川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价.pdf

书书书 工程地质学报 （）鲁晓，祁生文，郑博文，等 川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价 工程地质学报，（）：，（）：川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价鲁晓祁生文郑博文郭忻怡李永超郭松峰邹宇唐凤娇姚翔龙宋帅华马丽娜张琳鑫刘方翠罗光明梁宁台大平（中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院页岩气与地质工程重点实验室，北京 ，中国）（中国科学院大学，地球与行星科学学院，北京 ，中国）（中国科学院地球科学研究院，北京 ，中国）（中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院，北京 ，中国）摘要川藏交通廊道雅安到林芝段位于青藏高原东南部，沿线地质条件复杂、河流切割强烈、地质环境脆弱、新构造运动活跃，具有山高谷深、坡体稳定性差等特点，是我国崩滑灾害最发育、危害最严重的地区之一。为了保障廊道内相关工程的顺利建设和后期安全运营，本文以线路两侧一级分水岭为界，通过遥感解译和野外调查，获得川藏交通廊道雅安林芝段崩滑灾害共 处，在此基础上，选取高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、水系、公路、地震动峰值加速度、降雨共 个因子分析了灾害的空间分布规律及发育特征，建立了频率比法与逻辑回归方法耦合模型，并运用到高原山区重大交通廊道崩滑灾害危险性评价中。研究结果表明：（）廊道沿线各县区段的崩滑灾害面密度在空间上总体呈从西向东递减的趋势。（）有利于灾害发生的条件分别是：高程 ，坡度大于 ，、和 坡向，较软弱、较坚硬和坚硬岩组，距断裂 范围内，距水系 范围内，距公路 范围内，地震动峰值加速度 ，年均降雨量大于 。（）将研究区危险性等级划分为极低危险（）、低危险（）、中等危险（）、高危险（）、极高危险（）级，其中：极高危险区与高危险区主要分布在断裂附近和坡度较陡的区域。（）耦合模型的 值达到了 ，优于单一的频率比模型的 ，表明耦合模型的评价结果具有更高的精度。该研究可为川藏交通廊道雅安到林芝段相关工程的规划、建设和未来运营过程中的防灾减灾工作提供重要参考。关键词川藏交通廊道；崩滑灾害；危险性；频率比；逻辑回归中图分类号：；文献标识码：收稿日期：；修回日期：基金项目：第二次青藏高原综合科学考察研究（资助号：）（）（）第一作者简介：鲁晓（），女，博士生，主要从事工程地质与地质灾害方面的研究工作 ：通讯作者简介：祁生文（），男，博士，研究员，博士生导师，主要从事工程地质与岩石力学方面的研究工作 ：（，）（，）（，）（，），：（）（），（）：（），（），（），（），（），（），；引言崩滑灾害是山区常见的地质灾害，容易对人类的生命财产安全造成威胁，同时也会对自然环境造成破坏（黄润秋，；高华喜，）。川藏交通廊道雅安到林芝段地处青藏高原东南部，位于四川省、西藏自治区境内，由于青藏高原的强烈隆升，沿线地质条件复杂、河流切割强烈、地质环境脆弱、新构造运动活跃，具有山高谷深、坡体稳定性差等特点，是我国崩滑灾害最发育、最活跃、类型最齐全、危害最严重的地区之一（彭建兵等，；李秀珍等，；彭建兵等，；薛翊国等，；兰恒星等，）。