白仙富 戴雨芡 聶高眾 徐碩 曾寧

1)中國(guó)地震局昆明地震預(yù)報(bào)研究所，昆明 650201 2)云南省地震局，昆明 650224 3)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，北京 100029

0 引言

道路可通行性空間分布信息對(duì)減少地震災(zāi)害損失的應(yīng)急救援決策擬定和減輕地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域規(guī)劃均有重要影響。以應(yīng)急救援為例，如果道路遭到破壞，耽誤救援力量進(jìn)入時(shí)間，會(huì)使那些本可以通過(guò)及時(shí)救助生還的傷員失去救助機(jī)會(huì)(蘭日清等，2009；常燕敏，2013)。地震發(fā)生時(shí)，影響道路可通行性的自然因素主要有兩方面，一是地震動(dòng)直接造成橋梁、隧道和路基破壞，二是地震滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害對(duì)道路的沖毀或掩埋。針對(duì)地震動(dòng)直接破壞道路的快速評(píng)估技術(shù)，已有大量研究成果。與之相比，以地震滑坡為代表的地震次生災(zāi)害造成的道路可通行性快速評(píng)估研究尚未成熟?；跊Q策樹(shù)最大信息增益比的C4.5方法在汶川地震高烈度區(qū)地震滑坡道路中斷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的初步研究表明，可以利用地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)對(duì)道路可通行性進(jìn)行評(píng)估(An et al，2015)。C4.5方法所使用的地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)是不同地震烈度(Ⅵ～Ⅺ)設(shè)定下90m×90m的柵格產(chǎn)品數(shù)據(jù)，滑坡敏感性水平從低到高分為5個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)的柵格數(shù)據(jù)屬性值為1～5。但汶川地震高烈度區(qū)的這項(xiàng)研究在決策樹(shù)的每個(gè)分類結(jié)點(diǎn)上，只檢驗(yàn)單一地震滑坡敏感性水平像元數(shù)量的影響，忽略了信息系統(tǒng)中廣泛存在的屬性間的關(guān)聯(lián)作用，導(dǎo)致決策樹(shù)模型剪枝代價(jià)過(guò)大，最大的缺點(diǎn)在于因缺少了對(duì)低烈度區(qū)應(yīng)有的關(guān)注從而降低了研究結(jié)果的通用性。為了改進(jìn)或部分改進(jìn)這些不足，本文提出一種基于MDT(Multivariate Decision Tree，多變量決策樹(shù))的地震滑坡道路可通行性空間分布快速評(píng)估方法。該方法的基本思路是根據(jù)研究區(qū)的地震烈度包絡(luò)線提取地震滑坡敏感性水平空間分布柵格數(shù)據(jù)，然后統(tǒng)計(jì)每條路段兩側(cè)180m緩沖區(qū)范圍內(nèi)各地震滑坡敏感性水平的像元數(shù)量，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果作為路段的滑坡屬性，利用所建立的路段滑坡屬性與路段通行狀態(tài)之間的MDT關(guān)系進(jìn)行地震滑坡道路可通行性空間分布推斷(圖1)。以期通過(guò)本方法的建立，提出一套更為普適和更高精度的地震滑坡道路可通行性空間分布快速評(píng)估方法，滿足當(dāng)前地震應(yīng)急輔助決策擬定和地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估等工作對(duì)地震滑坡道路可通行性空間分布定量信息的緊迫需求。此前，國(guó)家地震社會(huì)服務(wù)工程應(yīng)急分項(xiàng)、國(guó)家科技支撐計(jì)劃(白仙富等，2015)和大中城市地震災(zāi)害情景構(gòu)建等一系列重大項(xiàng)目中的地震滑坡敏感性研究產(chǎn)出了我國(guó)不同地震烈度影響下的地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)集，用于服務(wù)震后地震滑坡敏感性快速評(píng)估等工作。這些數(shù)據(jù)集為90m×90m的柵格數(shù)據(jù)，根據(jù)滑坡發(fā)生概率的大小，將評(píng)估像元的滑坡敏感性水平分為5個(gè)等級(jí)：極低、較低、中等、較高和極高，對(duì)應(yīng)著像元屬性值1、2、3、4、5。數(shù)據(jù)集作為研究區(qū)地震滑坡敏感性水平空間分布柵格數(shù)據(jù)提取的重要來(lái)源，有3個(gè)共同的關(guān)鍵特點(diǎn)：滑坡敏感性的地震動(dòng)影響參數(shù)為地震烈度；敏感性水平由低到高分為5個(gè)等級(jí)，相應(yīng)的像元屬性值為1～5的整數(shù)；數(shù)據(jù)為柵格數(shù)據(jù)，每個(gè)像元代表地面90m×90m的區(qū)域。對(duì)一個(gè)地區(qū)來(lái)說(shuō)，空間范圍內(nèi)的滑坡敏感性水平越高的像元越多，發(fā)生地震滑坡的可能性越大，因此一定地表空間內(nèi)的地震滑坡敏感性水平及其像元數(shù)量代表著該區(qū)域發(fā)生地震滑坡的可能性。

圖1 地震滑坡道路可通行性空間分布快速評(píng)估的基本思想

1 方法和數(shù)據(jù)

基于MDT的地震滑坡道路可通行性空間分布快速評(píng)估方法，其評(píng)估對(duì)象的基本單元為路段，路段的可通行性分為可通行和不可通行兩種?？赏ㄐ惺侵傅缆窙](méi)有因地震滑坡毀壞，車(chē)輛可以通過(guò)，不可通行則表示道路被地震滑坡掩埋或沖毀，車(chē)輛無(wú)法通行。對(duì)地震滑坡道路可通行性空間分布快速評(píng)估，實(shí)際上是利用MDT模型根據(jù)路段緩沖區(qū)范圍內(nèi)不同滑坡敏感性水平的像元數(shù)量組合進(jìn)行道路可通行性分類。該方法包括3個(gè)基本步驟(圖2)：①研究區(qū)路段定制，即利用GIS將矢量化的線狀道路劃分為路段，并制作每條路段兩側(cè)180m的緩沖區(qū)；②研究區(qū)地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)建立，根據(jù)研究區(qū)烈度包絡(luò)線(基于快速評(píng)估的結(jié)果)提取地震滑坡敏感性水平空間分布數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)各緩沖區(qū)范圍內(nèi)不同滑坡敏感性水平的像元數(shù)量，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果作為滑坡屬性賦值給對(duì)應(yīng)路段；③利用樣本數(shù)據(jù)建立的地震滑坡道路可通行性MDT模型計(jì)算路段的可通行性，并對(duì)研究區(qū)地震滑坡道路可通行性空間分布快速評(píng)估結(jié)果進(jìn)行制圖。

