陳 帥,苗則朗,吳立新

1. 中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410083; 2. 中南大學(xué)地災(zāi)感知認(rèn)知預(yù)知研究室,湖南 長(zhǎng)沙 410083

滑坡是我國(guó)常見(jiàn)的一種山地地質(zhì)災(zāi)害類型,已造成大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失[1]。其中,地震滑坡作為我國(guó)西部山區(qū)的主要滑坡類型,是強(qiáng)地震觸發(fā)的一種主要地震次生災(zāi)害,具有分布范圍廣、突發(fā)性強(qiáng)、數(shù)量多等特點(diǎn),常造成震區(qū)道路中斷、河流堵塞、房屋倒塌、生命線工程損毀等,嚴(yán)重阻礙震后救援工作,加劇地震災(zāi)害影響。如2008年Ms 8.0汶川地震在近40 000 km2的區(qū)域內(nèi)誘發(fā)了近200 000次地震滑坡[2];根據(jù)震后災(zāi)害統(tǒng)計(jì),此次地震滑坡造成的損失達(dá)地震事件本身的1/3。地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估旨在評(píng)估特定/假定地震事件影響下的潛在地震滑坡及其空間分布,為災(zāi)害預(yù)防與工程防患提供支撐。準(zhǔn)確可靠地評(píng)估地震滑坡危險(xiǎn)性并進(jìn)行場(chǎng)景制圖,既是預(yù)防地震滑坡災(zāi)害的重要依據(jù),也是土地利用規(guī)劃與震后應(yīng)急救援的重要參考[1,3-4]。

位移模型是評(píng)估地震滑坡危險(xiǎn)性的一種重要方法,該方法綜合了斜坡的幾何信息、組成斜坡的巖體物理力學(xué)參數(shù)和特定的地震動(dòng)參數(shù)信息,通過(guò)計(jì)算斜坡在特定地震作用下的永久地震位移而評(píng)估地震滑坡危險(xiǎn)性[5-6],可用于不同地震場(chǎng)景下的滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估[7-9]。組成坡體的巖體材料的物理力學(xué)參數(shù)是位移模型的關(guān)鍵輸入[10]。對(duì)于區(qū)域尺度下巖體材料物理力學(xué)參數(shù)的賦值,現(xiàn)有研究多采用簡(jiǎn)化方法,即根據(jù)巖體的巖性組成,對(duì)不同巖體賦予單一的經(jīng)驗(yàn)力學(xué)參數(shù)[11-12]。此外,有研究者嘗試?yán)脷v史地震滑坡編目數(shù)據(jù)進(jìn)行巖體物理力學(xué)參數(shù)反演分析,表明了地震滑坡編目在區(qū)域巖體強(qiáng)度量化方面的可靠性[13-15]。然而,上述方法僅考慮了巖體的巖性差異,即假設(shè)同一巖性的巖體物理力學(xué)參數(shù)是恒定不變,這顯然不足以反映復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境影響下巖體物理力學(xué)性質(zhì)的空間差異。

坡體賦存環(huán)境是指坡體所在的地質(zhì)、水文、地形、地貌因子的總和。由于巖體材料和地質(zhì)環(huán)境的形成過(guò)程復(fù)雜,巖體物理力學(xué)性質(zhì)不僅取決于巖性,也與巖體所在坡體的賦存環(huán)境密切相關(guān)[16-19]。相比于巖性差異,賦存環(huán)境對(duì)巖體強(qiáng)度的影響更為強(qiáng)烈[20]。盡管現(xiàn)有研究已認(rèn)識(shí)到坡體賦存環(huán)境對(duì)巖體強(qiáng)度存在影響,但如何利用坡體賦存環(huán)境量化巖體強(qiáng)度的空間異質(zhì)性卻鮮有報(bào)道。此外,大量歷史地震滑坡調(diào)查表明,地震滑坡是復(fù)雜地震地質(zhì)環(huán)境因子綜合作用的結(jié)果[21],不僅與地震因子、地形地貌、巖石特性相關(guān),還與水文條件、構(gòu)造環(huán)境、節(jié)理裂隙等密切相關(guān),而這些地質(zhì)環(huán)境因子綜合構(gòu)成了坡體特有的賦存環(huán)境條件。因此,為提高區(qū)域地震滑坡危險(xiǎn)性制圖的可靠性,在應(yīng)用位移模型進(jìn)行區(qū)域地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí),應(yīng)顧及并合理考慮巖體物理力學(xué)參數(shù)在不同坡體賦存環(huán)境中的空間異質(zhì)性。

綜上,本文旨在克服傳統(tǒng)方法的不足,提出一種基于位移模型并顧及坡體賦存環(huán)境的概率地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估方法。首先,考慮坡體賦存環(huán)境對(duì)巖體強(qiáng)度的影響,并基于汶川地震滑坡編目建立區(qū)域巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?用于位移模型計(jì)算;然后,將該位移模型遷移用于同屬龍門山斷裂帶的康定,評(píng)估康定地區(qū)在不同地震場(chǎng)景下的地震滑坡危險(xiǎn)性;最后,為實(shí)現(xiàn)區(qū)域地震滑坡危險(xiǎn)性快速制圖,利用ArcGIS開(kāi)發(fā)了一套基于本文方法的地震滑坡危險(xiǎn)性分析與制圖模塊,以期為地震地質(zhì)災(zāi)害防治、土地利用規(guī)劃等提供科技支撐。

1 模型與方法

1.1 顧及坡體賦存環(huán)境的巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性分析

坡體賦存環(huán)境是一系列復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的總和,是導(dǎo)致巖體強(qiáng)度產(chǎn)生空間差異性的重要因素。對(duì)于坡體賦存環(huán)境因子的選擇,尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);通常結(jié)合區(qū)域地質(zhì)環(huán)境因子的重要性、數(shù)據(jù)的可獲性來(lái)選擇合適的環(huán)境因子。顯然,考慮更多環(huán)境因子可更加精細(xì)地反映區(qū)域復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境,但過(guò)多的環(huán)境因子將使模型的泛化性降低。因此,綜合考慮坡體賦存環(huán)境因子的重要性、可獲性及泛化性等多方面因素,本文選擇4類主要環(huán)境因子進(jìn)行重點(diǎn)研究,具體包括河流分布、斷層分布、地形起伏及地表曲率。