频繁发生的崩滑灾害可以造成线路路基、车站、隧道等变形破坏，严重影响着线路的建设与安全运营，制约着区域经济的发展（郭长宝等，；杜国梁等，；徐正宣等，）。因此，分析区内已有崩滑灾害的空间分布特征，预测未来 （）鲁晓等：川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价潜在崩滑灾害发生的概率显得十分重要。地质灾害的危险性是指地质灾害发生活动的可能性（张春山等，）。地质灾害危险性评价是风险评价的一个重要环节（乔建平等，；胡瑞林等，；薛强等，）。从区域尺度上根据崩滑灾害可能发生的危险性等级进行区划，进而指导区域防灾减灾工作，已成为主动有效预防和减轻崩滑灾害损失的重要手段之一（，；方然可等，）。目前崩滑灾害危险性评价方法主要分为定性方法和定量方法两种，其中定性方法主要依赖专家的知识和经验，主观性较强，包括专家打分法（马中豪，）、层次分析法（齐洪亮，；郑师谊等，）等；定量方法主要是利用统计模型进行危险性计算，应用比较广泛的评价模型主要有随机森林模型（吴孝情等，）、确定系数模型（许冲，）、逻辑回归模型（马思远等，）、频率比模型（徐瑞池等，）等。研究人员针对川藏交通廊道区域，运用上述各种方法开展了一些危险性评价研究的工作，如李孝攀等（）基于层次分析法，选取了既有灾害的数量、规模和频次、地形地貌条件、气候水文条件、地层地质条件和人为活动条件这 个指标评价了川藏交通廊道康定至昌都段线路工程地质灾害（崩塌、滑坡、泥石流和断层破碎带灾害）的区域危险性；杨宗佶等（）基于贡献率法分析了川藏交通廊道康定至林芝段线路工程的滑坡风险，其中危险性评价指标包括与断层距离、地层岩性、相对高差、海拔、坡度、地震加速度、年平均降雨、与河流距离；边江豪等（）基于贡献率权重模型，选取了坡度、地层岩性、高差、坡向、断裂带和河流水系共 个指标进行了川藏交通廊道线路工程大型滑坡危险性区划研究。但是，这些研究均以一个大范围的矩形框或线路的缓冲区作为危险性评价区域，且有些研究区内的地质灾害样本数量比较少。以往研究表明，逻辑回归模型和频率比模型都是崩滑灾害危险性评价中应用较为普遍的模型（，；，；，），但两者分别具有一定的局限性（吴常润等，），其中：逻辑回归模型可以在一个因变量和多个自变量之间进行多元统计分析，从而得到不同因素对崩滑灾害发生的贡献度，即因子之间的相对权重，但是不能得到各因素不同分级区间与灾害的相关性；而频率比模型可以计算同一影响因子在不同分级区间下对崩滑灾害发生的影响，但不能反映不同影响因子对灾害发生的贡献率或影响程度的差异。近年来，越来越多的研究者不再局限于单一模型的选取，而是更倾向于将不同的模型进行对比以及重新组合，以提高危险性评价结果的精度，均取得了较好的应用效果（刘杰等，；杨康等，；，；王剑锋等，；赵铮，）。为了进一步提高川藏交通廊道地质灾害危险性评价结果的准确性，本文基于遥感影像目视解译和野外调查，以线路两侧一级分水岭为界，在分水岭范围内解译了 多处崩滑灾害，建立了川藏交通廊道雅安到林芝段的崩滑灾害数据集；选取了高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、水系、公路、地震动峰值加速度、降雨共 个因子，分析了崩滑灾害空间分布规律及其发育特征；建立了频率比 逻辑回归耦合模型，开展了崩滑灾害危险性评价工作，并将耦合模型与单一频率比模型的评价精度进行了比较。川藏交通廊道地质背景川藏交通廊道雅安到林芝段的线路工程正处在施工建设阶段，新建正线长度 ，计划工期 天，东起四川省雅安市，向西经康定、理塘、昌都、波密，到达西藏自治区林芝市。