評價單元對地質災害易發(fā)性評價的影響

劉陽， 尚慧， 占惠珠， 柳思航

(西安科技大學地質與環(huán)境學院， 西安 710054)

中國西部黃土高原地區(qū)自然條件惡劣，生態(tài)環(huán)境脆弱，是地質災害易發(fā)、高發(fā)區(qū)域，區(qū)內(nèi)地質災害對經(jīng)濟發(fā)展建設和人類生命財產(chǎn)安全造成嚴重威脅[1-2]。地質災害易發(fā)性區(qū)劃可將目標區(qū)域地質災害的易發(fā)程度通過一定的分析方法進行相對化分區(qū)，對地質災害的防治至關重要[3]。近年來，隨著地質災害易發(fā)性分區(qū)評價工作的深化普及，進行易發(fā)性分區(qū)評價十分必要。目前，中外常用的地質災害易發(fā)性區(qū)劃的方法主要有綜合評判法、層次分析法、頻率比、隨機森林模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型等[4-5]。其中，綜合評判法數(shù)學原理簡單，操作性強，廣泛應用于各種評價中。

為合理進行地質災害易發(fā)性評價，取得與實地調查較符合的區(qū)劃結果，除優(yōu)選合適的評價模型以及建立合理科學的評價指標體系進行分級量化外，更關鍵的是選取合理的評價單元，確定單元剖分形式及大小[6]。斜坡單元和網(wǎng)格單元在分區(qū)評價中被廣泛應用，諸多學者針對網(wǎng)格單元和斜坡單元對地質災害易發(fā)性分區(qū)評價展開了大量的研究工作[7]。霍艾迪等[8]以斜坡單元為研究對象，提出了將大面積調查區(qū)自動剖分為最小適宜評價單元的新方法，并通過貢獻分值模型計算各單元易發(fā)程度的分布，對陜西省黃陵縣進行了有效、定量的易發(fā)程度分區(qū)評價，得到區(qū)域地質災害易發(fā)性區(qū)劃圖；鄭玲靜等[9]基于頻率比法選取云南省小江流域作為研究對象，研究了采用地表曲率分水嶺法剖分的斜坡單元為評價單元的滑坡易發(fā)性評價；武雪玲等[10]采用數(shù)字高程模型(digital elevation model, DEM)劃分出若干個斜坡單元，運用兩類支持向量機模型分析了滑坡影響因素與易發(fā)性的定量關系，對三峽庫區(qū)進行滑坡易發(fā)性評價；陳緒鈺等[11]以柵格單元為評價單元，應用加權信息量模型和迭代自組織聚類模型對三峽庫區(qū)忠縣—方斗山地區(qū)進行地質災害易發(fā)性評價分區(qū)，評價結果合理可靠；盛明強等[12]基于柵格單元，利用單獨支持向量機模型和頻率比-支持向量機耦合模型對江西省上猶縣滑坡易發(fā)性進行對比，得出耦合模型優(yōu)于單獨支持向量機模型的結論；Ba等[13]將網(wǎng)格單元與斜坡單元作為評價單元進行比較，采用修正的信息量模型進行滑坡易發(fā)性評價，并對兩種單元的易發(fā)性結果圖進行ROC (receiver operating characteristic)曲線精度檢驗，得出斜坡單元的AUC (area under curve)值高于網(wǎng)格單元，評價結果更合理；張曦等[14]采用證據(jù)權重模型，將水文分析法和曲率分水嶺法兩種斜坡單元劃分方法用于大比例滑坡災害易發(fā)性評價研究中，指出曲率分水嶺法劃分出的斜坡單元形狀分布均勻，與歷史滑坡面積大小相近，得到的評價結果精度更高；唐川等[15]分別以柵格單元和地貌單元兩種評價單元，以信息量法和邏輯回歸法兩種評價模型對汶川縣城周邊區(qū)域進行地質災害易發(fā)性評價分區(qū)，通過比較分析認為基于地貌單元的區(qū)域易發(fā)性分區(qū)更為合理；Zhao等[16]結合網(wǎng)格單元和斜坡單元，運用支持向量機和粒子群優(yōu)化結合支持向量機模型比較了滑坡敏感性評價的合理性。以上研究對于評價單元對地質災害易發(fā)性評價的影響提供了重要參考，但目前大部分研究集中在選擇一種評價單元，采用不同的評價模型進行地質災害易發(fā)性評價，通過對比分析，選取最優(yōu)評價模型，而采用不同評價單元對比的專項研究相對較少。