河流分布是反映水文環(huán)境的重要因子。河流水位的季節(jié)性波動(dòng)是影響兩岸巖體物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素;河流對(duì)坡腳的侵蝕、沖刷極易形成高陡地形,加速斜坡的變形破壞。大量歷史地震滑坡的空間分布統(tǒng)計(jì)表明:地震滑坡的空間分布與河流分布存在明顯正相關(guān),且多沿水系密集分布[22-23]。

斷層分布反映了區(qū)域構(gòu)造環(huán)境。受構(gòu)造活動(dòng)影響,近斷層區(qū)域的巖體往往發(fā)育密集結(jié)構(gòu)面,導(dǎo)致巖體破碎,巖體強(qiáng)度低,是地震滑坡高發(fā)區(qū)[24]。

地形起伏和地表曲率反映的是區(qū)域地形的環(huán)境面貌。其中,地形起伏反映了坡體的宏觀地表形態(tài),它是影響坡體表層物質(zhì)堆積的重要因素;一般地,地形起伏大的區(qū)域其巖體多處于裸露狀態(tài),受外界因素影響明顯,風(fēng)化嚴(yán)重,是形成崩塌的主要區(qū)域。地表曲率反映地形的凹凸程度,已有研究表明在地形突變區(qū)域,如凹型或凸型斜坡,易形成應(yīng)力重分布和地表裂縫而影響坡體的整體穩(wěn)定性。汶川地震滑坡的空間統(tǒng)計(jì)分析實(shí)踐揭示,在順直型斜坡上發(fā)育的滑坡往往少于凹凸型坡體發(fā)育的滑坡[2]。

不同的坡體賦存環(huán)境參數(shù)對(duì)巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性的影響權(quán)重不同,不同地區(qū)的不同坡體賦存環(huán)境參數(shù)的影響權(quán)重組合也互有差異,需要因地制宜地選擇確定。地震滑坡的空間分布與巖體強(qiáng)度、地形、地震特征等密切相關(guān)。因此,完整的地震滑坡編目對(duì)于量化區(qū)域巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性至關(guān)重要。

汶川地震是有地震滑坡記錄以來(lái)誘發(fā)地震滑坡數(shù)目最多、記錄地震滑坡編目最完整一次地震。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)此次地震開(kāi)展了大量研究,積累了豐富的地震地質(zhì)數(shù)據(jù)。因此,筆者以汶川地震為切入點(diǎn),基于汶川地震誘發(fā)的同震滑坡分布數(shù)據(jù)和汶川地區(qū)的坡體賦存環(huán)境因子,應(yīng)用邏輯回歸分析方法,分析計(jì)算坡體賦存環(huán)境中地形起伏、地表曲率、水系密度和斷層密度對(duì)地震滑坡的貢獻(xiàn)度(即影響權(quán)重),構(gòu)建了汶川地區(qū)坡體主要賦存環(huán)境因子的影響權(quán)重組合。

邏輯回歸分析方法是一種以二元變量(如0/1)為因變量的元分析方法,也是用于區(qū)域地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的常見(jiàn)統(tǒng)計(jì)分析方法。在邏輯回歸分析方法中,滑坡發(fā)生的概率可表示為

(1)

式中,Y是因變量(Y=1代表滑坡,Y=0代表非滑坡);xi(i=1,2,…,n)是坡體賦存環(huán)境因子,包括與巖體強(qiáng)度相關(guān)的賦存環(huán)境因子、地形因子以及地震相關(guān)因子;βi(i=1,2,…,n)是坡體賦存環(huán)境因子的權(quán)重系數(shù),它表示坡體賦存環(huán)境因子對(duì)地震滑坡形成的貢獻(xiàn)程度。

優(yōu)勢(shì)比是發(fā)生滑坡概率(p(Y=1))與不發(fā)生滑坡概率(p(Y=0)=1-p(Y=1))的比值,其對(duì)數(shù)形式可用自變量的線性方程表達(dá)為

β0x0+β1x1+…+βnxn

(2)

式中,xi(i=1,2,…,n)和βi(i=1,2,…,n)代表與地震滑坡相關(guān)的地震地質(zhì)環(huán)境因子和相應(yīng)的權(quán)重系數(shù),其中地震地質(zhì)環(huán)境因子包括地形起伏、地表曲率、水系密度、工程巖組、斷層密度、PGA和形坡度角。

為獲得各地震地質(zhì)環(huán)境因子的權(quán)重系數(shù),本文基于汶川地震滑坡編目,選擇與地震滑坡等量的非滑坡數(shù)據(jù)(在地震滑坡處1 km緩沖區(qū)之外隨機(jī)選擇)建立樣本數(shù)據(jù)庫(kù),并應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析工具,基于邏輯回歸分析方法計(jì)算各地震地質(zhì)環(huán)境因子的權(quán)重系數(shù)。其中正的權(quán)重系數(shù)代表地質(zhì)環(huán)境對(duì)滑坡的貢獻(xiàn)為正,即有利于地震滑坡形成;反之,則不利于地震滑坡形成。表1列出了基于邏輯回歸分析方法計(jì)算的各地震地質(zhì)環(huán)境因子的權(quán)重系數(shù)。可見(jiàn),本文研究中所選擇的地震地質(zhì)環(huán)境因子均與地震滑坡具有統(tǒng)計(jì)相關(guān)性,其顯著性均在5%的置信水平以內(nèi)。

表1 基于邏輯回歸分析方法計(jì)算的地震地質(zhì)環(huán)境因子的權(quán)重系數(shù)