由于复杂的特提斯构造形成演化及青藏高原隆升，沿线地质条件极其复杂（潘桂堂等，），处于“五高”（高海拔、高应力、高烈度、高地温、高水压）、“四极”（地形切割极为强烈、构造作用极为活跃、岩性条件极为复杂、历史地震效应极为显著）的复杂耦合环境下，建设难度之大堪称世界之最（，）。本研究区范围介于川藏交通廊道雅林段线路两侧的一级分水岭内，总面积约 。线路最东侧位于四川盆地，向西经过横断山高山峡谷区进入藏东南高山峡谷区。区内地势西高东低，高程为 ，地形高差十分显著，山高坡陡、地势险峻。地貌形态主要受青藏高原隆升的影响，横断山区的伯舒拉岭、他念他翁山、芒康山等山脉走向主要为南北向，而横断山区西侧的山脉走向由南北向过渡为东西向，冰川地貌和冻融地貌发育。从大的地块单元看，川藏交通廊道雅安到林芝段横跨了 个一级大地构造单元，最东侧为扬子陆块（雅安至康定段），向西依次是羌塘 三江造山系（康定至昌都段）、班公湖 双湖 怒江 昌宁对接带（昌都至八宿段）和冈底斯 喜马拉雅造山系（八宿 工程地质学报 至林芝段）（潘桂棠等，）。此外，还贯通了 条岩浆弧带，涉及 个不同构造环境的沉积盆地，贯穿 条蛇绿混杂岩带（潘桂棠等，）。受青藏高原构造格局控制，研究区内地层岩性复杂多变，从震旦系至第四系均有分布（杜国梁等，），受构造活动影响，岩体挤压变形强烈。研究区内水系发育，川藏交通廊道雅安林芝段沿线横跨大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江等主要河流，河流流向受区域构造走向和区域地势控制，主要为近南北向平行排列。线路穿越多条第四纪活动断裂，如龙门山断裂带、鲜水河断裂带、理塘断裂带、金沙江断裂带、澜沧江断裂带、怒江断裂带、嘉黎 察隅断裂带、米林断裂带等。密集发育的活动断裂使该地区地震活动强烈、破坏性大，根据中国地震动峰值加速度区划图（）中川藏交通廊道雅林段沿线的地震动峰值加速度分布，康定、泸定、波密、林芝地区的 可达 甚至 ，其余绝大部分地区 为 和 ，地震风险不可忽视。崩滑灾害危险性评价的频率比 逻辑回归耦合模型频率比模型（，）是一种简单且常用的定量分析模型，可以有效评估地理空间中因变量和自变量之间的概率关系。对于崩滑灾害而言，频率比 表示的是影响因子 在某一分级区间 内灾害所占的面积和研究区内灾害总面积的比值与该影响因子 在该分级区间 下的面积和研究区总面积的比值之比，其计算公式为：（）式中：是灾害总面积；是研究区总面积；是某一特定因子 在第 分级区间的灾害面积；是某一特定因子 在第 分级区间的研究区面积。值表征了影响因子 在各分级区间 对于崩滑灾害发生的重要程度：表明影响因子 在第 分级区间对灾害发生有利，表明影响因子 在第 分级区间不利于灾害发生。逻辑回归模型（，）是在一个因变量和多个自变量之间形成多元回归关系，从而预测事件的发生概率。在 模型中，因变量是一个二分类变量，分别取 和 表示事件的发生和未发生，自变量为影响事件发生的 个影响因子。逻辑回归函数表达式为：（）（）（）（）式中：为中间变量参数；为回归常数；是第 个自变量的回归系数（，）；是第 个自变量的取值（，）；是事件发生概率的回归预测值。本文充分发挥频率比模型和逻辑回归模型的优势，既关注各影响因子的不同分级区间致灾效应的大小，同时考虑不同影响因子对灾害发生的贡献权重，基于式（）、式（）和式（）建立了频率比 逻辑回归耦合模型，表达式为：（）（）（）（）式中：为第 个评价单元的中间变量参数（，）；为回归常数；是第 个影响因子的回归系数；是影响因子的个数；是第 个评价单元的第 个影响因子的频率比值；是第 个评价单元的崩滑灾害发生概率的回归预测值。