本文是一篇土木工程论文，本文以靖远县北部为研究区探讨了该区滑坡灾害发生规律。文中通过实地调查和室内整理的数据，选取了21个与滑坡灾害发生相关的致灾因子，然后通过熵值理论和相关性分析构建该区的滑坡易发性评价指标体系。
第一章 绪论
1.1 选题背景和研究意义
地质灾害是由于自然因素和人为因素共同作用下产生的灾害，长期以来威胁着人民的正常生产生活，给人民的生命财产造成了严重损失[1-2]。我国地质结构复杂，区域气候差别大，且地质灾害往往具有突发性，这给地质灾害的预防工作带来了极大的困难，进而在一定程度上对地方经济发展造成了不利影响[3-4]。并且随着我国城市规模的扩大和极端天气的变化，地质灾害对人民正常生活的威胁程度也居高不下[5]。据统计，2005至2020年间，每年地质灾害发生频次均在2966起以上，最高频次为102804起；造成的伤亡人数最高年份达3445人；每年造成的直接经济损失均在147128万元以上，最高为1043568万元(如图1-1和图1-2)。在2020年期间，全国地质灾害共7840起，造成伤亡人数197人，但直接经济损失却达到了502027万元；可见在防灾减灾等工作在保障人民生命安全方面取得了成效，但是地质灾害仍然造成了较大财产损失。
1.2 国内外研究现状
随着经济的发展和人类活动对自然界的扰动，地质灾害的发生也越来越频繁，对灾区范围内人民生命和财产安全均造成了一定的威胁，人们也意识到灾害评估对灾害预防的重要性。早在20世纪70年代初，少数发达国家就如何减少地质灾害造成损失的问题开展了相关地质灾害评价工作，旨在为区域性的防灾减灾工作提供参考依据，同时定量化区域内地质灾害的危险程度[4]。自20世纪80年代以来，伴随着评价理论的深化和技术手段的改进，地质灾害评价工作也从最初的定性分析逐渐演变为如今的定量分析[6]。在大量的评价工作中，地质灾害易发性评价是指利用致灾因子和灾害之间的相关规律，然后借助相应的评价模型得到研究区的灾害发生的概率。滑坡灾害作为自然界中常见的地质灾害之一，其易发性评价更是地质灾害评价工作中的研究热点。
1.2.1 评价指标体系研究现状
上世纪70年代，相关学者就对滑坡灾害评价指标体系的构建进行了相关研究，滑坡灾害的发生是由多种评价因子相互耦合作用下的结果，且因子间存在复杂的关系和不同的干扰程度；因此，大部分研究以分析评价因子对滑坡发育的贡献程度为主，并结合因子间的相关性为辅，构建了不同区域特有的评价指标体系，同时也为其他地质条件相似的区域指标体系的构建提供了参考依据[7]。
1977年，Stevenson P C提出了将水文条件、坡度和土地利用类型应用于滑坡灾害的评估工作中，以得到一种相对简单的滑坡风险评价方法，以便为土地规划提供科学依据[8]。1979年，Nilsen T H分析了旧金山湾区的滑坡分布规律及相关特征，发现了坡度、岩性等因子是该区滑坡发育的主控因素[9]。1985年，Aniya M在对Amahata流域的滑坡灾害进行实地调查和遥感解译后，基于坡度、坡向和边坡类型等基本地形参数绘制了该区域的滑坡易发性图[10]。
第二章 靖远县北部环境概况
2.1 自然地理条件
2.1.1 地理位置
靖远县位于甘肃省白银市的北部和中部，属于黄河上游地区，白银市的平川区从中析置将其分为南北两个独立的部分。靖远县南北部分在地形地貌、工程地质条件等方面均存在一定差别，因此本文选用靖远县北部作为研究区，探讨该区域滑坡灾害的易发性。靖远县北部的地理位置介于东经104°15′～105°20′，北纬36°42′～37°17′之间，海拔在1280m～3010m之间，面积约为2559.07km2，该区地处甘肃省边界，东临景泰县，西边和北边则是宁夏回族自治区(如图2-1)。
研究区内的公路以国道109线、国道6线和省道308线为主，黄河流经该区西部边缘，主要包括了石门乡、双龙镇、兴隆乡、永新乡、北滩镇、东升镇、五合镇和靖安乡共8个乡镇；其中，北滩镇的地势平坦、公路网相对密集，汇集了靖远县北部的大部分人口。
2.1.2 地形地貌
靖远县北部区域处于祁连山余脉和腾格里沙漠向黄土高原过渡地带，区内地势总体上南高北低，南边最高海拔为3010m，北边最低海拔为1280m，西北方为双龙-永新一带山前平原；依据地貌成因及其形态特征，可将研究区划分为侵蚀-堆积山前平原、剥蚀-侵蚀黄土丘陵和构造-侵蚀低中山地貌。其中，侵蚀-堆积山前平原地貌由山前洪积扇构成，主要分布于北滩-靖安一带，地势总体上由南向北倾斜，平坦开阔，坡度范围在5°～10°之间；黄土塬中冲沟较发育，冲沟宽在4～8m，切割深度在3～8m之间，呈U字型形状。剥蚀-侵蚀黄土丘陵地貌以黄土梁峁和黄土残塬为主，集中在北滩-靖安以南地区，该区域地形受到沟谷切割，进而形成了许多不连续的黄土残塬、黄土峁和黄土梁等地形形态，沟谷平均切割深度为200～400m，切割密度为1.8～3.6km/km2。构造-侵蚀中低山地貌主要集中在永新乡以西区域，该地区多陡峭山脉，山顶黄土覆盖薄，坡度集中在23°～33°之间，山谷狭窄且多呈V字型，沟谷的平均切割深度为200m，切割密度为2.1km/km2。