最終,選擇與巖體強(qiáng)度相關(guān)的賦存環(huán)境因子的權(quán)重系數(shù),建立區(qū)域巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?式(3)),并遷移用于同屬川西龍門山斷裂帶的康定地區(qū)巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性分析

f=-0.208·fcur+0.429·ffault+0.128·friver+

0.738·frelief

(3)

式中,f為綜合坡體賦存環(huán)境影響對(duì)區(qū)域巖體強(qiáng)度的影響;fcur、ffault、friver和frelief分別為經(jīng)歸一化后的地表曲率、斷層密度、水系密度和地形起伏度。值得說(shuō)明的是,由于不同區(qū)域其地質(zhì)屬性存在較大差異,為了增強(qiáng)模型的可遷徙性,本文在經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭胁⑽纯紤]由巖組差異造成的巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性。

此外,巖體強(qiáng)度參數(shù)的賦值通常采用巖體的平均強(qiáng)度。事實(shí)上,受巖體所在坡體賦存環(huán)境差異的影響,巖體的實(shí)際強(qiáng)度或者高于平均強(qiáng)度,或者低于平均強(qiáng)度。因此,本文采用線性歸一化技術(shù)將巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性量化至[0.5,1.5],即當(dāng)巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性大于1時(shí),代表實(shí)際的巖體強(qiáng)度大于平均強(qiáng)度,反之則小于平均強(qiáng)度。巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性的線性歸一化采用式(4)

(4)

式中,fM為顧及坡體賦存環(huán)境的巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性指標(biāo);fmax和fmin分別為f的極大值和極小值。

1.2 位移模型

位移模型由文獻(xiàn)[25]在進(jìn)行大壩穩(wěn)定性分析時(shí)首次提出。該模型認(rèn)為地震擾動(dòng)下的壩體失穩(wěn)并非取決于壩體的穩(wěn)定系數(shù),而是地震作用于壩體產(chǎn)生累積形變所致。其中累積形變是通過(guò)對(duì)超過(guò)壩體臨界加速度的地震動(dòng)加速度進(jìn)行二次積分獲得,其值反映了地震對(duì)壩體的影響程度。近年,經(jīng)研究者不斷改進(jìn)和完善,該模型已廣泛用于地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估。

地震動(dòng)加速度和臨界加速度是位移模型的主要輸入?yún)?shù)。其中,臨界加速度是指斜坡在極限平衡條件下所能承受的最大地震動(dòng)加速度。一般通過(guò)建立潛在滑體的極限平衡方程,表達(dá)式為

ac=(Fs-1)sinθ

(5)

式中,ac為潛在滑體的臨界加速度,單位為g;θ為潛在滑動(dòng)面傾角,一般以地形坡度角代替;Fs為潛在滑體的靜態(tài)安全系數(shù),是滑體抗滑力與下滑力的比值,可通過(guò)組成坡體的巖體物理力學(xué)參數(shù)和潛在滑動(dòng)面傾角,基于摩爾-庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則按式(6)計(jì)算

(6)

式中,c′和φ′為巖體結(jié)構(gòu)面的有效內(nèi)聚力和有效內(nèi)摩擦角;γ和γw分別代表巖體重度和地下水重度;m代表潛在滑體的飽和度,即潛在滑體中的飽和部分占滑體厚度的比值;t為潛在滑體厚度,θ為潛在滑動(dòng)面傾角。

為評(píng)估區(qū)域地震滑坡易發(fā)性,通常采用經(jīng)驗(yàn)位移方程(式(7))計(jì)算區(qū)域永久地震位移,即采用地面峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)和臨界加速度作為輸入?yún)?shù)[27]

(7)

式中,DN為潛在滑體的永久地震位移,單位為cm;PGA和ac分別為地震動(dòng)峰值加速度和潛在滑體的臨界加速度,單位為g。

1.3 顧及坡體賦存環(huán)境的概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖

臨界加速度是經(jīng)驗(yàn)位移方程的主要輸入?yún)?shù)之一,其值與巖體強(qiáng)度呈現(xiàn)正向相關(guān)性。因此,為顧及坡體賦存環(huán)境對(duì)巖體強(qiáng)度的影響,本文采用簡(jiǎn)化式(8)對(duì)式(7)中的臨界加速度進(jìn)行修正

acM=ac×fM

(8)

式中,acM為顧及坡體賦存環(huán)境影響的修正后的臨界加速度;fM為顧及坡體賦存環(huán)境的區(qū)域巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性。

利用修正后的臨界加速度,并結(jié)合特定地震場(chǎng)景的PGA數(shù)據(jù),采用式(7)可快速計(jì)算待評(píng)估區(qū)的永久地震位移,進(jìn)而評(píng)估區(qū)域地震滑坡危險(xiǎn)性。

作為經(jīng)驗(yàn)位移回歸方程的另一個(gè)重要輸入?yún)?shù),PGA是導(dǎo)致斜坡破壞的主要誘發(fā)因子。一般而言,對(duì)于已發(fā)生的地震事件,可基于強(qiáng)震儀器記錄數(shù)據(jù),通過(guò)空間插值獲得區(qū)域PGA分布;而對(duì)于未來(lái)地震事件,地震工程領(lǐng)域一般采用概率地震危險(xiǎn)性分析方法,即將地震的發(fā)生看作隨機(jī)事件,計(jì)算不同超越概率條件下的區(qū)域PGA分布[26-27]。本文即是基于概率地震危險(xiǎn)性分析獲得的不同概率條件下的PGA,并應(yīng)用顧及坡體賦存環(huán)境的位移模型,評(píng)估不同地震場(chǎng)景下的概率地震滑坡危險(xiǎn)性。

綜上,本文提出一種基于位移模型并顧及坡體賦存環(huán)境的概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖方法,其技術(shù)流程如圖1所示。

圖1 顧及坡體賦存環(huán)境的概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖技術(shù)流程Fig.1 Flowchart of probabilistic seismic landslide hazard mapping referring to slope occurrence environment