本文选择栅格作为危险性评价单元，主要计算步骤如下：（）利用式（）计算各影响因子 在不同分级区间 下的 值，并将该值赋给相应因子图层的栅格单元，则第 个影响因子在第 个栅格单元的频率比值为 。（）在研究区内随机选取相同数量的崩滑点样本和非崩滑点样本，再将这些样本按照?的比例分成训练集和测试集（训练集和测试集中的崩滑点和非崩滑点都各占一半）。（）假设训练集中共有 个样本点，每个样本点的特征向量由该样本点所在栅格单元的各影响因子的频率比组成，则 个样本点对应的 个影响因子的频率比组成一个矩阵（），以该矩阵作为自变量，以每个样本点崩滑灾害发生与否作为因变量（代表不发生，代表发生）进行二元逻辑回归，可得到训练后的二元逻辑回归模型，模型的回归系数即为因子之间的相对权重。（）利用式（）和式（）计算出研究区每个栅格单元崩滑灾害的发生概率。（）鲁晓等：川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价 崩滑灾害分布及发育特征 崩滑灾害遥感调查与面积分类本文主要以 影像数据为基础对川藏交通廊道雅安林芝段的崩滑灾害进行了初步解译，廊道解译范围以线路两侧一级分水岭为界，整体宽度介于 之间。崩塌灾害的遥感解译标志（许冲等，；童立强等，）：崩塌常以小规模成群出现，多发育于陡坡，上陡下缓；崩塌壁陡峭粗糙，通常呈浅色调；崩塌体在坡脚形成锥状堆积体或倒石锥，地貌特征明显，影像粗糙，通常呈浅色调；崩塌体上一般不长植被或植被稀疏，多数较老的崩塌体植被茂盛。滑坡灾害的遥感解译标志（许冲等，；童立强等，）：滑坡体的平面形态多呈簸箕形、舌形、椭圆形和不规则形等；发生过滑坡的坡体颜色与周围环境差异较大；规模较大的滑坡可见圈椅状后壁、滑坡台阶、滑坡鼓丘、封闭洼地、滑坡舌、滑坡裂缝等微地貌形态；规模较大的古滑坡堆积体上通常可见田地或房屋。通过野外调查验证发现，室内遥感解译的准确率可达 ，图 为崩滑灾害野外验证的典型照片。将崩滑灾害按照面积分成 个区间，分割标准为两倍的上一区间面积值，见表 （姚翔龙，）。对川藏交通廊道区域内崩滑灾害的统计结果显示，区域内共发育了崩滑灾害 处，面积分布在 之 间，其 中 面 积 小 于 的崩滑灾害共计 个，占廊道内总崩滑比例的 ；面积大于 的崩滑灾害发育情况相似，各面积区间的崩滑灾害个数主要分布在 个之间，占比在 之间，见表 。崩滑灾害空间总体分布川藏交通廊道雅安林芝段崩滑灾害分布情况如图 所示，图中可以看出，研究区内的崩滑灾害具有丛集分布的特征，主要分布在林芝到波密、洛隆到八宿等区段。崩滑灾害的发育密度一直是崩滑灾害研究中最重要的评价指标，反映了各区域之间灾害发生的容易程度。本文选择面密度作为评价指标，描述川藏图 典型灾害图片 遥感影像；野外照片，镜向 表 崩滑灾害面积分级表 区间序号面积间隔 分布数量数量占比 交通廊道沿线崩滑灾害的分布情况。面密度是指某区间内的崩滑灾害面积与该区间面积的比值。在本次计算过程中，选取县级区域为计算的背景面积，具体计算公式如下：（）式中：是灾害面密度；是川藏交通廊道位于 县区段的灾害面积；是川藏交通廊道位于 县区段的背景面积。值越大，表明该区域内崩滑灾害密度越高，也就越容易发生崩滑灾害。根据式（）计算了川藏交通廊道沿线各县区段的崩滑灾害面密度，分布情况如图 和图 所示。可以看出，在空间上，川藏交通廊道区域崩滑灾害的面密度总体上呈现出从西向东递减的趋势，林芝巴宜区、波密和洛隆段的崩滑灾害面密度较高，其中洛隆段密度最高，超过 。在贡觉和雅江附近形成两个显著的崩滑密度较低地段。天全以东的芦山、雅安雨城区和名山区等地，崩滑灾害面密度则更低。