圖2 基于MDT的地震滑坡道路可通行性空間分布快速評(píng)估流程

1.1 路段的定義與處理

道路交通通常是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，交通節(jié)點(diǎn)把交通線相互連接起來(lái)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間可以有一條或多條交通線。我們把道路網(wǎng)絡(luò)上僅連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的線定義為路段(圖3)，并將其作為地震滑坡道路可通行性評(píng)估的基本單元。路段兩端的節(jié)點(diǎn)類型包括城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊、匝道進(jìn)出口、公路交叉口(含十字路口)、環(huán)島、車(chē)站等公路起始點(diǎn)(圖4)。將路段作為評(píng)估的基本單元，其原因是路段上任何一個(gè)位置發(fā)生中斷都意味著不能用該路段進(jìn)行兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的人員和物資運(yùn)輸。按照該約定，使用GIS工具將矢量化的線狀道路要素分割為路段數(shù)據(jù)，并進(jìn)行編碼和相關(guān)字段的處理。其中，路段的可通行性字段類型為邏輯型，即面向地震滑坡影響的路段可通行性只能分為可通行或不可通行兩類。

圖3 路段示意圖

圖4 交通運(yùn)輸網(wǎng)中幾類節(jié)點(diǎn)示意圖

1.2 滑坡影響距離與路段緩沖區(qū)

地震發(fā)生時(shí)，當(dāng)公路所處位置恰好發(fā)生滑坡或道路上側(cè)的滑坡體向下運(yùn)動(dòng)掩埋、沖毀公路，可能造成路段毀壞，導(dǎo)致車(chē)輛無(wú)法通行。公路下方的滑坡則不一定影響上側(cè)公路的可通行性，那些發(fā)生在公路上側(cè)的滑坡，也只有滑動(dòng)的路徑達(dá)到或超過(guò)公路時(shí)，才能造成道路中斷。從2008年汶川8.0級(jí)地震時(shí)引發(fā)的5928個(gè)滑坡體滑動(dòng)的水平投影距離看，絕大部分滑坡體滑動(dòng)的水平投影距離在90～190m之間，最大值為1201m，平均值為136.6m，滑坡體位移投影距離大于180m的樣本為386個(gè)，僅占樣本總數(shù)的6.51%(圖5)。若將地震滑坡樣本數(shù)據(jù)的投影距離去除重復(fù)值后進(jìn)行平均值計(jì)算，結(jié)果為168.8m。我國(guó)川滇山區(qū)公路的一個(gè)特點(diǎn)為，大多數(shù)公路順著山谷延伸，因此道路兩側(cè)的滑坡均有可能影響到路段的通行狀態(tài)。為減輕本研究后續(xù)統(tǒng)計(jì)的冗余量，根據(jù)地震滑坡滑動(dòng)距離統(tǒng)計(jì)結(jié)果，將影響道路可通行性的地震滑坡空間范圍約定為道路兩側(cè)180m的區(qū)域。據(jù)此，在進(jìn)行路段緩沖區(qū)制作時(shí)，緩沖距離為道路兩側(cè)180m，且路段兩端不做緩沖(圖6)。

圖5 汶川地震滑坡滑動(dòng)距離空間分布

圖6 路段緩沖區(qū)及像元統(tǒng)計(jì)示意圖

1.3 地震滑坡敏感性空間分布與路段滑坡屬性賦值

1.3.1 研究區(qū)地震滑坡敏感性數(shù)據(jù)建立

地震滑坡道路可通行性與道路和滑坡規(guī)模均有密切聯(lián)系?；谘芯楷F(xiàn)狀，選擇地震滑坡敏感性水平來(lái)表征影響道路可通行性的滑坡因子。國(guó)際上對(duì)地震滑坡敏感性評(píng)估的研究較多，已有研究中適用于快速評(píng)估的方法主要有兩類，即基于Newmark位移模型及其派生模型的方法(Capolongo et al，2002；Del Gaudio et al，2004、2012；Havenith et al，2006；Chousianitis et al，2014；James et al，2014)和基于滑坡敏感性的相關(guān)分析法(Havenith et al，2006；Kamp et al，2008、2010；Xu et al，2012a、2012b、2013a、2013b)。Newmark系列模型只適用于小范圍區(qū)域評(píng)估(Jibson，2007)，用來(lái)評(píng)估地震引起的大范圍潛在滑坡并不適用。在我國(guó)，早期的研究主要根據(jù)中國(guó)歷史地震次生地質(zhì)災(zāi)害活動(dòng)程度及發(fā)生條件，針對(duì)一定區(qū)域未來(lái)一個(gè)時(shí)段內(nèi)的地震滑坡敏感性進(jìn)行預(yù)判(唐川等，2001；高慶華，2003、2007；劉鳳民等，2006；高慶華等，2008、2011a、2011b)，這些研究成果對(duì)長(zhǎng)期的國(guó)土規(guī)劃與整治發(fā)揮了重要作用，但難以用于應(yīng)急期間的地震滑坡敏感性水平快速評(píng)估。2008年汶川8.0級(jí)地震后，國(guó)內(nèi)開(kāi)展了大量地震滑坡敏感性數(shù)理回歸研究，采用的方法包括信息量(莊建琦等，2010)與邏輯回歸方法(陶舒等，2010；白仙富等，2015；許沖等，2019b)、層次分析法(許沖等，2019a；王秀英等，2012)、模糊數(shù)學(xué)方法(王秀英等，2011)、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)法(許沖等，2012)、影響因子確定性系數(shù)法(許沖等，2010)等。上述工作為地震滑坡敏感性研究積累了豐富的理論、方法和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。本文研究使用大中城市地震災(zāi)害情景構(gòu)建重點(diǎn)專項(xiàng)“地震滑坡危險(xiǎn)性分析方法研究”最新產(chǎn)出的地震滑坡敏感性水平快速評(píng)估模塊，來(lái)建立研究區(qū)的地震滑坡敏感性水平分布數(shù)據(jù)。該模塊可以繪制我國(guó)陸地上遭遇不同地震烈度時(shí)的滑坡敏感性水平空間分布情況(圖7)。模塊產(chǎn)出的滑坡敏感性水平柵格數(shù)據(jù)的精度為90m×90m，根據(jù)設(shè)定的烈度計(jì)算像元的地震滑坡發(fā)生概率，然后采用自然斷點(diǎn)法將地震滑坡發(fā)生的概率劃分為5個(gè)等級(jí)：地震滑坡敏感性極高、較高、中等、較低和極低，5個(gè)地震滑坡敏感性水平對(duì)應(yīng)的像元值依次為5～1，像元值越大，發(fā)生地震滑坡的危險(xiǎn)性越高。對(duì)歷史地震滑坡數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)表明，該套滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)是地震滑坡是否發(fā)生的良好指標(biāo)。使用模塊進(jìn)行研究區(qū)地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)的生成，就是用研究區(qū)的烈度包絡(luò)線從地震滑坡敏感性水平預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集中提取對(duì)應(yīng)烈度區(qū)的數(shù)據(jù)，然后鑲嵌成整個(gè)研究區(qū)的地震滑坡敏感性水平空間分布圖(圖8)。在使用該數(shù)據(jù)集進(jìn)行地震滑坡敏感性水平空間分布預(yù)測(cè)時(shí)，如果研究區(qū)的地震動(dòng)影響參數(shù)不是地震烈度，需要將其轉(zhuǎn)換為烈度。