2 試驗(yàn)區(qū)概況及數(shù)據(jù)預(yù)處理

2.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)康定位于四川甘孜藏族自治州東部,地處四川盆地西緣山地和青藏高原的過(guò)渡地帶,是川藏鐵路雅林段的必經(jīng)之地,面積11 403.1 km2。區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,斷裂帶密集分布,其中康定-甘孜斷裂帶(鮮水河斷裂帶)由北西向南東方向穿過(guò)康定縣城,是歷史地震地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)頻發(fā)的一條活動(dòng)斷裂帶。據(jù)歷史資料記載,自1630年以來(lái),該斷裂帶上已發(fā)生9次7級(jí)以上強(qiáng)震,其中康定縣城附近2次(折多塘Ms 7.5級(jí)和磨西Ms 7.7級(jí)地震)。針對(duì)該斷裂帶內(nèi)的歷史地震事件統(tǒng)計(jì)分析表明,該斷裂帶仍具有發(fā)生6～6.5級(jí)地震的潛勢(shì)[28]。圖2為試驗(yàn)區(qū)地理位置及概況圖。

圖2 試驗(yàn)區(qū)地理位置及概況Fig.2 Location and general situation of the experimental study area

2.2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

本文收集整理了試驗(yàn)區(qū)的地質(zhì)、地形、水文與氣象資料,包括地質(zhì)圖、數(shù)字高程模型(digital elevation model,DEM)、降雨數(shù)據(jù)、地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖、斷層分布以及水系分布。地質(zhì)圖采用1∶250 000的工程地質(zhì)圖,為巖性分組、巖體物理力學(xué)參數(shù)獲取的主要依據(jù),來(lái)源于中國(guó)地質(zhì)云中心(https:∥geocloud.cgs.gov.cn/);DEM采用空間分辨率為30 m×30 m的SRTM數(shù)據(jù),主要用于提取地形坡度、地表曲率及地形起伏信息;降雨數(shù)據(jù)來(lái)源于時(shí)空三極環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺(tái)(https:∥poles.tpdc.ac.cn/zh-hans/)[29],主要用于反映坡體飽和度;PGA來(lái)源于中國(guó)第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306—2015)[30],用于反映不同地震場(chǎng)景下的地震動(dòng)參數(shù);斷層分布采用1∶4 000 000的中國(guó)斷層數(shù)據(jù)[31],來(lái)源于國(guó)家地震科學(xué)數(shù)據(jù)共享中心(http:∥datashare.igl.earthquake.cn/datashare);水系分布來(lái)源于全國(guó)地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)(https:∥www.webmap.cn/commres.do?method=dataDownload)。為便于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理,本文使用的所有數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)換為30 m分辨率的柵格數(shù)據(jù),并采用統(tǒng)一的空間坐標(biāo)系統(tǒng)(UTM-zone 47,WGS-84)。

2.2.1 巖體物理力學(xué)參數(shù)獲取

對(duì)于區(qū)域尺度而言,工程地質(zhì)圖是獲取巖體物理力學(xué)參數(shù)的主要依據(jù)。本文根據(jù)1∶250 000工程地質(zhì)圖中相關(guān)巖性描述和巖性組合,并參考相關(guān)研究和規(guī)范[32-34],將研究區(qū)的巖性合并為5類,包括堅(jiān)硬巖體、較硬巖體、較軟巖體、松散巖體以及冰磧物。圖3(a)為試驗(yàn)區(qū)巖體劃分結(jié)果。由此并參考巖體內(nèi)主要巖性的物理力學(xué)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)和近鄰區(qū)的賦值結(jié)果[32-33],確定試驗(yàn)區(qū)不同巖體的經(jīng)驗(yàn)物理力學(xué)參數(shù)區(qū)間(巖體重度、有效內(nèi)摩擦角、有效內(nèi)聚力),見(jiàn)表2。對(duì)比于汶川地震災(zāi)區(qū)的1∶250 000工程地質(zhì)圖可知:盡管康定市與汶川地震災(zāi)區(qū)的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境有所不同,但兩區(qū)主要巖性基本一致。其中,火成巖主要包括花崗巖、閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖等,變質(zhì)巖主要以碳質(zhì)板巖、千枚巖、片巖為主,而沉積巖則主要以泥巖、砂巖、粉砂巖為主,可見(jiàn)康定市與汶川地震災(zāi)區(qū)域具有較為相似的地質(zhì)環(huán)境背景。

圖3 試驗(yàn)區(qū)采用的主要數(shù)據(jù)及其空間分布Fig.3 Main data and its spatial pattern used in the study area

表2 試驗(yàn)區(qū)不同巖體的物理力學(xué)參數(shù)

2.2.2 地形坡度

利用ArcGIS空間分析工具,基于DEM獲得試驗(yàn)區(qū)地形坡度數(shù)據(jù)。考慮到地震在平緩的地形區(qū)域觸發(fā)滑坡的可能性相對(duì)較小[32],同時(shí)也為了提高數(shù)據(jù)處理效率,本文將坡度小于10°的區(qū)域預(yù)先定義為穩(wěn)定區(qū)(約占9.28%),不參與后續(xù)永久地震位移計(jì)算。圖3(b)為研究區(qū)地形坡度分布圖,坡度值范圍0～86.51°,均值28°。其中,26.10%的區(qū)域坡度在30°～40°。總體而言,研究區(qū)主要以陡坡地形為主,有利于形成地震滑坡。

2.2.3 坡體飽和度

季節(jié)性降雨或者是強(qiáng)降雨是影響坡體飽和度的重要因素[35]。根據(jù)研究區(qū)2000—2017年的逐月降雨數(shù)據(jù),采用ArcGIS空間重采樣技術(shù)獲得試驗(yàn)區(qū)30 m分辨率的降雨數(shù)據(jù),計(jì)算年累積降雨均值,并利用ArcGIS模糊隸屬度模塊將年累積降雨均值轉(zhuǎn)換為[0,1],以量化坡體飽和度。圖3(c)為研究區(qū)經(jīng)線性歸一化后的年累積降雨均值分布圖。由圖3可知,研究區(qū)降雨分布受地形影響明顯,在低海拔區(qū)多表現(xiàn)為強(qiáng)降雨。