崩滑灾害空间分布影响因素分析崩滑灾害的发生是斜坡自身基础地质条件与外 工程地质学报 图 川藏交通廊道崩滑灾害分布图 图 各县区段崩滑灾害面密度分布图 图 各县区段崩滑灾害面密度柱状图 界触发因素共同作用的结果。前者主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造等条件，后者主要包括降雨、地震、人类工程活动等触发因素（罗路广等，）。通过文献调研并考虑研究区地质环境条件，选取高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、水系、公路、地震动峰值加速度、降雨这 个要素进行灾害空间分布规律性分析，利用式（）计算各因子的频率比（图），获得灾害分布与各因子之间的关系，因子栅格大小皆为 。高程高程是崩滑灾害发生的主要控制因素之一，本文采用 分辨率的高程数据，研究区的高程范围为 ，利用 中的“栅格重分类”功能按照 一个间隔将高程划分为 级（图 ）：、和 。川藏交通廊道雅林段主要为高程 以上的地区，其中高程在 之间的地区占比最大。（）鲁晓等：川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价图 各影响因子频率比计算结果 计算了不同高程区间内灾害发生的频率比，分析崩滑灾害在不同高程的发育特点，计算结果如图 所示。研究结果显示频率比值随高程的增大呈现出先增大后减小的趋势，频率比最大值出现在高程为 的区域，高程值为 区域的频率比值都大于 ，说明研究区内 的高程更利于 工程地质学报 图 高程分级图 崩滑灾害的发生。这一分布也反映了地貌演化的影响，以上为较平缓的高原面，以下则为河谷区或低矮丘陵区，则是高山峡谷区，内外动力作用活跃，崩滑灾害易于发育。图 坡度分级图 坡度坡度与崩滑灾害的关系密切，一般来说，坡度过低或过高都不利于崩滑灾害的发育（李郎平等，）。利用研究区 空间分辨率的 数据在 中计算坡度，然后根据坡度的分布情况，将坡度重分类为 级（图 ）：、和 。川藏交通廊道雅林段主要为坡度小于 的区域，其中坡度在 之间的地区占比最大。计算了不同坡度区间内灾害发生的频率比，分析崩滑灾害在不同坡度的发育特点，计算结果如图 所示。研究结果显示频率比值随着坡度的增大而逐渐增大，频率比值的最大值出现在坡度为 的区域，当坡度大于 时频率比减小。坡度在 范围内的频率比值小于 ，表明崩滑灾害不易发生在坡度缓于 的坡体。（）和 （）等研究表明，坡度是崩滑灾害发育的最重要的控制因子，坡度在不同程度上反映了地层岩性、地质构造、高程、坡向等因子的影响。坡向由于不同坡向坡体的日照、降雨量和地震动力的传播方向均不相同，这使得不同坡向坡体的土壤湿度和植被以及地震活动的方向性均存在差异（，），进而影响崩滑灾害的发育。利用研究区 空间分辨率的 数据在 中计算坡向，将坡向重分类为 级（图 ）：、（）鲁晓等：川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价图 坡向分级图 和 ，分别记为 、。川藏交通廊道雅林段内各个坡向的占比基本一致。图 工程地质岩组分级图 计算了不同坡向下崩滑灾害发生的频率比，分析崩滑灾害在不同坡向的发育特点，计算结果如图 所示。研究结果显示川藏交通廊道雅林段内崩滑灾害发育的优势坡向为 、和 个方向，频率比都大于 ，并且在 向时频率比达到峰值。工程地质岩组不同的岩性或岩石类型具有不同的物质组成和结构，因此对斜坡岩体的强度有不同的贡献效果。本文的评价基于?