鑒于此，現(xiàn)以西吉縣為研究區(qū)，基于ArcGIS，分別選用網(wǎng)格單元和斜坡單元作為地質災害易發(fā)性評價單元，采用綜合評判模型對研究區(qū)進行易發(fā)性評價，對比分析兩種評價單元的評價結果，得到地質災害易發(fā)性評價的最優(yōu)評價單元。

1 研究區(qū)概況

西吉縣位于寧夏南部山區(qū)，屬固原市。東接原州區(qū)，西鄰甘肅靜寧縣和會寧縣，南與隆德縣和甘肅靜寧縣毗鄰，北和海原縣接壤。地理坐標為東經(jīng)105°19′09″～106°04′09″，北緯35°33′57″～36°14′09″，總面積為3 144 km2，轄3鎮(zhèn)16鄉(xiāng)[17](圖1)。該區(qū)屬典型的大陸性半干旱氣候特征，年降水量少，且降水分布不均勻，雨季集中，蒸發(fā)強烈，平均氣溫偏低，災害性天氣較多。研究區(qū)地處黃土高原西北區(qū)域，地形復雜，整體起伏較大，地勢東高西低、南高北低。地貌類型分為黃土丘陵區(qū)、土石質山區(qū)和河谷平原區(qū)，以黃土丘陵區(qū)為主。境內(nèi)河流水系發(fā)育，主要有葫蘆河、清水河和祖歷河三大水系。區(qū)內(nèi)出露地層由老到新，主要有寒武系、白堊系、古近系、新近系和第四系，第四系地層分布廣泛。大地構造位于昆侖山秦嶺北祁連褶皺區(qū)，以月亮山—什字大斷裂為界，劃分為北祁連加里東褶皺帶和西吉拗陷帶。受南、西華山北麓—六盤山東麓大斷裂的影響，自1920—2010年，該縣僅震級5級、烈度Ⅵ度以上的地震就發(fā)生過5次。

圖1 西吉縣交通位置及地質災害分布圖Fig.1 Xiji County traffic location and geological hazards distribution map

西吉縣地質環(huán)境條件復雜，加之強烈地震作用的影響，致使地質災害廣泛且高頻的發(fā)生于該區(qū)。根據(jù)西吉縣1∶50 000地質災害詳細調查項目，區(qū)內(nèi)地質災害調查點共計847處(表1)，主要以滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌和泥石流等4種地質災害為主，其中滑坡發(fā)育最多，不穩(wěn)定斜坡、崩塌和泥石流次之。

表1 地質災害調查點統(tǒng)計表Table 1 Geological hazard survey point statistics table

2 地質災害易發(fā)性評價

2.1 評價單元劃分

單元剖分形式、大小及選取的單元類型是否合理，對易發(fā)性評價結果及精度的可靠性有一定影響。常用的評價單元類型有網(wǎng)格單元、地域單元、均一條件單元、子流域單元、斜坡單元等[18]。其中，僅網(wǎng)格單元為規(guī)則單元，其余均為不規(guī)則單元。均一條件單元和子流域單元在使用過程中有一定的局限性，前者未考慮到不同區(qū)域地質環(huán)境條件的差異，而后者主要用于泥石流災害易發(fā)性評價。網(wǎng)格單元雖不能完全反映地形條件，但可以利用ArcGIS軟件快速剖分；斜坡單元形狀不規(guī)整，大小及面積均不等，是崩滑流等地質災害發(fā)育的基本單元，能夠反映地勢起伏與地質環(huán)境條件[19]。在保證其他條件一定的情況下，采用網(wǎng)格單元和斜坡單元作為基本評價單元進行對比研究。

