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基于AHP与BLR模型的也门Wadi Habban流域滑坡敏感性制图及风险评估
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Results in Earth Sciences
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本研究针对也门Wadi Habban流域频发的地质灾害问题,通过整合遥感、GIS、层次分析法(AHP)和二元逻辑回归(BLR)技术,构建了滑坡敏感性空间预测模型。研究选取15项环境因子(如坡度、岩性、降雨量等),发现BLR模型预测精度(AUC=90.4%)显著优于AHP模型(81.7%),准确识别出49%的高风险区,为半干旱区灾害防控提供了数据支撑。成果发表于《Results in Earth Sciences》,对中东地区国土规划与减灾策略制定具有重要实践价值。
也门Wadi Habban流域长期饱受滑坡灾害困扰,陡峭的地形、脆弱的岩层构造与极端降雨事件交织,导致该地区成为地质灾害高发区。全球气候变化背景下,此类半干旱区的突发性地质灾害呈现加剧趋势,而当地缺乏系统的风险评估体系,传统经验式防灾手段已难以应对。更严峻的是,快速城市化进程中的人类活动(如道路开挖)进一步破坏了斜坡稳定性,使得灾害防控面临双重挑战。
为破解这一难题,来自国外研究机构的Alkordi Haial团队在《Results in Earth Sciences》发表创新研究,首次将层次分析法(AHP)与二元逻辑回归(BLR)模型相结合,对Wadi Habban流域1178.84 km2
范围开展精细化滑坡敏感性评估。研究团队通过卫星影像解译(Landsat 8/7/5)建立了包含392处历史滑坡事件的数据库,并整合数字高程模型(DEM)、地质图件等多元数据,构建了包含地形、地质、水文等7大类15项评价指标的评估体系。
关键技术方法包括:(1)基于30米分辨率SRTM DEM提取坡度、曲率等地形参数;(2)采用AHP模型计算各因子权重,通过一致性检验(CR=0.003)确保可靠性;(3)运用BLR模型量化因子贡献度,获得β系数;(4)通过ROC曲线(AUC)和混淆矩阵验证模型性能。特别值得注意的是,研究团队从也门能源矿产部获取了1:10万比例尺地质图,并结合野外实地验证照片,显著提升了数据质量。
【滑坡致灾因子解析】
研究发现坡度>40°的区域虽仅占3.5%,却集中了63%的滑坡事件,证实30°是稳定性突变阈值。岩性分析揭示Hadramawt组灰岩(占19.47%)和Tawilah组砂岩(33.88%)最易失稳,其裂隙发育特征在野外照片中得到直观印证。值得注意的是,年降雨量>350 mm的区域(占12.05%)与82%的降雨型滑坡空间重合,揭示降水是核心触发因素。
【模型性能对比】
BLR模型展现出显著优势:①空间识别精度提升8.7%(AUC 90.4% vs 81.7%);②高风险区划面积增加23个百分点(49% vs 26%);③混淆矩阵显示总体准确率达91.5%。该模型特别擅长识别道路500米缓冲区内的高风险带(PPV=93%),这对交通防灾具有直接指导价值。
【讨论与展望】
该研究创新性地将专家知识驱动的AHP与数据驱动的BLR相结合,解决了半干旱区样本不足的建模难题。提出的"坡度-岩性-降雨"三元阈值体系(30°坡度+裂隙发育岩层+250 mm月降雨量)为早期预警提供了量化标准。但研究也指出当前NDVI(植被指数)和曲率因子贡献度偏低(<5%),建议后续引入LiDAR数据提升地形解析度。
这项研究不仅为也门首个滑坡风险地图提供了科学基础,其建立的"地质本底+气候触发+人为影响"评估框架,对全球类似干旱-半干旱山区具有示范意义。特别是在"一带一路"基础设施建设背景下,该成果可为中东地区工程选址提供关键决策依据,助力实现联合国减灾目标(SFDRR)。未来研究将聚焦机器学习算法优化和气候变化情景预测,以应对日益复杂的灾害防控需求。
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