袁媛

摘要：隨著南通市城市建設(shè)進(jìn)入快車(chē)道，提高城市的防災(zāi)減災(zāi)能力將直接影響到城市的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)南通市城市土地進(jìn)行抗震適宜性評(píng)價(jià)和區(qū)劃意義重大。文章利用GIS的空間數(shù)據(jù)插值功能，將南通城市土地適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化。利用matlab數(shù)據(jù)分析得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，通過(guò)建立Logistic回歸模型，計(jì)算得到該區(qū)域地震災(zāi)害概率，實(shí)現(xiàn)量化評(píng)價(jià)城市土地抗震適宜性的目的。

Abstract： As the construction of Nantong city enters the fast lane， improving the disaster prevention and reduction ability of the city will directly affect the sustainable development of the city. In this paper， the spatial data interpolation function of GIS is used to quantify the evaluation index of urban land suitability in Nantong. The weights of each evaluation index were obtained through matlab data analysis. The probability of earthquake disaster in this region was calculated through the establishment of Logistic regression model， so as to achieve the purpose of quantitative evaluation of the seismic suitability of urban land.

關(guān)鍵詞：抗震適宜性;空間數(shù)據(jù)插值;Logistic回歸模型;量化評(píng)價(jià)

Key words： earthquake resistance suitability;spatial data interpolation;Logistic regression model;quantitative evaluation

中圖分類(lèi)號(hào)：TU435? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）25-0165-03

0? 引言

城市土地承載了城市規(guī)劃建設(shè)、轉(zhuǎn)型升級(jí)、生產(chǎn)生活、資源供給等多重功能，城市的防災(zāi)減災(zāi)能力將直接影響到城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。城市土地抗震適宜性評(píng)價(jià)就是評(píng)價(jià)土地在發(fā)生地震時(shí)對(duì)災(zāi)害的適宜性情況，對(duì)于指導(dǎo)城市布局選址、老舊改造，提升防災(zāi)減災(zāi)能力意義重大。

在我國(guó)，已有對(duì)城市土地的各項(xiàng)地質(zhì)要素的定性化評(píng)價(jià)，但定量化程度低，且評(píng)價(jià)指標(biāo)不能全面的反應(yīng)評(píng)價(jià)對(duì)象的演化趨勢(shì)[1]。

本文以江蘇省南通市城市土地為例，通過(guò)搜集南通市大量地質(zhì)數(shù)據(jù)，建立南通城市土地抗震適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。利用GIS空間地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理功能，實(shí)現(xiàn)空間地理信息的賦值和插值，得到評(píng)價(jià)指標(biāo)在評(píng)價(jià)區(qū)域的量化體現(xiàn)[2]。利用matlab數(shù)據(jù)分析得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，并利用 Logistic 回歸模型疊加各評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)城市土地地震災(zāi)害概率進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)災(zāi)害發(fā)生概率與土地抗震適宜性等級(jí)間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)定量化的城市土地抗震適宜性評(píng)價(jià)。

1? 評(píng)價(jià)指標(biāo)確定

進(jìn)行城市土地抗震適宜性評(píng)價(jià)需要先確定評(píng)價(jià)指標(biāo)。南通位于長(zhǎng)江中下游，濱江臨海，覆蓋有200～300m厚的第四紀(jì)沖積物，土質(zhì)松軟，含水量高，有很高的壓縮性，地質(zhì)環(huán)境差。南通地區(qū)無(wú)斷裂帶，但周邊存在多條活躍斷裂帶，對(duì)市區(qū)土地易產(chǎn)生影響。市區(qū)范圍內(nèi)地勢(shì)平坦，但五山區(qū)域多為外露丘陵基巖，且市區(qū)江岸線較長(zhǎng)，加上近年城市的高速發(fā)展對(duì)地下水開(kāi)采過(guò)度，致使市區(qū)范圍內(nèi)在地震作用下易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害[3]。通過(guò)查閱多份地質(zhì)勘查報(bào)告，結(jié)合實(shí)地調(diào)研，選取斷裂帶、砂土液化、軟土震陷、滑坡崩塌、江岸坍塌、地下水流失、人類(lèi)活動(dòng)作為南通市土地抗震適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)，見(jiàn)圖1。

2? 評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值

將各評(píng)價(jià)指標(biāo)在（0，1）區(qū)間內(nèi)進(jìn)行賦值。例如，砂土液化可通過(guò)液化指數(shù)IIE來(lái)反應(yīng)液化嚴(yán)重程度，IIE越大，賦值也就越大;軟土震陷可利用軟土震陷量ST來(lái)體現(xiàn)危害大小，ST越大，賦值越大;滑坡崩塌和江岸塌陷，則綜合考慮丘陵地帶的邊坡穩(wěn)定性和江岸的穩(wěn)定性，劃分等級(jí)賦值。據(jù)此給出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的賦值標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表1。

利用GIS空間地理信息系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值。通過(guò)已有的勘察報(bào)告和實(shí)地調(diào)研，可以直接得到部分區(qū)域的賦值，而要得到整個(gè)研究區(qū)域的賦值，則需要應(yīng)用到GIS的空間插值功能。研究區(qū)域的賦值結(jié)果見(jiàn)圖2-圖8。

3? 抗震適宜性區(qū)劃

利用matlab數(shù)值分析軟件進(jìn)行分析，計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，見(jiàn)表2。

建立Logistic非線性回歸模型：

其中P表示地震時(shí)發(fā)生災(zāi)害的概率，x1i，x2i，…，xki表示各評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值，為自變量。？茁k為邏輯回歸系數(shù)，表示某一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)發(fā)生變化時(shí)，地震災(zāi)害發(fā)生與不發(fā)生的概率之比的對(duì)數(shù)變化值，實(shí)際意義就是土地抗震適宜性評(píng)價(jià)各指標(biāo)的權(quán)重值。由此得到Logistic方程：

利用GIS對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行疊加，得到城市土地在多因素影響下發(fā)生災(zāi)害的量化結(jié)果。由災(zāi)害發(fā)生概率和土地抗震適宜性等級(jí)的關(guān)系，見(jiàn)表3，得到南通城市土地適宜性定量區(qū)劃結(jié)果，見(jiàn)圖9。

4? 結(jié)語(yǔ)

本文給出了定量化的城市土地抗震適宜性評(píng)價(jià)方法，并對(duì)南通城市土地進(jìn)行了抗震適宜性區(qū)劃，但由于收集的地質(zhì)資料限制，賦值精讀有待提高，且評(píng)價(jià)指標(biāo)和賦值并非固定值，如何動(dòng)態(tài)的調(diào)整評(píng)價(jià)指標(biāo)，監(jiān)測(cè)賦值變化，將是后期需要研究的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]梅芹芹，龔緒龍，史雅棟，等.江蘇沿海地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)適宜性評(píng)價(jià)[J].地質(zhì)學(xué)刊，2018，42（2）：317-322.

[2]鄭桂森，衛(wèi)萬(wàn)順，王繼明，等.城市區(qū)域地質(zhì)條件適宜性評(píng)價(jià)定量化指標(biāo)研究[J].城市地質(zhì)，2018，13（1）：9-17.

[3]楊貴芳，閆玉茹，程知言，等.南通市地下水開(kāi)采與地面沉降關(guān)系[J].南水北調(diào)與水利科技，2015，13（6）：1168-1171.