基于信息量模型的滑坡危险性分区及景观格局分析——以莆田市为例

摘要

滑坡是受多因子综合影响的复杂的具有时空变异特征的陆地生态过程之一,而人类的土地利用活动是诱发滑坡灾害的原因之一,另一方面土地利用方式的改变必然导致区域景观格局变化,同时景观格局与坡度、坡长以及土壤性质等密切相关,因此,景观的空间格局也会影响滑坡灾害等一系列生态过程。通过滑坡灾害危险性分区并对不同危险性等级区进行景观格局分析,对于了解和掌握滑坡灾害在不同的土地利用程度和方式及措施配置下的异质化规律意义重大,能更有效地指导农业结构调整、优化土地利用布局,对生态恢复和土地资源的可持续合理利用具有重要的现实意义。
　　 本研究在深入学习滑坡危险性分区和景观格局分析理论及研究前人科研成果的基础上,结合研究区的实际情况,以GIS为平台,建立研究区域滑坡灾害空间数据库,并选取影响滑坡的关键性因子作为评价指标,将灾害发生确定性系数(CF)和信息量模型相结合,对研究区域滑坡危险性分区,并在Fragstats支持下对不同滑坡危险程度的区域进行景观格局特征分析,探索滑坡危险性与景观格局的关系及其规律,得到如下结论:
　　 (1)在滑坡灾害内部关键影响因子中,各不同影响因子对滑坡灾害发生的敏感程度各不相同,岩性类别中以沉积岩导致滑坡变形失稳的确定性最高;而在一定的坡度范围内,随着坡度的增加,滑坡变形失稳越严重;在坡向类别中,西南坡和西北坡较容易导致滑坡变形失稳;土壤类型中的紫色土对滑坡的发生最为敏感,其次为水稻土、红壤、赤经壤、黄壤和其它土壤类型;而中坡度山地和中坡度丘陵的地形体导致滑坡变形失稳的确定性较高。
　　 (2)通过各影响因子信息量的空间叠加得到的滑坡危险性得分图中,根据滑坡灾害危险性分区原则划分得到了研究区五个危险性等级区域。其中,极高危险性和高危险性区域包含的滑坡灾害个数达到271个,占到滑坡总数的84.69％,且极高危险性区域内单位面积的滑坡灾害点个数达1.707个/103ha,而极低度危险性区域的滑坡灾害点个数仅为2个,单位面积上的灾点数为0.030个/103ha,分区结果与研究实际情况比较吻合。
　　 (3)在景观水平上,景观的多样性和破碎化程度均随着滑坡危险性等级的增加而减小,而聚集度则随着滑坡危险性等级的增加而增加,即随着危险性等级的增加,其景观多样性越小,空间异质性也越小。进一步分析可知这与滑坡发生的内在因素及人类活动的范围有关,一方面滑坡灾害主要发生在具有一定坡度的山地丘陵地带,不可能发生在平缓地带,另一方面人类的土地利用活动范围一般集中于平缓地及缓坡区域,而在坡度较高的区域则以林地和园地为主,干扰较少,即土地利用活动对滑坡灾害的发生影响较小。
　　 (4)在景观类型水平上,景观的大小、形状、破碎程度、聚合程度指数与滑坡危险性等级均具有一定的相关关系,其中同一景观类型的不同景观指数与危险性等级的相关程度各不相同,而在同一危险性等级区内不同景观类型的景观指数也各不相同。
　　 (5)由于土地利用方式及利用的程度本身已受到地质地貌因素的影响,因此土地利用作为滑坡发生的外因,只有当研究区域内具备了一定的孕灾条件时,其才对滑坡具有诱发作用。在对其进行影响因子分析时,需结合滑坡形成的内在因素,多方面综合考虑,才能形成系统的因子分析,得出正确的结论。