2.2.4 地震動(dòng)峰值加速度PGA

PGA是地震動(dòng)加速度時(shí)程曲線中的最大值,是反映地震危險(xiǎn)性的常用指標(biāo)。為獲得未來(lái)地震場(chǎng)景下的PGA,本文基于中國(guó)第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖,獲取試驗(yàn)區(qū)未來(lái)不同地震場(chǎng)景下的PGA分布圖。圖3(d)為試驗(yàn)區(qū)在常遇地震條件下(50年超越概率10%)的PGA分布圖。由圖3可知,在常遇地震場(chǎng)景下,康定縣城附近為高PGA區(qū)域,表明未來(lái)該區(qū)域受潛在地震的影響大。

2.2.5 坡體賦存環(huán)境因子

坡體賦存環(huán)境是導(dǎo)致區(qū)域巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性的重要因素,本文重點(diǎn)考慮斷層密度、水系密度、地形起伏及地表曲率的影響。其中,斷層密度和水系密度分別基于研究區(qū)的斷層和水系分布,利用ArcGIS的密度分析工具計(jì)算獲得。根據(jù)斷層密度和水系密度值的分布,采用GIS自然斷點(diǎn)分類法對(duì)斷層密度和水系密度進(jìn)行重分類,如圖4(a)、(b)所示。地形起伏是基于研究區(qū)DEM數(shù)據(jù),采用ArcGIS的鄰域統(tǒng)計(jì)分析工具,計(jì)算指定窗口內(nèi)的高程極大極小值之差。本文同樣采用GIS自然斷點(diǎn)分類法將地形起伏劃分為5類,如圖4(c)所示。同樣,基于DEM數(shù)據(jù),利用ArcGIS的表面分析工具獲得地表曲率數(shù)據(jù),并參考汶川地震的地表曲率劃分區(qū)間[2],采用自定義區(qū)間將地表曲率劃分為6類,如圖4(d)所示。

圖4 康定坡體賦存環(huán)境因子的空間分布Fig.4 Spatial pattern of slope occurrence environment in Kangding

3 顧及坡體賦存環(huán)境的概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖

基于前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,本文針對(duì)康定地區(qū)未來(lái)不同地震場(chǎng)景條件,開(kāi)展概率地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估,并進(jìn)行不同概率條件下的地震滑坡危險(xiǎn)性制圖。

3.1 康定地區(qū)巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性分布

基于汶川地震案例建立的巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?并結(jié)合康定地區(qū)坡體賦存環(huán)境因子,可快速獲取康定巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性分布。圖5為基于巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性模塊獲取的康定巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性分布圖。其中,巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性的值越大,代表其受賦存環(huán)境的影響越小,巖體的強(qiáng)度越大,反之,則受賦存環(huán)境影響大,巖體的強(qiáng)度小。由圖5可知,康定城區(qū)附近、康定城區(qū)以北的大片區(qū)域整體對(duì)應(yīng)為較低的巖體強(qiáng)度;而在康定縣城以西區(qū)域?qū)?yīng)為較高的巖體強(qiáng)度。同時(shí),由于坡體賦存環(huán)境的差異性,即使是同一巖性條件,其巖體強(qiáng)度在空間上也表現(xiàn)出明顯的異質(zhì)性。

圖5 康定巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性分布Fig.5 Spatial heterogeneous of rock mass strength in Kangding

3.2 顧及坡體賦存環(huán)境的臨界加速度修正

為快速獲取區(qū)域范圍的臨界加速度信息,本文基于靜態(tài)安全系數(shù)計(jì)算式(6)和臨界加速度計(jì)算式(5),利用ArcGIS空間數(shù)據(jù)建模工具開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理模塊:靜態(tài)安全系數(shù)計(jì)算模塊和臨界加速度計(jì)算模塊。其中靜態(tài)安全系數(shù)計(jì)算模塊的輸出主要作為臨界加速度計(jì)算模塊的輸入變量。

選取巖體物理力學(xué)參數(shù)的均值作為輸入,并結(jié)合地形坡度以及坡體飽和度信息,基于構(gòu)建ArcGIS模塊可快速計(jì)算獲得區(qū)域臨界加速度。此外,由于震前邊坡處于靜態(tài)平衡狀態(tài),計(jì)算的靜態(tài)安全系數(shù)應(yīng)大于1[13]。而在實(shí)際的數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,由于巖體的物理力學(xué)參數(shù)主要來(lái)源于主觀經(jīng)驗(yàn)賦值,計(jì)算的靜態(tài)安全系數(shù)存在小于1的異常情況。為消除該異常情況,本文通過(guò)調(diào)整潛在滑體厚度,以確?？刀ń^大部分區(qū)域在震前處于靜態(tài)穩(wěn)定性。最終,基于確定的潛在滑體厚度、巖體的經(jīng)驗(yàn)物理力學(xué)參數(shù)、地形坡度以及坡體飽和度,利用臨界加速度計(jì)算模塊獲取康定的臨界加速度分布圖(圖6(a))?？梢?jiàn),康定的臨界加速度主要分布在0.01～1.81 g,其中高值主要分布在堅(jiān)硬巖體和較堅(jiān)硬巖體區(qū),這部分區(qū)域具有更高的巖體強(qiáng)度,能抵抗更大的地震擾動(dòng);而低值主要沿著溝谷分布,對(duì)應(yīng)的巖體多以松散巖體或者較軟巖體為主,巖體強(qiáng)度弱。此外,對(duì)于高陡邊坡,由于地形坡度大,同樣的巖性條件下計(jì)算的臨界加速度也普遍較小。

圖6 康定地區(qū)巖體強(qiáng)度修正前后臨界加速度分布Fig.6 Distribution of critical acceleration and modified critical acceleration of Kangding before and after strength modification

