基于 AHP-FR 框架的 CPEC 山区交通走廊多灾害脆弱性综合评估研究

《Scientific Reports》：Empirically informed AHP-FR modeling for multi-hazard susceptibility mapping in a mountainous transport corridors

　　

摘要

山区交通走廊日益面临多种自然灾害的叠加影响，这加剧了基础设施、社会经济和土地利用方面的风险。然而，大多数针对高山走廊的脆弱性评估仍集中在单一灾害上，或严重依赖专家的主观判断，这可能导致空间决策中的主观性。本研究开发了一种基于实证的层次分析法与频率比（AHP-FR）框架，用于中国-巴基斯坦经济走廊（CPEC）巴拉克汗-吉尔吉特-朱格洛特段的山体滑坡、泥石流和洪水脆弱性综合评估。该方法的主要创新在于使用基于频率比的实证数据，并将其与AHP计算出的权重相结合，以确定最终的子类权重，从而减少对纯粹主观专家判断的依赖。通过野外调查、遥感数据集、历史灾害数据库以及12个影响因子，在GIS环境中生成了单一灾害脆弱性地图和八级多灾害脆弱性地图。独立进行的ROC-AUC验证显示，该模型的预测性能处于可接受至非常良好的范围内：山体滑坡的AUC值为0.803，泥石流的AUC值为0.762，洪水的AUC值为0.872。研究结果表明，63%的走廊区域面临一种或多种灾害的威胁，其中59%的区域同时受到两种或更多种灾害的影响；41%的区域同时易发生山体滑坡和泥石流，而37%的区域属于“无/非常低”多灾害脆弱性等级。空间分析结果指出了灾害高发区域，包括阿塔巴德（Attabad）、查尔特（Chalt）和帕苏（Passu），为道路维护优先级安排、边坡稳定规划、排水系统改善及应急准备工作提供了实际指导。本研究的价值在于将基于频率比的权重评估方法与层次分析法相结合，并将单独的灾害地图转化为明确的多灾害组合等级，从而为山区交通走廊的韧性规划提供了可复制的决策支持框架。