万区域地质图，参照国标 工程岩体分级标准（）（中华人民共和国国家标准编写组，）岩石饱和单轴抗压强度 ，将川藏交通廊道区域的岩性进一步划分为 类（图 ）：坚硬岩组、较坚硬岩组、较软弱岩组、软弱岩组、松散岩组。其中松散岩组在研究区域内分布最少，较坚硬岩组在研究区域的面积占比最大。计算了不同岩性崩滑灾害发生的频率比，分析崩滑灾害在不同岩性的发育特点，计算结果如图 所示。研究结果显示频率比随着岩石强度增大，大体上呈现出一种增大的趋势，其中较软弱、较坚硬和坚硬岩组的频率比值都大于 。松散岩组的频率比小于 ，是因为松散岩组主要分布在地形低缓的丘陵或河谷谷底附近地区，势能低。断裂断裂带附近岩体破碎，对斜坡的稳定性具有不利影响，易诱发崩滑灾害的发生（郭长宝等，；伍纯昊等，）。本文评价基于?万断裂数据，利用距断裂的距离来反映断裂对崩滑灾害发育的影响程度。利用 中的“多环缓冲区”功能 工程地质学报 图 距断裂距离分级图 图 距水系距离分级图 将距断裂距离分为 级（图 ）：、和 。计算了距断层不同距离下崩滑灾害发生的频率比，分析崩滑灾害距断层不同距离的发育特点，计算结果如图 所示。研究结果显示，总体上频率比随着距断裂距离的增大而减小，并且距离在 范围内的频率比值都大于 ，有利于崩滑灾害的发生。水系河流侵蚀下切，导致坡体坡脚被切割，是造成两岸斜坡不稳定的一个重要因素，通常距离河流越近，其影响越显著，越容易发育崩滑灾害。选用全国 级水系的数据，利用 中的“多环缓冲区”功能将距水系距离分为 级（图 ）：、和 。计算了距水系不同距离下崩滑灾害发生的频率比，分析崩滑灾害距水系不同距离下的发育特点，计算结果如图 所示。研究结果显示，总体上随着距水系距离的增大，频率比值呈现出先增加后减小的趋势，距离在 范围内的频率比值都大于 ，有利于崩滑灾害的发生。也大致反映了 级水系控制的河谷地貌宽度。公路公路在建设过程中会开挖坡脚，这会使得坡体稳定性降低。本次评价使用青藏高原?万地理要素数据中的公路数据。利用 中的“多环缓冲区”功能将距公路距离分为 级（图 ）：、和 。计算了距公路不同距离下崩滑灾害发生的频率比，分析崩滑灾害距公路不同距离下的发育特点，计 （）鲁晓等：川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价图 距公路距离分级图 算结果如图 所示。研究结果显示，总体上频率比值随着距公路距离的增加，先增加后减小，但是在 以内的范围上升趋势不显著，在距离公路 处的频率比值达到最大值，表明崩滑灾害发生的概率总体上随着距道路距离的增加而降低。这是因为随着距道路距离的增加，人类工程活动的扰动减少，坡体稳定性受到扰动的概率降低。图 地震动峰值加速度分级图 地震动峰值加速度地震是崩滑灾害的重要诱发因素之一，本文使用的地震动数据为第 代中国地震动峰值加速度区划图（），经 裁剪后研究区包含的地震动峰值加速度分为 级（图 ）：、和 。川藏交通廊道雅林段范围内地震动峰值加速度为 和 的区域面积占比最大。计算了不同地震动峰值加速度下崩滑灾害发生的频率比，分析崩滑灾害在不同地震动峰值加速度下的发育特点，计算结果如图 所示。研究结果显示，随着地震动峰值加速度的增大，频率比值先增大后减小，当地震动峰值加速度为 时频率比达到峰值。降雨降雨是崩滑灾害的主要诱发因素之一。本文引用李朗平等（）的降雨数据，研究区内年均降雨量的范围为 ，将降雨量重分类为 级（图 ）：、和 。统计发现，川藏铁路交通廊道年均降水量在 区间范围内的区域面积占比最大。计算了不同降雨量区间崩滑灾害发生的频率比，分析崩滑灾害在不同降雨量情况下的发育特点，工程地质学报 图 降雨量分级图 计算结果如图 所示。