(1)網(wǎng)格單元。形狀規(guī)整，具有劃分方式簡單、快速、模型計算方便等優(yōu)點[20]，通過ArcGIS可實現(xiàn)自動快速剖分，被廣泛應用于地質災害易發(fā)性評價中。易發(fā)性評價的結果受網(wǎng)格大小的影響較大，剖分單元格過大會導致分區(qū)結果粗糙不合理，剖分單元格過小則造成單元格數(shù)量過多，計算量太大。結合研究區(qū)地質條件、范圍和已發(fā)生地質災害的規(guī)模，基于ArcGIS，將全區(qū)離散為3 348個1 km×1 km的網(wǎng)格單元[圖2(a)]。

(2)斜坡單元。對崩滑流等地質災害有明顯的控制作用，是進行地質災害易發(fā)性評價較為理想的單元，同時也是集水流域的一部分。其剖分原則是依據(jù)斜坡的自然特征，提取山谷線(匯水線)與山脊線(分水線)，將兩者交匯所組成的坡面定為斜坡單元[21]。本次研究基于ArcGIS水文分析工具，關鍵步驟包括正反地形無洼地DEM的生成、水流方向的提取、匯流累積量的計算、河網(wǎng)的生成、集水流域的生成等(圖3)[22]。首先根據(jù)DEM數(shù)據(jù)提取山谷線，生成正向集水流域，然后再將DEM數(shù)據(jù)進行反轉，按照同樣的步驟提取反地形下的山脊線，生成反向集水流域，最后把生成的正反向兩個集水流域進行融合，生成斜坡面域，后經(jīng)人工修正不合理單元，即得到斜坡單元。根據(jù)上述過程，基于1∶50 000 DEM數(shù)據(jù)提取劃分斜坡單元，將研究區(qū)劃分為1 660個評價單元[圖2(b)]。

圖2 研究區(qū)評價單元劃分結果圖Fig.2 The result graph of division of evaluation units in the study area

圖3 斜坡單元劃分流程圖[22]Fig.3 Slope unit division flow chart[22]

2.2 評價指標體系

地質災害受眾多因素影響，且各因素關系錯綜復雜，對其影響程度各不相同，因而選取合適的評價指標對地質災害易發(fā)性評價尤為重要[23]。本次評價在西吉縣野外地質災害詳細調查的基礎上，結合研究區(qū)的地質背景，從地質災害的災害歷史、形成條件及誘發(fā)因素三個方面進行地質災害易發(fā)性評價。災害歷史即已有地質災害群體統(tǒng)計，通過點密度、面密度來體現(xiàn)；地質災害形成條件諸多，如地形地貌、坡度、坡高、巖土體類型等；誘發(fā)因素包括地震、降雨和人類工程活動等。綜合西吉縣的地質災害特征及前述分析，選取災點密度、坡度、坡高、坡型、巖土體類型、降雨、人類工程活動及地震等8項因素，構建地質災害易發(fā)性評價結構模型，如圖4所示。

圖4 評價指標體系Fig.4 Evaluation index system

2.3 評價模型

選用綜合評判模型對研究區(qū)進行地質災害易發(fā)性評價。該模型原理簡單，可操作性強。通過數(shù)據(jù)歸一化處理后，將各種災害數(shù)據(jù)網(wǎng)格化[24]，再結合權重值將各歸一化指標進行疊加計算，形成評價成果圖。模型計算公式為

(1)

式(1)中：B為地質災害易發(fā)程度綜合評價指數(shù)；bi為第i個評價指標；ri為第i個評價指標的權重；n為評價指標總數(shù)。

在地質災害易發(fā)性評價中，指標權重值的確定會影響評價結果的準確性。確定權重的方法主要有主觀賦權法和客觀賦權法，前者包括層次分析法、專家打分法、最小平方法等；后者包括主成分分析法、熵權法等[25]。其中，層次分析法簡單實用、精度較高，可以衡量指標的相對重要性，能夠根據(jù)實際情況將各評價指標權系數(shù)進行合理排序。因此，本次評價采用層次分析法確定各指標權重值，建立由目標層、準則層和指標層組成的遞階層次結構，通過專家打分法判斷坡度、坡高等8個指標的相對重要性，并通過各指標兩兩比較構造判別矩陣。經(jīng)比較驗證，各層一致性比率(consistent ratio, CR)值均小于0.1，滿足一致性檢驗，各指標權重值見表2。

