降雨型滑坡时间概率的逻辑回归拟合及连续概率滑坡危险性建模

作者：黄发明; 陈佳武; 范宣梅; 黄劲松; 周创兵

来源：地球科学, 2021, 1-25.

• 滑坡危险性预警
• 连续概率降雨阈值
• 临界降雨阈值
• 滑坡易发性
• 逻辑回归方程
• 决策树模型

(目的) 提高降雨型滑坡危险性预警精度和空间辨识度具有重要意义。(方法)本文以江西宁都县1980 — 2001年156个降雨型滑坡为例，首先基于传统的EE-D阈值法计算不同降雨诱发滑坡的时间概率级别；然后以各级别临界降雨阈值曲线对应的时间概率为因变量，并以对应的前期有效降雨量 (early effective rainfall， EE) 和降雨历时 (D) 为自变量，采用逻辑回归拟合出上述因变量与自变量之间的非线性关系，得到降雨诱发滑坡的连续概率值；之后对比C5.0决策树和多层感知器的滑坡易发性预测性能；最后利用降雨诱发滑坡的连续概率值与易发性图相耦合以实现连续概率滑坡危险性预警。(结果) 结果显示：1) 宁都降雨型滑坡连续概率值的逻辑回归方程为1/P=1+e~(4.062+0.7474×D-0.07944×EE)，其拟合优度为0.983；2) 2002 — 2003年的20处用于连续概率阈值测试的降雨型滑坡大都落在连续概率值大于0.7的区域，只有4处落在小于0.7的区域；3) C5.0决策树预测滑坡易发性的精度显著高于多层感知器；4)近五年的4次降雨型滑坡的连续概率危险性值都在0.8以上，且高和极高预警区的面积较传统滑坡危险性分区更小。(结论) 可见连续概率滑坡危险性预警法相较于传统危险性分区法具有更高的预警精度和空间辨识度，且通过叠加滑坡易发性图及其临界降雨阈值可开展实时滑坡危险性预警制图。

• 单位
  南昌大学建筑工程学院; 成都理工大学; 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室