2.2 地质环境条件
2.2.1 地层岩性
靖远县北部区域内古生界、中生界、新生界地层均有出露，主要包括寒武系(Є)、奥陶系(O)、志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系(C)、二叠系(P)、三叠系(T)、侏罗系(J)、古近系(E)、新近系(N)和第四系地层(Q)，其中分布最广泛的地层为新生界的第四系地层(如图2-3)。研究区地层岩性及其分布特征描述如下：
(一)新生界
1、第四系(Q)
全新统(Q4)：主要分布在Ⅰ级阶地、Ⅱ级阶地、河漫滩、山前地带和沟台地等区域，以冲积物、洪积物和化学沉积物为主，其岩性主要为粉土、淤泥层和砂砾卵石，厚度约7～50m。
上更新统(Q3)：以风积黄土、冲积物和洪积物为主，其中风积黄土披覆于一切老地层之上，岩性为浅黄色粉土，该土层疏松、垂直节理发育，厚20～40m；冲积物和洪积物分布于河谷区Ⅲ—Ⅳ级阶地，岩性为粉土及砂砾卵石，厚5～20m。
中更新统(Q2)：主要为老黄土，分布于北滩-景庄盆地、Ⅵ级以上高阶地及山前丘陵下部，岩性为卵砾石和粉质粘土，厚10～250m。
2、新近系(N)：主要分布在石门乡的黄河两岸地带，其岩性为锈黄色及浅桔红色泥岩、砂砾岩互层，底部为灰绿色砂质砾岩或砂岩。
3、古近系(E)：零星分布于石门乡-北滩镇地区，岩性为褐黄色、棕红色砂质泥岩和夹灰白色砂砾岩。
第三章 易发性评价模型原理及结果检验方法 ........................ 18
3.1 易发性评价模型原理 ............................ 18
3.1.1 频率比模型 .............................. 18
3.1.2 信息量模型 ..................................... 18
第四章 致灾因子指标体系构建 ....................... 24
4.1 研究区滑坡灾害发育特征 ........................... 24
4.2 致灾因子概况 ................................. 25
第五章 不同计算单元下模型评价结果 ................. 50
5.1 二元统计模型的评价结果 ................... 50
5.1.1 滑坡面单元(含滑坡前缘) .................................. 50
5.1.2 滑坡面单元(不含滑坡前缘) ....................... 51
第六章 耦合模型下易发性评价结果
6.1 不同耦合方式下模型评价
6.1.1 二元统计-机器学习耦合模型
基于构建好的因子指标体系和5.3节中的评价结果，选取坡中代表点作为滑坡正类样本和已创建的负类样本点作为总的样本数据，在ArcGIS中将各个致灾因子在5.1.5节中各二元统计模型下的贡献值作为自变量，以滑坡发生与否作为因变量，然后同5.2节中相同步骤将其分别带入逻辑回归、感知机和支持向量机模型中训练；由此得到频率比、信息量、确定系数和证据权四种二元统计模型分别与三种机器学习模型耦合的模型，通过ArcGIS的python2功能计算出各个耦合的易发性指数，进而得到研究区的易发性分区图。将所得的每种耦合模型下的易发性指数图分为50个等级，统计每个等级的栅格数和滑坡个数，根据计算出真阳性率(TPR)和假阳性率(FPR)绘制出ROC曲线，最终得到各个耦合模型下易发性评价结果的AUC值，如图6-1所示。从图中可以得到，对于各二元统计模型分别与逻辑回归和感知机模型进行耦合，模型结果的精度均有所提升，且以信息量模型与这两种机器学习模型耦合后的结果精度最佳；但是四种二元统计模型与支持向量机模型进行耦合时，易发性结果的精度反而下降，可见对于支持向量机模型不宜进行模型耦合，选择单一的支持向量机模型得到的结果精度最佳，而在5.2节中，单一的支持向量机模型也存在和二元统计模型类似的问题，其模型结果值得进一步改善。
第七章 结论与展望
7.1 结论
滑坡作为靖远县主要灾害类型之一，给当地人民造成了一定的经济损失，同时鉴于靖远县南北地域的差异、缺乏相关灾害评价及灾害分布规律的资料，本文以靖远县北部为研究区探讨了该区滑坡灾害发生规律。文中通过实地调查和室内整理的数据，选取了21个与滑坡灾害发生相关的致灾因子，然后通过熵值理