進(jìn)一步地,利用獲取的康定地區(qū)巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性分布結(jié)果,采用式(6)對(duì)圖6(a)的臨界加速度進(jìn)行修正,獲得修正后的臨界加速度分布圖(圖6(b))。可見(jiàn),由于顧及了坡體賦存環(huán)境的影響,修正后的臨界加速度相對(duì)于修正前的臨界加速度差別在于:對(duì)于巖體強(qiáng)度異質(zhì)性小的區(qū)域進(jìn)行了折減修正,對(duì)于巖體強(qiáng)度異質(zhì)性較大的區(qū)域則進(jìn)行了增強(qiáng)修正;修正后的臨界加速度取值范圍更廣,即區(qū)域范圍的臨界加速度差異更加明顯;修正后的臨界加速度既保留了修正前的臨界加速度的空間分布特征,又兼顧了坡體賦存環(huán)境而產(chǎn)生的空間分布差異。

3.3 臨界加速度修正效果驗(yàn)證

臨界加速度作為反映坡體抗震能力的指標(biāo),同時(shí)也是評(píng)估震前邊坡穩(wěn)定性的可靠指標(biāo),常被用于震前滑坡易發(fā)性評(píng)估。因此,為了對(duì)比修正前后臨界加速度的差異,本文分別基于修正前后的臨界加速度評(píng)估研究區(qū)的震前滑坡易發(fā)性,并結(jié)合部分區(qū)域的遙感目視解譯結(jié)果和野外實(shí)地調(diào)查進(jìn)行對(duì)比分析。值得指出的是,無(wú)論是遙感目視解譯還是野外調(diào)查均存在人為主觀性,因此其分析結(jié)果僅用于輔助驗(yàn)證。更合理可靠的驗(yàn)證需結(jié)合實(shí)際地震場(chǎng)景下真實(shí)的同震滑坡分布進(jìn)行驗(yàn)證分析。

為了對(duì)比分析利用不同臨界加速度評(píng)估的震前滑坡易發(fā)性差異,本文研究采用兩種定量指標(biāo),即評(píng)估結(jié)果中危險(xiǎn)區(qū)分布面積所占百分比(hazard area percent,HAP)和發(fā)育在危險(xiǎn)區(qū)的滑坡面積所占百分比(ground failures captured,GFC)[10]作為評(píng)估指標(biāo)。對(duì)于未修正的臨界加速度分布圖,采用GIS中的自然斷點(diǎn)分類法,將試驗(yàn)區(qū)劃分為極高易發(fā)區(qū)、高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū)和極低易發(fā)區(qū),并將其中的極高和高易發(fā)區(qū)定義為危險(xiǎn)區(qū),低和極低易發(fā)區(qū)定義為穩(wěn)定區(qū),而中易發(fā)區(qū)為待定區(qū)域;對(duì)于修正的臨界加速度分布圖,采用同樣的劃分區(qū)間將研究區(qū)劃分為不同的易發(fā)區(qū)。由于研究區(qū)覆蓋范圍較大,本文僅利用試驗(yàn)區(qū)典型區(qū)域的遙感目視結(jié)果,并結(jié)合康定城區(qū)附近及G318國(guó)道康定-瀘定路段的實(shí)地考察結(jié)果,對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行定量和定性分析。

表3為基于修正前后臨界加速度評(píng)估的滑坡易發(fā)性與典型區(qū)域的遙感目視解譯結(jié)果的定量分析。由表3可知,基于未修正臨界加速度評(píng)估的滑坡易發(fā)性,其HAP、GFC分別為21.67%和42.38%,表明研究區(qū)有21.67%區(qū)域被劃分為危險(xiǎn)區(qū),遙感目視解譯的滑坡面積有42.38%落入劃分的危險(xiǎn)區(qū)。而基于修正后臨界加速度評(píng)估的滑坡易發(fā)性,其對(duì)應(yīng)的HAP、GFC分別為29.22%、50.4%。對(duì)比可見(jiàn):基于修正后的臨界加速度劃分的危險(xiǎn)區(qū)范圍更大,遙感目視解譯的滑坡面積落入劃分的危險(xiǎn)區(qū)比例也更高,即劃分的結(jié)果與實(shí)際滑坡分布更為一致?？梢?jiàn),基于修正后的臨界加速度評(píng)估的滑坡易發(fā)性更適合用于指導(dǎo)震前的災(zāi)害防治,也更適合用于后續(xù)評(píng)估未來(lái)不同地震場(chǎng)景下的地震滑坡危險(xiǎn)性。

表3 基于修正前后臨界加速度的滑坡易發(fā)性與實(shí)際滑坡的定量分析

為進(jìn)一步驗(yàn)證修正臨界加速度的可靠性,本文對(duì)康定縣城附近及G318國(guó)道瀘定-康定路段進(jìn)行了實(shí)地考察與航拍作業(yè)。圖7為基于修正后臨界加速度的滑坡易發(fā)性制圖及部分現(xiàn)場(chǎng)考察圖片。其中,圖7(b)為位于國(guó)道G318瀘定-康定路段的一處危巖體;圖7(c)為國(guó)道G318康定-新都橋路段的一處滑坡群;圖7(d)為康定城區(qū)東南白海子山冰川下游溝谷的一處滑坡。以上現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查采集的圖片資料均與滑坡易發(fā)性制圖中的危險(xiǎn)區(qū)對(duì)應(yīng),表明修正臨界加速度是震前滑坡易發(fā)性評(píng)估的有效指標(biāo),適合用于后續(xù)的概率地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估制圖。

圖7 康定地區(qū)滑坡易發(fā)性制圖及部分研究區(qū)野外采集的現(xiàn)場(chǎng)圖片F(xiàn)ig.7 Landslide susceptibility mapping of Kangding and photos collected in the field