注：每個(gè)像元值代表著該空間位置的地震滑坡敏感性水平，不同的像元值用不同顏色表示

圖8 研究區(qū)地震滑坡敏感性評(píng)估流程

1.3.2 緩沖區(qū)地震滑坡敏感性水平像元信息提取

緩沖區(qū)地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)的像元信息提取是在上述基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)路段緩沖區(qū)范圍內(nèi)不同滑坡敏感性水平的像元數(shù)量，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果作為緩沖區(qū)的地震滑坡屬性。緩沖區(qū)內(nèi)的像元如圖6所示，在緩沖區(qū)屬性中，用Ai(i=1，2，3，4，5)表示緩沖區(qū)上地震滑坡敏感性水平為i的像元個(gè)數(shù)。

1.3.3 路段地震滑坡屬性賦值

路段地震滑坡屬性賦值是將各緩沖區(qū)上的地震滑坡屬性，根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法賦值對(duì)應(yīng)給路段，作為路段的地震滑坡屬性。賦值后的路段具有和緩沖區(qū)相同的地震滑坡屬性。

1.4 地震滑坡道路可通行性MDT建模

1.4.1 MDT模型

1.4.2 地震滑坡道路可通行性計(jì)算

對(duì)于一個(gè)特定區(qū)域的地震滑坡道路可通行性計(jì)算，本質(zhì)上可以理解為基于MDT的路段可通行性分類。為分析道路可通行性與道路兩側(cè)地震滑坡敏感性的相關(guān)性，以研究區(qū)的路段為樣本，以路段兩側(cè)不同滑坡敏感性水平像元數(shù)量(即路段滑坡屬性)為樣本屬性。路段的通行性分為兩類：可通行或不可通行；現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得到的地震滑坡路段通行情況用于確定樣本的實(shí)際可通行性。道路的地震滑坡可通行性T表示為

T={0，1}

(1)

式中，當(dāng)T取值為0時(shí)，表示路段因地震滑坡中斷不可通行，取值為1時(shí)，則表示道路可通行。用路段的滑坡屬性，即路段兩側(cè)緩沖區(qū)范圍內(nèi)各地震滑坡敏感性水平像元數(shù)表示地震滑坡的可能性。因此，根據(jù)地震滑坡敏感性水平分級(jí)，樣本由5個(gè)屬性組成，表示5個(gè)地震滑坡敏感性水平中每個(gè)等級(jí)的像元數(shù)量。根據(jù)路段屬性是否滿足式(2)來(lái)決定式(1)中的取值

(2)

其中，Ai表示緩沖區(qū)上滑坡敏感性水平為i的像元個(gè)數(shù)，wi表示滑坡敏感性水平為i的權(quán)重。由于本研究使用的地震滑坡敏感性數(shù)據(jù)共分5個(gè)等級(jí)，故在線性分類器中，d=5。與C4.5模型中每個(gè)結(jié)點(diǎn)只考慮一種地震滑坡敏感性水平像元數(shù)量不同的是，MDT模型在各結(jié)點(diǎn)上均考慮每個(gè)地震滑坡敏感性水平的像元數(shù)量，是各地震滑坡敏感性水平像元數(shù)量與其權(quán)重乘積的總和。

2 研究結(jié)果

2.1 研究地區(qū)

川滇地區(qū)位于青藏高原東南緣，新生代以來(lái)受青藏高原地殼物質(zhì)向東側(cè)運(yùn)移和阿薩姆頂點(diǎn)楔入的共同作用，使得這一地區(qū)的地殼活動(dòng)十分復(fù)雜，新構(gòu)造變形和地震活動(dòng)十分強(qiáng)烈，是中國(guó)大陸最顯著的強(qiáng)震活動(dòng)區(qū)域(蘇有錦等，2001)。地震滑坡造成道路中斷對(duì)云南和四川兩省的震后交通管理策略制定十分重要。以2008年汶川MS8.0 地震災(zāi)區(qū)、2014年魯?shù)镸S6.5 地震災(zāi)區(qū)及2012年彝良MS5.7、MS5.6 地震災(zāi)區(qū)為研究區(qū)，來(lái)構(gòu)建地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估模型。這里的災(zāi)區(qū)是指地震現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后繪制的烈度為Ⅵ度及以上的區(qū)域(圖9)，與前期研究相比，研究區(qū)的范圍不再僅僅是高烈度的地區(qū)，而是包含了更為完整的低烈度區(qū)域。這3個(gè)地震災(zāi)區(qū)是川滇乃至整個(gè)西南高原山地的典型區(qū)域，對(duì)我國(guó)其他多山區(qū)域也有一定的代表性。研究區(qū)中地震滑坡道路中斷樣本最翔實(shí)的汶川災(zāi)區(qū)用來(lái)進(jìn)行地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估方法的建立和方法有效性的評(píng)價(jià)；魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)和彝良地震災(zāi)區(qū)則用來(lái)對(duì)所建立方法在相似區(qū)域開(kāi)展地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估外延適用性的評(píng)價(jià)。

