高落差的地勢和河流的沖刷，加上雨季的強降雨，使得云南省泥石流災害頻發。下面將從水系分布方面，運用ArcGIS工具和線性回歸方法對各州市泥石流災害進行分析。

2研究方法及工具

ArcGIS工具：ArcGIS是繪制地圖和地理信息的基本框架，為研究者提供地理空間信息處理的平臺。通過ArcGIS空間分析可以對泥石流災害與水系分布的規律進行研究和分析。

線性回歸：本文中運用一元線性回歸分析方法對各州市泥石流災害與水系分布的規律進行分析。一元線性回歸可以擬合最佳回歸線，反映泥石流災害的發生數目隨著距水系歐氏距離的變化趨勢和幅度。擬合公式為y=ax+b，其中a是回歸方程的斜率，反映了泥石流災害發生數目隨著距水系歐氏距離的變化速率。斜率越大，表示泥石流災害數量隨歐氏距離的變化速度越快.b則為回歸方程在y軸上的截距，是x=0時v的期望值。

3泥石流災害與水系分布的關系

首先通過ArcGIS空間分析以及歐氏距離分析，得到圖1所示泥石流災害點與水系分布關系的空間分析圖。在云南省，瀾滄江流經迪慶州、怒江州、大理州、保山市、臨滄市、普洱市和西雙版納州等州市，怒江流經怒江州、保山市、臨滄市、德宏州等州市，珠江流經曲靖市、玉溪市、紅河州和文山州等州市，紅河流經大理州、楚雄州、玉溪市、紅河州等州市，伊洛瓦底河流經怒江州和德宏州，長江流經迪慶州、大理州、麗江市、楚雄州、昆明市、曲靖市和昭通市等州市。通過圖1可以發現，每個州市都有一至多條水系分布，泥石流沿著河流的兩岸密集分布，距離水系較遠的區域，則發生泥石流災害的數量相對較少。水系密布的州市，泥石流災害發生的數量明顯多于其他水系稀疏的州市，比如大理州、怒江州、紅河州和昭通市等州市。

從第一行開始，分別為西雙版納州、保山市、楚雄州、大理州、德宏州、迪慶州、紅河州、昆明市、麗江市、臨滄市、怒江州、普洱市、曲靖市、文山州、玉溪市、昭通市。

最后對ArcGIS的實驗結果進行匯總，用線性回歸擬合泥石-流災害點與水系的歐氏距離，如圖2所示。第一組為楚雄州、昆明市、昭通市和曲靖市，趨勢方程分別為v=7.9x+36.5，y=-0.8x+22.8，v=-26.3x+115.1，y=-5.3x+26.3，昭通市趨勢方程的斜率最大，說明隨著距水系歐氏距離的變化，泥石流的發生數目的變化越快，在水系的附近，泥石流發生的數目遠大于距離水系較遠的區域，其他三個州市的泥石流災害數量隨離水系歐式距離的變化不大。第二組為玉溪市、紅河州、文山州和西雙版納州，趨勢方程分別為y=-13.6x+61.8，y=-12x+66.4，v=-2.5x+15.5，y=-x+7.6，玉溪市和紅河州在水系附近發生泥石流數目分別為4起和11起，文山州和西雙版納州的趨勢線的斜率較低，說明泥石流數目隨距水系距離的增加而減少的慢。第三組為普洱市、臨滄市、保山市和德宏州，趨勢方程為y=9.3x+42.1，y=-7.5x+39.3，y=-8.9x+41.1，y=-7.7x+39.5，這一組州市的變化趨勢大致相同，泥石流都發生在距水系較近的區域，而且，泥石流發生的數量隨著距水系距離的增加而減少。第四組為怒江州、迪慶州、大理州和麗江市，趨勢方程為y=36.1x+146.3，y=-10.1x+46.3，y=-30.1x+139.7，y=0.8x+8，怒江州州內水系密布，有怒江、伊洛瓦底河和瀾滄江三大主要水系，這些水系多流經于群山之間的深谷中，水流湍急，極容易引發泥石流，因此怒江州的趨勢方程斜率較大，而麗江市和迪慶州的趨勢方程比較平緩，泥石流災害點也多位于水系的附近。

總的來看，各州市的趨勢方程的斜率都為負數，在水系的兩岸以及附近區域，由于雨季連綿不斷的降水導致河流水位上升，泥石流沖積物增多，為泥石流的發生提供了有利的物料條件，發生大量泥石流災害。

4結論

綜上所述，金沙江水系的主河流經迪慶州、麗江市、大理州、昆明市和昭通市，其中昆明市的泥石流主要分布在長江水系的小江流域，其他四個州市的泥石都流沿金沙江主河及其支流的斜坡區呈帶狀或面狀密集分布，大理州境內的瀾滄江水系、怒江水系和紅河水系附近也分布著較多的泥石流災害點。迪慶州、怒江州、保山市、臨滄市和普洱市的境內都有瀾滄江和怒江水系的流經，由于水系流經的地帶相對高度大，形成斷裂帶，導致區域產生不穩定的自然斜坡，因此州市內這兩大水系附近的泥石流災害比較嚴重。而玉溪市、紅河州和文山州的泥石流則主要集中在珠江和紅河水系兩岸。總體來看，泥石流災害點多分布于距離水系近的區域，并且泥石流災害更容易發生在水系廣布的州市。