3.4 康定地區(qū)概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖

為了對(duì)比顧及坡體賦存環(huán)境對(duì)永久地震位移的影響,本文基于罕遇地震場(chǎng)景(50年超越概率2%),分別計(jì)算了未顧及(圖8(a))和顧及坡體賦存環(huán)境(圖8(b))的康定地區(qū)永久地震位移。為了劃分潛在地震滑坡危險(xiǎn)性,在USGS中,通常將永久地震位移值劃分為低危險(xiǎn)區(qū)(Dn<1 cm)、中危險(xiǎn)區(qū)(1 cm<=Dn<5 cm)、高危險(xiǎn)區(qū)(Dn>=5 cm)[5,36]。本文參考這些閾值,將永久地震位移劃分低危險(xiǎn)區(qū)、中危險(xiǎn)區(qū)和高危險(xiǎn)區(qū)。其中,顧及坡體賦存環(huán)境計(jì)算永久地震位移,由此劃分的低、中、高危險(xiǎn)區(qū)面積分別為1 421.67、218.21、317.29 km2;未顧及坡體賦存環(huán)境計(jì)算而劃分的低、中、高危險(xiǎn)區(qū)面積分別為1 078.26、168.26、287.77 km2,后者分別比前者少24.1%、22.9%、9.4%。同時(shí),為展現(xiàn)圖8中不同永久地震位移的分布差異,將圖8中黑色矩形框區(qū)域進(jìn)行局部放大顯示,如圖9所示?？梢?jiàn),未顧及坡體賦存環(huán)境計(jì)算永久地震位移時(shí),存在低估地震滑坡危險(xiǎn)性現(xiàn)象;而顧及坡體賦存環(huán)境計(jì)算永久地震位移時(shí),能識(shí)別出更多的潛在地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)。

圖8 未顧及與顧及坡體賦存環(huán)境時(shí)罕遇地震場(chǎng)景下康定地區(qū)永久地震位移分布Fig.8 Distribution of permanent seismic displacements in Kangding calculated under the rarely encountered earthquake scenario without and with consideration of slope occurrence environment

圖9 未顧及與顧及坡體賦存環(huán)境時(shí)G318國(guó)道康定至瀘定路段永久地震位移分布Fig.9 Distribution of permanent seismic displacements on the section of G318 national highway from Kangding to Luding without and with consideration of slope occurrence environment

進(jìn)而,在顧及坡體賦存環(huán)境差異影響下,針對(duì)不同地震場(chǎng)景進(jìn)行概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖。圖10(a)為常遇地震場(chǎng)景下(50年超越概率10%)康定地區(qū)地震滑坡危險(xiǎn)性制圖效果。同樣的,將永久地震位移值分布劃分為低危險(xiǎn)區(qū)、中危險(xiǎn)區(qū)和高危險(xiǎn)區(qū)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,在常遇地震場(chǎng)景下,康定部分區(qū)域易受地震影響,地震滑坡的低、中、高危險(xiǎn)區(qū)面積分別為299.14、71.53、230.11 km2。高危險(xiǎn)區(qū)主要分布在康定城區(qū)周邊、G318國(guó)道康定至瀘定路段兩側(cè)以及康定東南和東北區(qū)域。其中,康定城區(qū)周邊和G318國(guó)道康定-瀘定路段兩側(cè)區(qū)域大部分處于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍區(qū)(50年超越概率為10%的地震動(dòng)峰值加速度0.4 g),具備形成地震滑坡的外在地震因子,需特別關(guān)注?？刀|南和東北區(qū)域所處雖非構(gòu)造活躍區(qū)(50年超越概率10%的地震動(dòng)峰值加速度僅為0.2 g),但位于強(qiáng)降雨區(qū),坡體飽和度較高,臨界加速度普遍較低,同樣具備形成地震滑坡的環(huán)境條件,需引起重視。

圖10(b)為罕遇地震場(chǎng)景下(50年超越概率為2%)康定地震滑坡危險(xiǎn)性制圖效果。相對(duì)于常遇地震場(chǎng)景,罕遇地震場(chǎng)景下受潛在地震影響的區(qū)域顯著增加,低、中、高危險(xiǎn)區(qū)面積分別為1 421.67、218.21、317.29 km2。其中,低危險(xiǎn)區(qū)面積增加了474%。由于本文使用的PGA參量并未考慮坡體的場(chǎng)地及地形效應(yīng)影響,相應(yīng)的PGA并不代表坡體將遭受的地震影響的具體值,可能導(dǎo)致滑坡危險(xiǎn)性低估。因此,實(shí)際的地震滑坡危險(xiǎn)性有可能遠(yuǎn)高于本文評(píng)估的地震滑坡危險(xiǎn)性,需引起關(guān)注。

3.5 康定地區(qū)概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖的不確定性分析

鑒于數(shù)據(jù)本身存在一定的不確定性,為量化輸入數(shù)據(jù)的不確定性對(duì)概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖的影響,本文根據(jù)巖體物理力學(xué)參數(shù)的取值區(qū)間,通過(guò)評(píng)估各種可能的巖體力學(xué)參數(shù)條件下的區(qū)域地震滑坡危險(xiǎn)性差異,來(lái)量化因輸入數(shù)據(jù)的不確定性所導(dǎo)致的評(píng)估結(jié)果不確定性變化區(qū)間[37-39]。圖11(a)、(d)和(b)、(e)分別為基于巖體強(qiáng)度下限和上限的概率地震滑坡危險(xiǎn)制圖。常遇地震場(chǎng)景條件下,當(dāng)巖體強(qiáng)度參數(shù)取下限時(shí),康定地區(qū)存在大范圍的潛在地震滑坡高危險(xiǎn)區(qū);而當(dāng)巖體強(qiáng)度取上限時(shí),康定城區(qū)受潛在地震的影響相對(duì)較小,其劃分的低、中、高危險(xiǎn)區(qū)面積較前者分別減少了89.63%、98.33%和99.61%。罕遇地震場(chǎng)景條件下,當(dāng)巖體強(qiáng)度參數(shù)取下限時(shí),康定地區(qū)存在大范圍的潛在地震滑坡高危險(xiǎn)區(qū);而當(dāng)巖體強(qiáng)度取上限時(shí),康定城區(qū)受潛在地震的影響相對(duì)較小,其劃分的低、中、高危險(xiǎn)區(qū)面積較前者分別減少了70.58%、90.58%和98.73%。