研究结果显示，随着年平均降雨量的增加，频率比值总体上呈现出增加的趋势。降雨量在 以上时频率比值都大于 ，有利于崩滑灾害的发生。危险性评价 评价因子选取前文已经计算得到了高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、水系、公路、地震动峰值加速度和降雨这 个影响因子的频率比值（表 ），本次危险性评价也将基于这 个因子开展。频率比 逻辑回归耦合模型评价结果在研究区内随机选取 个崩滑点样本和 个非崩滑点样本，按照?的比例分成训练集和测试集。利用 统计软件对已经准备好的 个训练集样本点进行二元逻辑回归分析，得到各影响因子的逻辑回归系数值（表 ）。根据回归系数可以得知，因子权重由大到小依次为断裂、坡度、公路、工程地质岩组、坡向、地震动峰值加速度、降雨、高程和水系。将各因子回归系数带入式（），得到逻辑回归方程为：（）式中：、为自变量，依次表示高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、水系、公路、地震动峰值加速度和降雨 个因子栅格图层第 个栅格单元的频率比值。利用 中的栅格计算器将各影响因子栅格图层按照式（）进行叠加计算，然后再根据式（）得到崩滑灾害的发生概率，即危险性计算结果，数值范围为 ，对该结果采取自然断点法重新分类，划分为 级：极低危险（）、低危险（）、中等危险（）、高危险（）、极高危险（），得到基于频率比 逻辑回归耦合模型的研究区崩滑灾害危险性区划图（图 ）。其中极低和低危险区主要分布在地形较为 平 缓 的 区 域，面 积 分 别 为 和 ，占总面积的 和 ；中等危险区面积为 ，占总面积的 ；高危险区和极高危险区主要分布在断裂附近和坡度较陡的区域，面积分别为 和 ，占总面积的 和 （表 ）。评价结果精度检验本文选用地质灾害危险性评价结果检验中广泛使用的受试者工作特征曲线（，）方法，检验频率比 逻辑回归耦合模型评价结果的精度。曲线的横坐标为特异性或假阳率，纵坐标为敏感性或真阳率，曲线下的面积 值通常在 之间，曲线越靠近左上角，即 值越接近于 ，模型评价结果的准确度越高。利用测试集样本评估耦合模型的理论精度，通过 软件获得对应的 曲线（图 ）。结 （）鲁晓等：川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价表 评价因子频率比值和逻辑回归系数 评价因子评价因子分级频率比值逻辑回归值评价因子评价因子分级频率比值逻辑回归值高程 断裂 水系 坡度（）公路 坡向 地震动峰值加速度 工程地质岩组松散 软弱 降雨 较软弱 较坚硬 坚硬 断裂 果显示，值达到了 ，表明本模型评价结果在研究区具有较高的精度，能够较好地预测研究区崩滑灾害的危险性。讨论为了验证频率比 逻辑回归耦合模型的质量，本文还采用了单一的频率比模型对研究区的危险性进行了评价。根据已计算得到的 个影响因子的频率比值（表 ），利用 中的栅格计算器将各影响因子图层按照等权重进行叠加计算，得到基于频率比模型的危险性计算结果。同样采取自然断点法进行 重 新 分 类，将 研 究 区 划 分 为 极 高 危 险 区（）、高 危 险 区（）、中 等 危 险 区（）、低 危 险 区（）、极 低 危 险 区（），如图 所示。然后利用测试集样本评估单一频率比模型的理论精度，通过 软件计算获得的 值为 ，低于耦合模型的 ，表明耦合模型评价结果在研究区具有更高的精度，能够更好地预测研究区崩滑灾害的发生。因此，本文以耦合模型的危险性评价结果（图 ）作为最终川藏交通廊道雅安至林芝段崩滑灾害的危险性评价结果。