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基于遥感和GIS的埃塞俄比亚东部阿姆哈拉地区滑坡敏感性空间分布建模研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Journal of African Earth Sciences 2.2
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本研究针对埃塞俄比亚东部阿姆哈拉地区频发的滑坡灾害,结合遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术,采用滑坡数值风险因子(LNRF)和层次分析法(AHP)模型,评估了15项滑坡诱发因子(如坡度、降雨、岩性等)的空间影响。结果显示,约11.74%(LNRF)和13.94%(AHP)区域为极高风险区,模型验证AUC值达70.23%和64.47%,为区域灾害防控与规划提供了科学依据。
滑坡灾害是埃塞俄比亚东部阿姆哈拉地区最严重的自然灾害之一,每年造成大量人员伤亡和经济损失。该地区复杂的地形地貌、极端降雨和人类活动加剧了滑坡风险,但现有研究多局限于小范围或单一方法分析,缺乏系统性评估。为此,研究人员开展了这项覆盖58782 km2的大规模研究,旨在通过多模型融合揭示滑坡敏感性的空间分布规律。
研究团队整合了15项关键诱发因子,包括地形因子(坡度、高程、曲率)、水文因子(TWI、SPI)、人类活动因子(道路距离、城镇距离)以及地质环境因子(岩性、土壤类型)。通过滑坡数值风险因子(LNRF)模型量化各因子权重,结合层次分析法(AHP)进行多准则决策分析,最终生成五级敏感性分区图。技术方法上,研究采用30米分辨率DEM数据提取地形参数,利用克里金插值法处理降雨数据,并通过ROC曲线(AUC值0.7023和0.6547)验证模型可靠性。
研究结果显示,LNRF模型识别出11.74%的区域为极高风险区,主要分布于南沃洛(如Dessie、Tenta)和北绍阿地区(如Mezezo),这些区域具有陡坡(>35°)、高降雨(1465-1683 mm)和过渡玄武岩地层特征。AHP模型则显示13.94%区域属极高风险,两者空间分布高度吻合。值得注意的是,农业用地(占比42.36%)和灌木丛(48.73%)因植被破坏和耕作活动成为滑坡高发区,而低降雨区(<809 mm)风险显著降低。
讨论部分指出,LNRF模型在山区适用性更优,其AUC值(70.23%)略高于AHP(64.47%),但两者互补性为决策提供了双重依据。该研究首次在阿姆哈拉地区实现多因子、多模型的大尺度滑坡评估,成果可直接应用于基础设施选址和灾害预警系统建设。例如,建议在极高风险区限制开发并实施生态修复,这对实现SDG 11(可持续社区)和SDG 15(陆地生态保护)具有重要意义。未来研究需增加滑坡样本量,并耦合机器学习方法以提升预测精度。论文发表于《Journal of African Earth Sciences》,为东非高原的灾害防控提供了范式参考。
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