圖9 研究區(qū)域

2.2 空間路段數(shù)據(jù)建立

在進(jìn)行空間路段數(shù)據(jù)建立時(shí)，以災(zāi)區(qū)地震之前一年的道路數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。按照上述對(duì)路段的定義，將研究區(qū)的道路劃分為路段，并對(duì)路段進(jìn)行唯一性編碼和字段設(shè)計(jì)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查獲得了這3個(gè)地震災(zāi)區(qū)地震滑坡造成的路段中斷空間分布詳細(xì)信息(圖9)，將那些被地震滑坡沖毀或掩埋的路段的可通行性定義為不可通行，其他路段的可通行性定義為可通行。在本研究中，我們關(guān)注的只是地震滑坡影響的道路可通行性，并不考慮其他致災(zāi)因子引起的道路通行狀態(tài)，因此，有些推斷為可通行的路段，實(shí)際上也可能因其他原因?qū)е缕渲袛喽豢赏ㄐ小?/p>

2.3 地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)提取

為了更好地和實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比，在提取研究區(qū)地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)時(shí)，我們采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查確定的地震烈度包絡(luò)線，按照地震滑坡敏感性評(píng)估流程(圖8)，從地震滑坡敏感性水平預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集(圖7)中提取對(duì)應(yīng)烈度區(qū)的數(shù)據(jù)，然后鑲嵌成3個(gè)地震災(zāi)區(qū)的地震滑坡敏感性水平空間分布數(shù)據(jù)(圖10)。研究區(qū)地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)的提取實(shí)際上相當(dāng)于3個(gè)地震災(zāi)區(qū)地震滑坡敏感性水平空間分布數(shù)據(jù)的反演。在此基礎(chǔ)上，按照前文所述方法對(duì)研究區(qū)路段進(jìn)行地震滑坡屬性賦值，最終得到具有地震滑坡可通行性、地震滑坡屬性的路段數(shù)據(jù)。

圖10 研究區(qū)地震滑坡敏感性水平空間分布反演

2.4 模型建立及其在汶川地震災(zāi)區(qū)的檢驗(yàn)

2.4.1 地震滑坡道路可通行性因子分析

本研究目的是建立針對(duì)路段單元的地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估模型，并根據(jù)路段的地震滑坡屬性推斷其可通行性。將汶川地震災(zāi)區(qū)的路段分為兩類，一類為地震滑坡中斷路段，可通行性定義為不可通行；一類為其他路段，路段沒(méi)有因地震滑坡中斷，可通行性定義為可通行。在路段分析中，只考慮了高速公路、國(guó)道和省道，其他公路未統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。對(duì)比汶川地震災(zāi)區(qū)地震滑坡中斷路段的地震滑坡屬性(即前文所述的緩沖區(qū)內(nèi)不同地震滑坡敏感性的像元數(shù)量，圖11)和地震滑坡未中斷路段的地震滑坡屬性(圖12)，可以看出因地震滑坡中斷的路段兩側(cè)180m范圍內(nèi)，地震滑坡敏感性極高或較高的像元數(shù)量明顯高于地震滑坡未中斷路段；地震滑坡未中斷路段兩側(cè)180m范圍內(nèi)幾乎均為地震滑坡敏感性極低或較低的像元，地震滑坡敏感性極高或較高的像元極少或沒(méi)有。這表明，道路兩側(cè)地震滑坡敏感性水平高的像元數(shù)量越多，道路越容易中斷；相反，道路兩側(cè)地震滑坡敏感性水平低的像元數(shù)量越多，道路不被地震滑坡影響的可能性越大。圖11和12表明路段兩側(cè)不同地震滑坡敏感性水平的像元數(shù)量組合是地震滑坡道路可通行性的重要依據(jù)，也間接反映出地震滑坡敏感性水平預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集是地震滑坡發(fā)生可能性的良好指標(biāo)。

圖11 汶川地震災(zāi)區(qū)地震滑坡中斷路段滑坡屬性統(tǒng)計(jì)

圖12 汶川地震災(zāi)區(qū)地震滑坡未中斷路段滑坡屬性統(tǒng)計(jì)

為定性分析路段地震滑坡屬性與其可通行性之間的關(guān)系，對(duì)兩者進(jìn)行列聯(lián)分析。列聯(lián)分析是對(duì)地震滑坡道路可通行性與其緩沖區(qū)內(nèi)每類地震滑坡敏感性水平像元數(shù)量之間有無(wú)關(guān)聯(lián)的推斷，即是否獨(dú)立。采用列聯(lián)表(contingency table)對(duì)汶川研究區(qū)26151個(gè)路段的地震滑坡可通行性與其地震滑坡屬性的相關(guān)性進(jìn)行分析與推斷，見(jiàn)表1。表中T表示地震滑坡道路可通行性，T對(duì)應(yīng)的值為0，表示不可通行，1則表示可通行。Ai表示緩沖區(qū)上滑坡敏感性水平為i的像元數(shù)，在進(jìn)行聯(lián)系分析時(shí)，將每類滑坡敏感性水平的像元數(shù)量分為等于0和大于0兩類?；旅舾行运较裨獢?shù)與道路可通行性對(duì)應(yīng)的數(shù)值為滿足相應(yīng)條件下的路段數(shù)量。