表2 評價指標權重

2.4 評價指標量化

上述選取的8個評價指標包括定量和定性指標，各指標數(shù)值間單位不統(tǒng)一，無法對同一目標進行綜合評價[26]。因此，基于ArcGIS提取各指標信息，并對提取后的指標進行歸一化處理。

(1)災點密度。地質災害點密度代表研究區(qū)地質災害的發(fā)育程度，點密度越高，地質災害發(fā)生的可能性越大。根據(jù)野外調查數(shù)據(jù)，得到研究區(qū)現(xiàn)有地質災害調查點的數(shù)量信息，基于ArcGIS統(tǒng)計分析功能，分別統(tǒng)計網(wǎng)格單元和斜坡單元單位面積內(nèi)災害點個數(shù)，并結合各單元面積，利用字段計算器計算出災點密度，再根據(jù)實際災害點的分布情況，設定合理閾值，最后利用柵格計算器在0～1進行線性歸一化處理。

(2)坡度指標。坡度是崩滑流等地質災害發(fā)育的主要影響因素之一，地質災害的類型、規(guī)模大小及易發(fā)程度隨著斜坡坡度不同表現(xiàn)出明顯的差異[27]。結合研究區(qū)1∶50 000 DEM數(shù)據(jù)，基于ArcGIS表面分析功能提取坡度指標。按照自然間斷點法將坡度劃分為0°～10°、10°～20°、20°～30°、30°～40°、>40°等5個級別[圖5(a)]，由圖5(a)可以得到，20°～40°斜坡地質發(fā)育災害最多，<5°和>40°以上斜坡基本無地質災害發(fā)育。因此，在對坡度指標進行歸一化時，<5°和>40°以上斜坡對地質災害發(fā)育的影響程度為0，20°～40°斜坡為1，對5°～20°斜坡對地質災害發(fā)育的影響程度進行線性歸一化處理[圖6(a)]。

圖5 評價指標分級圖Fig.5 Evaluation index grading chart

(3)坡高指標。基于ArcGIS鄰域分析功能，提取坡高指標。結合野外調查情況，將坡高按等間距法劃分為0～10 m、10～20 m、20～30 m、30～40 m、40～50 m、>50 m 6類[圖5(b)]。西吉縣大部分地質災害發(fā)育于5～40 m，在20～40 m災害分布數(shù)量占比最多，5 m以下和40 m以上幾乎無崩塌、滑坡等地質災害發(fā)育。因此在進行歸一化處理時將5 m以下和40 m以上斜坡的地質災害易發(fā)程度定義為0，20～40 m斜坡的易發(fā)程度定義為1，5～20 m的斜坡進行線性歸一化處理，得到坡高指標歸一化圖[圖6(b)]。

(4)坡型指標。基于ArcGIS空間分析功能，利用DEM數(shù)據(jù)獲得斜坡坡面的曲率信息，其中直線形和凸型的斜坡曲率k≥0，而凹型和階梯型的斜坡曲率k<0[28]。根據(jù)研究區(qū)野外調查，按自然間斷點法將坡型劃分為-14.3～-2.4、-2.4～-1.0、-1.0～0.5、0.5～2.0、2.0～13.20等5類[圖5(c)]，分析可得：坡面為直線形和凸型的斜坡易發(fā)生滑坡、崩塌等地質災害。因此在對坡型指標進行歸一化時，將曲率小于0的斜坡定義為不易發(fā)，并將曲率大于0的斜坡進行線性歸一化處理[圖6(c)]。

