[發明專利]一種基于加權信息量法的滑坡易發性評估方法

在審

• 申請號: 202011024996.1
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112132470A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 杜馳;邱海軍;胡勝;楊冬冬;裴艷茜;馬舒悅;何簡吟;劉子敬;朱亞茹;孫何生;曹明明
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06F30/20
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

1.一種基于加權信息量法的滑坡易發性評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：收集待評估區域的滑坡基礎數據，獲取待評估區域的滑坡災害數據；

步驟2：基于步驟1收集和獲取的數據，對該區域的滑坡災害分布規律及控制影響因素進行分析，獲得控制該區域滑坡災害發育的影響因子，以及獲得不同級別影響因子對滑坡災害的影響情況；

步驟3：基于獲得的控制該區域滑坡災害發育的主要影響因子和不同級別影響因子對滑坡災害的影響情況，用加權信息量法確定因素各子類的信息量，包括以下步驟：

1)在Arc GIS軟件中快速計算信息量的方法：

根據單因素信息量計算的理論公式，在滑坡災害中，可用樣本頻率計算：

式中：

I(y，X_i)表示某個評價因素的樣本頻率，即信息量，X_i為評價因素，y為信息量；

S—研究區單元總數；

Si—研究區內含有評價因素Xi的單元總數；

N—區內含有滑坡災害的單元總數；

Ni—區內同時含有滑坡災害和評價因素Xi的單元數；

對上式進行變換：

式中：

N_i/S_i即為評價因素Xi子類單元中滑坡災害點的平均密度；N/S即為研究區總的滑坡災害點平均密度；

在ArcGIS中，使用點密度工具，計算出研究區內的滑坡災害點密度分布圖，在ArcGIS中，使用區域分析下的分區統計功能，按照評價因素各子類的分區，對災害點密度進行分區統計，即可得到各子類分區的災害點平均密度，以及平均密度分布圖；

2)各子類的信息量值；

在ArcGIS中，對選取的各評價因素圖層，按照子類進行重分區，然后采用1)步驟在ArcGIS快速計算信息量的方法中，求出各評價因素各子類的信息量值，在ArcGIS中，使用重分類功能將信息量值賦給每個子類分區，得到8個評價因素的信息量分布圖；

基于GIS平臺對影響因子進行層次分析法確定評價因素權重，包括以下步驟：

1)建立階梯層次模型；

采用目標層、準則層和方案層三層結構建立滑坡災害易發性評價層次模型；

2)構建各判斷矩陣；

按照1-9標度法的標準，采用打分的方法，兩兩比較確定因素間的重要性比值，構建出易發性判斷矩、控制因素判斷矩陣、自然因素判斷矩陣、工程活動判斷矩陣；

3)判斷矩陣一致性演算，權重計算，計算各判斷矩陣的最大特征根(λmax)和特征向量，根據公式演算各矩陣的一致性；

4)方案因素權重總排序，將控制因素判斷矩陣、自然因素判斷矩陣、工程活動判斷矩陣的權重在易發性判斷矩下再次歸一化，得到8個方案因素的總排序；

得到滑坡災害易發性分區評價圖，再根據自然間斷法，將其重分類成不同的易發性等級，得到滑坡災害易發性評估結果。

2.根據權利要求1所述的一種基于加權信息量法的滑坡易發性評估方法，其特征在于，所述的準則層分為主要因素、自然因素、人為因素；所述的目標層為易發性分區評價指標體系，是該層次分析法總的目標及應達到的效果,它是層次結構中的最高層次，是管理者所追求的最高目標；所述的方案層為坡度、斜坡結構類型、坡型、高程、植被覆蓋率、河谷地貌因素、地層巖性因素、降雨量因素、道路距離因素、居民點因素；同時由于不同時期的河谷地貌，斜坡形態不同；不同時期的河谷地貌，河流侵蝕強烈程度不同；不同時期的河谷地貌人類活動強度不同，因此河谷地貌同時歸屬于三個準則層因素。

3.根據權利要求1所述的一種基于加權信息量法的滑坡易發性評估方法，其特征在于，所述的1-9標度法的標準為：

1)表示兩個因素相比，具有相等的重要性；

3)表示兩個因素相比，前者比后者稍重要；

5)表示兩個因素相比，前者比后者明顯重要；

7)表示兩個因素相比，前者比后者強烈重要；

9)表示兩個因素相比，前者比后者極端重要；

2、4、6、8)上述相鄰判斷的中間值；

倒數)后者相對于前者的重要性。