表1 地震滑坡敏感性與道路可通行性列聯(lián)表

在進(jìn)行列聯(lián)分析時(shí)，原假設(shè)H0為Ai與T獨(dú)立；備擇假設(shè)H1為Ai與T相合。統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)上，P值(P-Value，Probability)為結(jié)果可信程度的一個(gè)遞減指標(biāo)，P值越大，越不能認(rèn)為樣本中變量的關(guān)聯(lián)是總體中各變量關(guān)聯(lián)的可靠指標(biāo)。在許多研究領(lǐng)域，統(tǒng)計(jì)學(xué)根據(jù)顯著性檢驗(yàn)方法所得到的P值，通常認(rèn)為P值為0.05是可接受錯(cuò)誤的邊界水平，一般以P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P<0.01為有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P<0.001為有極其顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，其含義是樣本間的差異由抽樣誤差所致的概率小于0.05、0.01、0.001。從列聯(lián)表分析可以看出，每一組的檢驗(yàn)P值均遠(yuǎn)小于0.001，表明路段的地震滑坡屬性與可通行性獨(dú)立的原假設(shè)不成立。從相關(guān)系數(shù)看，A3～5與T有顯著的負(fù)相合關(guān)系，當(dāng)A3～5大于0時(shí)，T的取值傾向于等于0，即路段緩沖區(qū)范圍內(nèi)滑坡敏感性水平從中等到極高的像元數(shù)量越多，則對(duì)應(yīng)的路段越傾向于因地震滑坡中斷；A1～2則與T有顯著的正相合關(guān)系，當(dāng)路段的地震滑坡屬性中A1～2的值大于0時(shí)，T的取值傾向于等于1，即路段緩沖區(qū)范圍內(nèi)滑坡敏感性水平為極低和較低的像元數(shù)量越多，則對(duì)應(yīng)的路段越傾向于不會(huì)因地震滑坡中斷。Ai與T的關(guān)系取決于對(duì)路段可通行性表達(dá)的約定，但無(wú)論是哪類相合，均表明兩者不相互獨(dú)立。地震滑坡敏感性極高的像元數(shù)量與道路可通行性的相合系數(shù)最小，表明地震滑坡敏感性極高的像元對(duì)地震滑坡道路不可通行的貢獻(xiàn)最大。地震滑坡敏感性極低的像元數(shù)量與道路可通行性的相合系數(shù)最大，絕對(duì)值也越大，表明地震滑坡敏感性極低的像元數(shù)量對(duì)地震滑坡道路可通行性的影響最大。檢驗(yàn)P值和相合系數(shù)表明完全可以使用路段的地震滑坡屬性推斷路段的可通行性。

2.4.2 地震滑坡道路可通行性MDT模型

將汶川地震災(zāi)區(qū)的路段分為兩部分，其中8717條路段數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集，用來(lái)構(gòu)建地震滑坡道路可通行性MDT模型，其余17434條路段數(shù)據(jù)作為測(cè)試集，用來(lái)測(cè)試模型的合理性。決策樹(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是從數(shù)據(jù)集中選擇最優(yōu)劃分屬性。雖然MDT模型主要是在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)找到最佳線性表達(dá)，但仍需要用一個(gè)參數(shù)來(lái)衡量什么情況下所給出的MDT是最合適的線性關(guān)系。一般而言，在決策中，隨著劃分過(guò)程不斷進(jìn)行，我們希望樹(shù)的分支結(jié)點(diǎn)所包含的樣本盡可能屬于同一類別，即結(jié)點(diǎn)的“純度”(purity)越來(lái)越高?！靶畔㈧亍?information entropy)是度量樣本集合純度最常用的一種指標(biāo)。假定當(dāng)前樣本集合D中第k類樣本所占的比例為pk，則D的信息熵定義為

(3)

式中，Ent(D)的值越小，則D的純度越高。除了信息熵之外，信息增益、基尼指數(shù)等也通常用來(lái)度量結(jié)點(diǎn)的純度，在實(shí)際應(yīng)用中，這些檢驗(yàn)純度的方法對(duì)模型的影響沒(méi)有明顯差別。因此，在本研究中，仍然采用信息熵的大小來(lái)評(píng)價(jià)分類器，當(dāng)Ent(D)的值取得最小時(shí)，認(rèn)為對(duì)應(yīng)的分離器是最佳分類。根據(jù)上述約束法則，采用R統(tǒng)計(jì)軟件完成MDT模型的構(gòu)建。

根據(jù)R軟件輸出結(jié)果，構(gòu)建地震滑坡道路可通行性MDT的分枝規(guī)則。地震滑坡道路可通行性MDT模型從根結(jié)點(diǎn)開(kāi)始生長(zhǎng)，共有8717個(gè)訓(xùn)練樣本，其中實(shí)際因地震滑坡不可通行的樣本739個(gè)，可通行樣本7878個(gè)。依據(jù)路段的滑坡屬性值是否滿足式(4)對(duì)決策樹(shù)根結(jié)點(diǎn)進(jìn)行分枝

A5+A4+(A3-1)≤0

(4)

從決策樹(shù)根結(jié)點(diǎn)開(kāi)始，路段滑坡屬性滿足式(4)的樣本進(jìn)入結(jié)點(diǎn)1，不滿足的進(jìn)入結(jié)點(diǎn)2。位于決策樹(shù)結(jié)點(diǎn)1的路段可通行性判斷為可通行，此時(shí)結(jié)點(diǎn)1的信息熵最小，純度最大，樹(shù)不再生長(zhǎng)。訓(xùn)練集中共有7827個(gè)樣本滿足式(4)進(jìn)入結(jié)點(diǎn)1，這7827個(gè)樣本中實(shí)際有7805條路段為可通行，誤判率不到0.3%。

依據(jù)路段的滑坡屬性值是否滿足式(5)對(duì)決策樹(shù)的結(jié)點(diǎn)2進(jìn)行分枝

A5-1≥0

(5)

路段滑坡屬性滿足式(5)的樣本進(jìn)入決策樹(shù)的結(jié)點(diǎn)3，不滿足的進(jìn)入結(jié)點(diǎn)4。位于結(jié)點(diǎn)3的路段可通行性判斷為不可通行，此時(shí)結(jié)點(diǎn)3的信息熵達(dá)到最小純度達(dá)到最大，樹(shù)停止生長(zhǎng)。訓(xùn)練集中共有368個(gè)樣本滿足式(5)進(jìn)入結(jié)點(diǎn)3，這368個(gè)樣本中實(shí)際有363條路段不可通行，判斷正確率接近99%。