(5)巖土體類型。巖土體作為斜坡的基本組成，其性質對斜坡穩(wěn)定性具有一定的控制作用[29]。根據(jù)西吉縣1∶50 000區(qū)域工程地質條件圖，依據(jù)不同斜坡結構類型對崩滑流等地質災害的影響程度，將研究區(qū)的主要斜坡結構類型劃分為黃土-基巖斜坡、黃土斜坡、黃土-紅色泥巖斜坡、基巖斜坡4類[圖5(d)]。統(tǒng)計分析可得：發(fā)育于黃土斜坡的地質災害數(shù)量最多，約占研究區(qū)總數(shù)的一半以上；黃土-紅色泥巖斜坡次之；黃土-基巖斜坡和基巖斜坡分布災害數(shù)量最少。因此，以地質災害在不同類型斜坡中的發(fā)育概率為基準，將巖土體類型對地質災害發(fā)育的影響程度進行0～1的歸一化處理[圖6(d)]。

(6)降雨指標。降雨是地質災害的主要誘發(fā)因素之一，根據(jù)研究區(qū)年均降雨量分布規(guī)律，7—9月降雨量相對集中，地質災害在此期間發(fā)育程度強烈。因此，以降雨等值線圖為基準，依據(jù)西吉縣的降雨特性，將降雨對地質災害發(fā)育的影響程度進行歸一化處理，得到降雨指標歸一化結果圖[圖6(e)]。

圖6 評價指標歸一化結果圖Fig.6 Evaluation index normalization result graph

(7)人類工程活動指標。根據(jù)研究區(qū)調查統(tǒng)計結果，人類工程活動對地質災害的影響主要包括對坡腳的開挖和公路切坡[23]、水庫浸泡坡腳以及居民點附近農(nóng)耕和建房等活動[30]。這些活動均會引起斜坡的變形破壞。根據(jù)研究區(qū)1∶50 000道路、水庫以及行政村矢量圖，利用ArcGIS緩沖區(qū)工具從三方面對人類工程活動指標進行分級量化。①對研究區(qū)的塬頂、河谷、跨越河谷及塬和梁等三類主要公路，分別間隔20、200、300 m向外做3個緩沖區(qū)；②以研究區(qū)內(nèi)水庫周界為基準，間隔100 m向外做3個緩沖區(qū)；③以西吉縣行政村為基準，間隔200 m向外做3個緩沖區(qū)，與工程活動距離越近，越容易發(fā)生地質災害，值趨于1，據(jù)此得到人類工程活動歸一化結果圖[圖6(f)]。

(8)地震影響指標。地震除使縣內(nèi)形成大量滑坡外，許多地區(qū)的巖土體結構也遭受破壞而變得松散，進而導致崩塌、滑坡、泥石流等災害多發(fā)頻發(fā)。由表2知，地震指標的權重值為0.13，可見研究區(qū)地質災害受地震的影響非常大。基于《中國地震動峰加速度區(qū)劃圖》(GB 18306—2015)，依據(jù)地震的強烈程度及地質災害分布情況，將地震對西吉縣地質災害發(fā)育的影響程度進行歸一化處理[圖6(g)]。

圖7 基于評價單元的易發(fā)性評價結果圖Fig.7 The result graph of susceptibility evaluation based on evaluation units

3 評價結果分析與精度驗證

3.1 易發(fā)性評價分區(qū)結果

根據(jù)上述各評價指標量化及權重計算結果，應用ArcGIS空間疊加功能，基于綜合評判模型進行疊加計算，再采用突變點法對得到的綜合評價指數(shù)進一步劃分，將研究區(qū)地質災害易發(fā)性分為非易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)和高易發(fā)區(qū)4個等級(圖7)。其中，基于網(wǎng)格單元的易發(fā)性評價分區(qū)結果為：綜合評價指數(shù)在0.01～0.21時為非易發(fā)區(qū)；0.21～0.33為低易發(fā)區(qū)；0.33～0.42為中易發(fā)區(qū)；0.42～0.76為高易發(fā)區(qū)。基于斜坡單元的易發(fā)性評價分區(qū)結果為：0.02～0.20為非易發(fā)區(qū)；0.20～0.43為低易發(fā)區(qū)；0.43～0.68為中易發(fā)區(qū)；0.68～0.82為高易發(fā)區(qū)。