根据耦合模型中因子权重计算结果可知，权重 工程地质学报 图 频率比 逻辑回归耦合模型的危险性分区图 表 危险性分区面积及比例 危险性分区面积 占比 极高 高 中等 低 极低 值最大的前两个因素分别是断裂和坡度，表明这两个因素对崩滑灾害的分布起到主控作用，该结果与 （）和 （）等对同震滑坡研究中得出的结论相同，而本文所用到的灾害数据图 频率比模型的危险性分区图 并未特意区分是否为地震引起的崩滑灾害，这可能说明了在高原山区，无论是同震还是非同震崩滑灾害，都主要受到断裂和坡度这两个因素的控制。川图 曲线 （）鲁晓等：川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价藏交通廊道穿越了十余条深大断裂带，导致该区域构造活动极其强烈，断层在发生滑移错动的过程中会对一定范围内的岩体结构造成影响，从而使断层附近的岩体中伴生大量的节理裂隙，破坏了岩体的连续性、完整性，使岩体强度降低、边坡稳定性变差，容易引发崩塌、滑坡等地质灾害。同时，断层的黏滑和蠕滑错动还会使线路工程面临着抗震和抗错断问题，在设计与施工过程中要尤其注意。图 的危险性分区结果与兰恒星等（）的研究结果较为相符，尤其是泸定段、波密到林芝段的极高危险区和高危险区的分布，主要受到鲜水河断裂、嘉黎察隅断裂等的影响。极高危险区和高危险区的崩滑灾害密集发育，在工程扰动的影响下灾害很容易复活，严重威胁着工程的安全（祁生文等，）。因此，这些区域应当加强灾害的评价与防治工作，例如隧道进出口边坡附近有滑坡发育时，应采取多种手段分析边坡开挖后的稳定性。结论本文通过遥感影像解译和野外调查，建立了川藏交通廊道雅安至林芝段的崩滑灾害数据集，选取了高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、水系、公路、地震动峰值加速度和降雨共 个因子进行崩滑灾害空间分布规律性的分析，然后基于这些因子建立了崩滑灾害危险性评价体系，利用频率比 逻辑回归耦合模型对研究区进行崩滑灾害危险性评价，并与单一频率比模型的评价精度进行了对比，得到了以下结论：（）川藏交通廊道雅安至林芝段共发育崩滑灾害 处，通过计算廊道沿线各县区段的崩滑灾害面密度在空间上的分布，得出总体上从西向东递减的趋势，林芝巴宜区、波密和洛隆段的崩滑灾害面密度较高，其中洛隆段密度最高，超过 。（）影响崩滑灾害空间分布的各因素中，最有利于灾害发生的范围分别是：高程 ，坡度大于 ，、和 坡向，较软弱、较坚硬和坚硬岩组，距断裂 范围内，距水系 范围内，距公路 范围内，地震动峰值加速度 ，年均降雨量大于 。（）基于频率比 逻辑回归耦合模型对崩滑灾害进行危险性评价，并将研究区划分为极低危险、低危险、中等危险、高危险、极高危险 级，分别占研究区总面积的 、和 。其中：极高危险区与高危险区主要分布在断裂附近和坡度较陡的区域。（）采用 曲线评价模型的预测精度，耦合模型的 值为 ，单一频率比模型的 值为 ，表明耦合模型评价结果具有更高的精度，能够更好地预测研究区崩滑灾害的发生。本文选择线路两侧的一级分水岭作为危险性评价区域的外边界，大大提高了灾害样本数量，并将频率比 逻辑回归耦合模型应用于高原山区重大交通廊道工程崩滑灾害的危险性评价。研究成果可为川藏交通廊道雅安到林芝段的线路规划选址提供有力的科学支撑，对于线路的安全建设和后期运营中的崩滑灾害隐患排查和防治工作具有重要意义。参考文献 ，（）：，：，：，（）：，（）：，：（），（）：，（）：，：，（）：，工程地质学报 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