依據(jù)路段的滑坡屬性值是否滿足式(6)對(duì)決策樹(shù)的結(jié)點(diǎn)4進(jìn)行分枝

1/(4-A3)+1/(6-A4)<1/4

(6)

滑坡屬性滿足式(6)的樣本路段進(jìn)入決策樹(shù)的結(jié)點(diǎn)5，不滿足的進(jìn)入結(jié)點(diǎn)6。進(jìn)入結(jié)點(diǎn)5的路段可通行性判斷為不可通行，此時(shí)結(jié)點(diǎn)5的信息熵最小而純度最大，不再繼續(xù)分枝。訓(xùn)練集中共有247個(gè)樣本滿足式(6)進(jìn)入結(jié)點(diǎn)5，這247個(gè)樣本中實(shí)際有228條路段不可通行，誤判率不到1%。

依據(jù)路段的滑坡屬性值是否滿足式(7)對(duì)決策樹(shù)的結(jié)點(diǎn)6進(jìn)行分枝

1/(A3-13)+1/(7-A4)<5/104

(7)

滑坡屬性滿足式(7)的樣本路段進(jìn)入決策樹(shù)的結(jié)點(diǎn)7，不滿足的進(jìn)入結(jié)點(diǎn)8。位于結(jié)點(diǎn)7的路段可通行性判斷為不可通行，此時(shí)結(jié)點(diǎn)7的信息熵最小而純度最大，停止分枝。訓(xùn)練集中共有63個(gè)樣本滿足式(7)進(jìn)入結(jié)點(diǎn)7，這63個(gè)樣本中實(shí)際有56條路段不可通行，正確率為88.89%。

依據(jù)路段的滑坡屬性值是否滿足式(8)對(duì)決策樹(shù)的結(jié)點(diǎn)8進(jìn)行分枝

1/(A2-102)+1/(14-A3)≤15/14

(8)

滑坡屬性滿足式(8)的樣本路段進(jìn)入決策樹(shù)的結(jié)點(diǎn)9，不滿足的進(jìn)入結(jié)點(diǎn)10。位于結(jié)點(diǎn)9的路段可通行性判斷為可通行，此時(shí)結(jié)點(diǎn)9的信息熵最小且純度最高，停止分枝。訓(xùn)練集中共有29個(gè)樣本滿足式(8)進(jìn)入結(jié)點(diǎn)9，這29個(gè)樣本中有28條路段均可通行，正確率為96.55%。

依據(jù)路段的滑坡屬性值是否滿足式(9)對(duì)決策樹(shù)的結(jié)點(diǎn)10進(jìn)行分枝

3/7≤A4/7<1

(9)

滑坡屬性滿足式(9)的樣本路段進(jìn)入決策樹(shù)的結(jié)點(diǎn)11，不滿足的進(jìn)入結(jié)點(diǎn)12。位于結(jié)點(diǎn)11的路段可通行性判斷為不可通行，此時(shí)結(jié)點(diǎn)11的信息熵最小而純度最大，決策樹(shù)不繼續(xù)生長(zhǎng)。訓(xùn)練集中共有61個(gè)樣本滿足式(9)進(jìn)入結(jié)點(diǎn)11，這61個(gè)樣本中有59條路段不可通行，誤判率不到4%。進(jìn)入結(jié)點(diǎn)12的路段可通行性判斷為可通行，結(jié)點(diǎn)12的信息熵達(dá)到最小純度則達(dá)到最大，決策樹(shù)終止分枝。訓(xùn)練集中共有122個(gè)不滿足式(9)的樣本進(jìn)入結(jié)點(diǎn)12，這122個(gè)樣本中有112條路段可通行，正確率為91.80%。

將上述地震滑坡道路可通行性的MDT判斷規(guī)則繪制成傳統(tǒng)的樹(shù)結(jié)構(gòu)，如圖13所示。MDT模型除了滿足每個(gè)結(jié)點(diǎn)劃分信息熵最小即純度最高的要求外，還要保證模型評(píng)估結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義和能滿足實(shí)際工作需要。結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義是結(jié)果真實(shí)程度(能夠代表總體)的一種估計(jì)方法，本研究中通過(guò)計(jì)算P值來(lái)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ驮诮y(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性。對(duì)是否滿足實(shí)際工作的需要，可以考慮模型評(píng)估的正確率和進(jìn)行kappa檢驗(yàn)。正確率表示的是評(píng)估結(jié)果符合樣本實(shí)際的比例，kappa系數(shù)反映的是模擬結(jié)果與實(shí)際情況的一致性程度，kappa系數(shù)的計(jì)算結(jié)果為-1～1，但通常kappa值落在0～1間，通行的做法是將kappa值分為五組來(lái)表示不同級(jí)別的一致性：0～0.20表示極低的一致性(slight)、0.21～0.40表示一般的一致性(fair)、0.41～0.60表示中等的一致性(moderate)、0.61～0.80表示高度的一致性(substantial)和0.81～1表示幾乎完全一致(almost perfect)。利用圖13中的判斷規(guī)則，對(duì)汶川地震災(zāi)區(qū)的測(cè)試集和訓(xùn)練集所有樣本的地震滑坡道路可通行性進(jìn)行了MDT推斷，并與實(shí)際道路可通行情況做比較。從計(jì)算結(jié)果(表2)看，汶川地震災(zāi)區(qū)的檢驗(yàn)P值為2.52×10-203，遠(yuǎn)小于0.001，總體正確率達(dá)到98.50%，kappa系數(shù)達(dá)到0.91，介于0.81～1，模型評(píng)估結(jié)果與實(shí)際情況的一致性程度為幾乎完全一致。可通行性為可通行的道路發(fā)生地震滑坡中斷的數(shù)量?jī)H占該類路段的0.958%，可通行性為不可通行的道路上發(fā)生地震滑坡中斷的數(shù)量是其他路段的12.3倍。由此可見(jiàn)，MDT模型計(jì)算的可通行性是路段是否出現(xiàn)地震滑坡中斷的良好指標(biāo)。對(duì)比C4.5的決策樹(shù)方法，MDT模型覆蓋了更廣泛的范圍，且具有更高的差異顯著性，即更顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，以及具有更高的kappa系數(shù)，即更高的一致性和更高的總體正確率。