(1)地質災害易發(fā)性評價結果與地質環(huán)境條件關系的密切程度分析。研究區(qū)地質災害易發(fā)性的等級區(qū)劃可以綜合直觀地體現(xiàn)區(qū)域巖性、地形地貌等孕災條件。因此，分區(qū)結果的優(yōu)劣性很大程度取決于從宏觀的角度考慮局部地區(qū)地形地貌綜合特性的效果是否良好。與規(guī)則網(wǎng)格單元相比，斜坡單元是區(qū)內(nèi)滑坡、崩塌等地質災害產(chǎn)生的先決條件，與地理環(huán)境條件聯(lián)系較緊密，劃分科學性較強。在進行地質災害評價時，斜坡單元以分水嶺為界，將地質災害完整地劃分到單元內(nèi)，而自動剖分的網(wǎng)格單元不能完全反映地表起伏形態(tài)，無法保證地質災害都能被相應單元所包含。結合圖1和圖7，可以明顯看出地質災害主要分布在地質環(huán)境條件復雜及人類工程活動較強烈的黃土丘陵區(qū)，河谷平原區(qū)地質條件較好，幾乎沒有地質災害發(fā)育。斜坡單元將河谷川平原區(qū)整體劃分到非易發(fā)區(qū)域，分區(qū)結果體現(xiàn)出較強的聚合性，而網(wǎng)格單元由于與地形條件結合不緊密，離散性較強，劃分出的河谷平原區(qū)在非易發(fā)區(qū)表現(xiàn)并不完整，進一步體現(xiàn)了基于斜坡單元劃分的地質災害易發(fā)性分區(qū)結果與西吉縣實際地形地貌更為貼近。

(2)地質災害易發(fā)性評價結果與地質災害實際分布的吻合度分析。通過對易發(fā)性量化評價結果與已有地質災害點分布情況進行空間比對(表3)，得到：以網(wǎng)格單元為評價單元的評價結果中，高易發(fā)區(qū)發(fā)育地質災害點485處，占研究區(qū)災害點總數(shù)的57.26%；中易發(fā)區(qū)發(fā)育地質災害點297處，占災害點總數(shù)的35.06%。以斜坡單元為評價單元的評價結果中，高易發(fā)區(qū)發(fā)育地質災害點601處，占研究區(qū)災害點總數(shù)的70.96%；中易發(fā)區(qū)發(fā)育地質災害點225處，占災害點總數(shù)的26.56%。基于斜坡單元的高易發(fā)區(qū)災害點占比較網(wǎng)格單元高13.7%，而對于低、非易發(fā)區(qū)，兩種單元的災害點分布數(shù)量極少，尤其斜坡單元僅分布有21處災害點，占研究區(qū)災害點總數(shù)的2.48%。通過統(tǒng)計對比，以網(wǎng)格單元作為評價單元，可將全縣92.32%的地質災害劃分到高、中易發(fā)區(qū)，采用斜坡單元為評價單元可高達97.52%。

表3 地質災害易發(fā)性分區(qū)結果統(tǒng)計表Table 3 Geological hazard susceptibility zoning results statistical table

3.2 評價結果精度分析

精度驗證是評估地質災害易發(fā)性評價結果準確性和合理性的重要手段，亦是地質災害易發(fā)性評價中不可或缺的一部分。目前常用的精度驗證方法有ROC曲線、Kappa系數(shù)、Sridevi Jadi經(jīng)驗概率法、總體精度和相對滑坡密度指數(shù)等。以上5種方法均可以合理評估模型的準確性，但ROC曲線、Kappa系數(shù)和總體精度需在已有樣本數(shù)據(jù)的情況下，創(chuàng)建非樣本數(shù)據(jù)，構成總樣本數(shù)據(jù)集，按照一定比例將總樣本集隨機分為訓練集和驗證集，將驗證集用于模型精度檢驗，普遍適用于機器學習模型；Sridevi Jadi經(jīng)驗概率法和相對滑坡密度指數(shù)計算方法簡單，應用較廣，能夠有效衡量評價結果的可靠性，常用于傳統(tǒng)評價模型。根據(jù)研究區(qū)847個地質災害點在不同易發(fā)性分區(qū)中的分布情況，選用相對滑坡密度指數(shù)和Sridevi Jadi經(jīng)驗概率兩種精度評價方法對不同評價單元的評價結果進行檢驗。