圖11 基于不同巖體強(qiáng)度和不同地震場(chǎng)景下的概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖及相應(yīng)的不確定性分布Fig.11 Probabilistic seismic landslide hazard mapping based on different rock mass strength and uncertainty distribution

進(jìn)一步地,根據(jù)不同巖體強(qiáng)度輸入獲得的評(píng)估結(jié)果,基于表4的量化標(biāo)準(zhǔn),對(duì)由于巖體強(qiáng)度輸入產(chǎn)生的不確定性進(jìn)行量化。如圖11(c)、(f)分別為常遇地震場(chǎng)景下和罕遇地震場(chǎng)景下概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖不確定性分布,即兩者相同單元危險(xiǎn)性等級(jí)之差的空間分布圖像?？梢?jiàn),本文研究中因數(shù)據(jù)輸入產(chǎn)生的不確定性導(dǎo)致的評(píng)價(jià)結(jié)果差異的主體處于低水平區(qū)間(即一個(gè)危險(xiǎn)性等級(jí)內(nèi)),認(rèn)為評(píng)估結(jié)果是可接受的。實(shí)際應(yīng)用中,針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景,應(yīng)選擇合理的巖體強(qiáng)度參數(shù)開(kāi)展地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估:對(duì)于重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)區(qū),建議選擇保守的巖體強(qiáng)度參數(shù)(如取巖體強(qiáng)度下限),以便提高設(shè)防等級(jí);而對(duì)于一般工程建設(shè)區(qū),建議選擇樂(lè)觀的巖體強(qiáng)度參數(shù)(如取巖體強(qiáng)度上限),適當(dāng)降低設(shè)防等級(jí)。

表4 概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖不確定性的量化

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié) 論

本文針對(duì)基于位移模型的地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估方法的缺點(diǎn),利用GIS空間信息多參數(shù)綜合分析技術(shù),研究提出了一種顧及坡體賦存環(huán)境的概率地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估與制圖方法。該方法綜合考慮了坡體賦存環(huán)境尤其是河流分布、斷層分布、地形起伏以及地表曲率對(duì)巖體強(qiáng)度的影響,通過(guò)歷史地震滑坡編目數(shù)據(jù)構(gòu)建了巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?將區(qū)域巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性用于修正位移模型中的臨界加速度,并利用簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)位移模型開(kāi)展概率地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估。開(kāi)發(fā)了軟件模塊,以康定為試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn),結(jié)論如下:

(1) 作為位移模型主要輸入的巖體參數(shù),當(dāng)用于計(jì)算臨界加速度的巖體強(qiáng)度參數(shù)未顧及坡體賦存環(huán)境影響時(shí),計(jì)算的臨界加速度普遍較高。而基于該臨界加速度評(píng)估的震前滑坡易發(fā)性易低估坡體的實(shí)際易發(fā)區(qū),即高估坡體的實(shí)際抵震能力,進(jìn)而影響后續(xù)地震滑坡危險(xiǎn)性的評(píng)估。

(2) 應(yīng)用位移模型進(jìn)行地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí),顧及坡體賦存環(huán)境影響而導(dǎo)致的巖體強(qiáng)度空間異質(zhì)性,能顯著提高地震滑坡危險(xiǎn)性評(píng)估的可靠性,并有助于識(shí)別更多的潛在地震滑坡危險(xiǎn)區(qū)。

(3) 在不同地震場(chǎng)景下的概率地震滑坡危險(xiǎn)性制圖分析表明,康定城區(qū)附近、G318國(guó)道瀘定-康定路段兩側(cè),以及康定東南和東北區(qū)域均存在地震滑坡高危險(xiǎn)區(qū),未來(lái)土地利用規(guī)劃、防災(zāi)減災(zāi)設(shè)計(jì)及川藏鐵路建設(shè)時(shí)應(yīng)予以關(guān)注。

4.2 討 論

本文在計(jì)算永久地震位移時(shí)采用的是一種簡(jiǎn)化的物理模型,即無(wú)限邊坡模型。該模型可較好模擬淺表層的地表破壞(即淺層滑坡),而全球大量歷史地震數(shù)據(jù)資料記載表明,這種淺表層破壞是地震觸發(fā)的主要滑坡類型?？梢?jiàn),基于無(wú)限邊坡模型計(jì)算的位移可用于區(qū)域地震滑坡的危險(xiǎn)性評(píng)估,具有典型性和代表性。對(duì)于非淺層滑坡尤其是巖體順層滑坡等特殊類型,其永久地震位移計(jì)算與滑坡風(fēng)險(xiǎn)制圖更為困難和復(fù)雜,除河流分布、斷層分布、地形起伏、地表曲率之外,還應(yīng)考慮基巖層的傾角傾向、軟弱互層結(jié)構(gòu)、層面濕度(或充水性)等坡體賦存環(huán)境因子。

需要指出的是,本文面向川西選擇的4個(gè)主要影響因子及確定的權(quán)重組合,并不能完全適應(yīng)其他地區(qū);需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特點(diǎn)與地震滑坡編目信息進(jìn)行具體研究與提取。森林或植被覆蓋密度也是影響地震滑坡分布的一個(gè)重要因子,今后應(yīng)予以足夠重視。由于植被具有物候特征,其參數(shù)(如密度、NDVI)受季節(jié)影響而變化大,尤其在溫帶、寒帶地區(qū),需要做細(xì)致的季節(jié)區(qū)分;此外,不同地區(qū)的植被覆蓋類型與物候效應(yīng)差異大,比如熱帶、亞熱帶地區(qū)的植被類型與物候與溫帶、寒帶顯著不同,難以將某一地理區(qū)域建立的模型直接應(yīng)用于其他地理區(qū)域。因此,從本文模型的未來(lái)擴(kuò)展與不斷完善而言,今后應(yīng)面向不同地理區(qū)域考慮特定的森林或植被覆蓋密度、冰凍與冰雪覆蓋等影響,加強(qiáng)模型本地化,進(jìn)一步提升模型的實(shí)用效能。