圖13 基于汶川地震災(zāi)區(qū)建立的地震滑坡道路可通行性MDT

表2 基于MDT模型評(píng)估的結(jié)果(汶川地震災(zāi)區(qū))

利用上述模型，在ARCGIS中采用地震后現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的地震烈度計(jì)算各路段的地震滑坡道路可通行性，來(lái)反演汶川地震災(zāi)區(qū)地震滑坡可通行性空間分布(圖14(a))。與早期的研究對(duì)比，MDT模型不僅能對(duì)高烈度區(qū)的地震滑坡道路可通行性進(jìn)行推斷，也能較好地判斷低烈度區(qū)的地震滑坡道路可通行性，具有更好的通用性。對(duì)照實(shí)際情況(圖9)發(fā)現(xiàn)，模型評(píng)估結(jié)果為不可通行而實(shí)際可通行的路段主要是高烈度區(qū)的少量高速公路，而模型計(jì)算為可通行但實(shí)際卻因滑坡中斷的主要是低烈度區(qū)的部分省道。我們認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的原因是在模型構(gòu)建時(shí)未對(duì)道路進(jìn)行分類構(gòu)建，由于高速公路的地震滑坡易損性相對(duì)較低，而省道的地震滑坡易損性相對(duì)較高，但在建模時(shí)其易損性被認(rèn)為是一致的，因此出現(xiàn)了這種情況。

圖14 研究區(qū)地震滑坡道路可通行性空間分布反演

2.5 模型在魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)和彝良地震災(zāi)區(qū)的應(yīng)用

以云南2014年魯?shù)镸S6.5 地震災(zāi)區(qū)和2012年彝良MS5.7、MS5.6 地震災(zāi)區(qū)為研究區(qū)域，對(duì)該方法在自然地理環(huán)境相似區(qū)域和不同規(guī)模地震影響下地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估可移植性進(jìn)行檢驗(yàn)。將在汶川地震災(zāi)區(qū)建立的地震滑坡道路可通行性MDT模型移植到魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)和彝良地震災(zāi)區(qū)時(shí)，所有數(shù)據(jù)處理方法、建模指標(biāo)和模型參數(shù)均不發(fā)生變化。魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)和彝良地震災(zāi)區(qū)的地震滑坡道路可通行性空間分布反演結(jié)果如圖14(b)所示。雖然魯?shù)榈卣鸷鸵土嫉卣鸬恼鸺?jí)、最高烈度、地震滑坡規(guī)模均遠(yuǎn)不如汶川地震嚴(yán)重，但由于地處高山峽谷地區(qū)，仍然出現(xiàn)不同程度的地震滑坡道路中斷情況。從模型推斷情況和實(shí)際通行狀況統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表3)可以看出，魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)和彝良地震災(zāi)區(qū)地震滑坡可通行性的檢驗(yàn)P值更加接近于0，總體正確率達(dá)到99.67%，kappa系數(shù)達(dá)到0.81，一致性檢驗(yàn)比汶川地震災(zāi)區(qū)的略低，但一致性程度仍幾乎完全一致。可通行性屬性為可通行的道路發(fā)生地震滑坡中斷的路段僅占該類路段的1.31%，可通行性屬性為不可通行的道路因地震滑坡中斷的數(shù)量是其他路段的5.2倍。由此表明，計(jì)算出的道路可通行性是路段是否因滑坡中斷的良好指標(biāo)，可以把在汶川地震災(zāi)區(qū)建立的模型推廣到具有相似自然地理環(huán)境的另一個(gè)地區(qū)，在誤差允許的范圍內(nèi)，所建立的方法可以用于我國(guó)西南區(qū)域更大范圍和不同震級(jí)影響下的地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估。

表3 基于MDT模型評(píng)估的結(jié)果(魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)和彝良地震災(zāi)區(qū))

3 討論

顯然，路段單元的可通行性與地震滑坡敏感性水平之間的緊密關(guān)系是本文建立地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估方法的關(guān)鍵。如上所述，該模型的成立需要3個(gè)條件：①評(píng)估對(duì)象的基本單元為路段，在評(píng)估的過(guò)程中，需要將整條的道路進(jìn)行路段化處理，而并非籠統(tǒng)地將一條道路作為一個(gè)評(píng)價(jià)單元；②路段兩側(cè)的緩沖區(qū)距離為180m，且只做路段兩側(cè)的緩沖而不包含路段兩端，這個(gè)數(shù)值是根據(jù)汶川地震滑坡位移的水平投影距離統(tǒng)計(jì)得到的；③所使用的地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)是90m×90m的柵格數(shù)據(jù)。而后者又包括2個(gè)條件，滑坡敏感性數(shù)據(jù)是基于烈度為地震動(dòng)影響參數(shù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，滑坡敏感性水平從低到高分為5個(gè)等級(jí)，相應(yīng)的滑坡像元的屬性值為1～5。在這3個(gè)條件中，如果評(píng)價(jià)的基本單元發(fā)生變化，或者緩沖距離和緩沖方式發(fā)生變化，亦或是使用的地震滑坡敏感性水平數(shù)據(jù)不是90m×90m的柵格數(shù)據(jù)，該方法的有效性均有可能發(fā)生變化。

在建立地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估方法時(shí)，將道路進(jìn)行路段定制，其原因?yàn)榭紤]路段是道路網(wǎng)絡(luò)上連接2個(gè)節(jié)點(diǎn)的基本要素，理論上，路段上任何一個(gè)位置出現(xiàn)中斷，則整條路段作為2個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)輸功能也隨之失效。但是，各條路段的實(shí)際長(zhǎng)度是不一樣的，這就帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題：各路段緩沖區(qū)范圍內(nèi)的滑坡敏感性水平像元總數(shù)量也是不一樣的，因此，模型仍然存在一定的誤差。另外，在本研究中，對(duì)高速公路、國(guó)道、省道統(tǒng)一建立了一個(gè)完全相同的快速評(píng)估方法，這樣的好處是能簡(jiǎn)化建模方法和減少道路可通行性快速評(píng)估時(shí)的計(jì)算量，存在的問(wèn)題則是會(huì)增加評(píng)估結(jié)果的相對(duì)誤差。若能統(tǒng)一評(píng)估單元的幾何屬性和針對(duì)不同公路等級(jí)給出不同的模型，有望能進(jìn)一步提高模型評(píng)估的精度。