相對滑坡密度指數(shù)被定義為某一易發(fā)性等級的邊坡失穩(wěn)密度與整體邊坡失穩(wěn)密度的比值，計算公式[31]為

(2)

式(2)中:ni為各易發(fā)性分區(qū)中地質災害點個數(shù)；Ni為各易發(fā)性分區(qū)中評價單元個數(shù)。

Sridevi Jadi經(jīng)驗概率法通過經(jīng)驗概率形式來驗證精度的一種準確性統(tǒng)計方法，受限于臨界值，計算公式為

(3)

式(3)中：N為評價單元總數(shù)；S為存在災害點的單元數(shù)；K為易發(fā)性為中和高的單元數(shù)；Ks為存在災害點的易發(fā)性為中和高的單元數(shù)。

由表4可以得知，運用Sridevi Jadi經(jīng)驗概率法得到的基于網(wǎng)格單元和斜坡單元的地質災害易發(fā)性預測結果分別為90.08%和94.74%。通過計算相對滑坡密度指數(shù)，得到網(wǎng)格單元和斜坡單元在高、中易發(fā)區(qū)的R分別為98.79%和99.30%；在高易發(fā)區(qū)的R分別為61.35%和63.41%；而在低易發(fā)區(qū)的R分別為1.21%和0.70%，表明斜坡單元在高、中易發(fā)區(qū)具有較高的R，在低、非易發(fā)區(qū)R值較低。通過對兩種單元的檢驗結果比較發(fā)現(xiàn)，斜坡單元的精度更高，進一步驗證了采用斜坡單元作為評價單元的優(yōu)越性。

表4 地質災害易發(fā)性評價結果精度檢驗對比Table 4 Accuracy validation comparison of geological hazard susceptibility evaluation results

4 結論

以西吉縣為研究區(qū)，構建了包括災害點密度、坡度等8個指標的地質災害易發(fā)性評價指標體系，并利用綜合評判模型，分別基于斜坡單元和網(wǎng)格單元對研究區(qū)地質災害易發(fā)程度進行評價，得出如下結論。

(1)相比規(guī)則網(wǎng)格單元，以斜坡單元作為評價單元能夠更好地反映研究區(qū)地貌特征及地表起伏形態(tài)，且滑坡、崩塌等地質災害發(fā)育的基本單元為斜坡，將地質災害發(fā)育較少的河谷平原區(qū)整體劃分到非易發(fā)區(qū)域，較真實地反映了客觀實際，提高了與實際地質環(huán)境條件的吻合度。

(2)對基于網(wǎng)格單元和斜坡單元的災害點個數(shù)及其所占百分比進行對比統(tǒng)計，結果顯示，兩種評價單元的災害點分布數(shù)量均呈遞增正相關。采用斜坡單元劃分的地質災害易發(fā)性評價結果中，826處災害點落在高、中易發(fā)區(qū)，占全區(qū)災害總數(shù)的97.52%，比網(wǎng)格單元的占比高5.2%。

(3)采用相對滑坡密度指數(shù)和Sridevi Jadi經(jīng)驗概率法對兩種單元劃分的地質災害易發(fā)性評價結果進行精度檢驗，結果表明：基于斜坡單元的P比網(wǎng)格單元高4.66%，在高、中易發(fā)區(qū)的R比網(wǎng)格單元高0.54%。綜合考慮地質災害易發(fā)性評價結果與實際地形地貌的吻合度、各易發(fā)區(qū)災害點占比情況及精度檢驗值，基于斜坡單元的地質災害易發(fā)性評價結果更合理準確。