針對(duì)路段單元的地震滑坡可通行性與地震滑坡敏感性水平屬性之間的關(guān)系，可以用不同模型去描述，本研究?jī)H使用了MDT模型來(lái)建立地震滑坡道路可通行性與地震滑坡敏感性水平像元數(shù)量之間的關(guān)系，并與之前的C4.5模型進(jìn)行簡(jiǎn)單比較。不同類型的模型會(huì)帶來(lái)不同的評(píng)估效果，如何開(kāi)發(fā)不同的模型并篩選出更有效的模型是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

通過(guò)對(duì)汶川地震災(zāi)區(qū)、魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)和彝良地震災(zāi)區(qū)進(jìn)行的方法建立與應(yīng)用的初步嘗試表明，本文提出的以路段為基本單元的地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估方法是有效的，且在其他多山區(qū)域的地震損失快速評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)中也可能具有一定的應(yīng)用前景。同時(shí)，該方法本質(zhì)上是一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，當(dāng)樣本越大或研究區(qū)范圍越廣時(shí)，該方法評(píng)估結(jié)果的誤差可能越??；相反，如果研究區(qū)的地震震級(jí)越小或范圍越狹窄，由于路段長(zhǎng)度的離散性等偶然性因素的影響，用該方法評(píng)估的地震滑坡道路可通行性相對(duì)誤差可能存在更大的離散性。

本文提出的地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估方法，是對(duì)現(xiàn)有地震地質(zhì)災(zāi)害道路可通行性評(píng)估方法存在不足這一現(xiàn)狀的探索性研究，試圖能在地震后定量化計(jì)算地震滑坡導(dǎo)致的道路可通行性空間分布情況，以便及時(shí)制定合理的交通管制策略和啟動(dòng)必要的空中支援。在歷史地震滑坡道路中斷數(shù)據(jù)的豐富性、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性、模型方法的多樣性等方面，本文方法可能存在一定的不足，需要在今后進(jìn)一步完善和發(fā)展。

4 結(jié)論

道路可通行性空間分布的快速評(píng)估結(jié)果對(duì)減輕地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域規(guī)劃和減少地震災(zāi)害損失的應(yīng)急救援決策擬定均有重要影響。在山高坡陡的西南地區(qū)，除了地震動(dòng)的直接破壞外，地震地質(zhì)災(zāi)害是影響道路是否中斷的重要因素，為了發(fā)展和完善地震災(zāi)害的道路可通行性評(píng)估方法，本文提出一種基于MDT地震滑坡道路可通行快速評(píng)估方法。該方法包括3個(gè)基本步驟，首先是將評(píng)估對(duì)象的基本單元定義路段，然后對(duì)路段進(jìn)行地震滑坡屬性賦值，即統(tǒng)計(jì)路段兩側(cè)180m范圍內(nèi)不同滑坡敏感性水平的像元數(shù)量，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果作為路段的地震滑坡危險(xiǎn)性屬性，最后，用本研究提出的路段地震滑坡屬性與可通行性之間的MDT模型對(duì)路段的可通行性進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行研究區(qū)道路可通行性空間分布制圖。

選取四川2008年汶川MS8.0 地震災(zāi)區(qū)、云南2014年魯?shù)镸S6.5 地震災(zāi)區(qū)及2012年彝良MS5.7、MS5.6 地震災(zāi)區(qū)3個(gè)自然地理環(huán)境相近的區(qū)域進(jìn)行地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估方法和模型構(gòu)建的研究。其中，汶川地震災(zāi)區(qū)用來(lái)進(jìn)行模型的構(gòu)建和模型合理性檢驗(yàn)，魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)和彝良地震災(zāi)區(qū)用來(lái)進(jìn)行模型外延適用性評(píng)價(jià)?；阢氪ǖ卣馂?zāi)區(qū)建立的模型，其檢驗(yàn)P值為2.52×10-203，遠(yuǎn)小于0.001，通過(guò)模型評(píng)估的道路可通行性總體正確率達(dá)到98.50%，kappa系數(shù)為0.91，模型評(píng)估結(jié)果與實(shí)際情況幾乎完全一致。可通行性為可通行的道路發(fā)生地震滑坡中斷的路段僅占該類路段的0.958%，可通行性為不可通行的道路上發(fā)生地震滑坡中斷的數(shù)量是其他路段的12.3倍，表明在汶川地震災(zāi)區(qū)建立的MDT模型計(jì)算的可通行性是路段是否因地震滑坡中斷的良好指標(biāo)。對(duì)比已有的C4.5決策樹(shù)方法，MDT模型覆蓋了更廣泛的范圍，且具有更高的差異顯著性，即更顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，以及更高的kappa系數(shù)，即更高的一致性和更高的總體正確率。將所建立的方法和模型移植到魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)和彝良地震災(zāi)區(qū)時(shí)，評(píng)估結(jié)果的檢驗(yàn)P值為9.7×10-107，總體正確率達(dá)到99.67%，kappa系數(shù)為0.81，介于0.81～1，模型評(píng)估結(jié)果與實(shí)際情況也幾乎完全一致?？赏ㄐ行詾榭赏ㄐ械牡缆钒l(fā)生地震滑坡中斷的路段僅占該類路段的1.31%，可通行性為不可通行的道路上發(fā)生地震滑坡中斷的數(shù)量是其他路段的5.2倍。魯?shù)榈卣馂?zāi)區(qū)和彝良地震災(zāi)區(qū)的結(jié)果表明，計(jì)算出的道路可通行性是路段是否因滑坡中斷的良好指標(biāo)，在允許存在一定誤差的情況下，所建立的方法可以用于我國(guó)西南具有相似自然地理環(huán)境的更大范圍區(qū)域和不同震級(jí)影響下的地震滑坡道路可通行性快速評(píng)估。