基于随机森林的大型滑坡易发性评价—以京广铁路沿线为例
编号:116
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更新:2025-09-10 15:10:35 浏览:53次
口头报告
摘要
京广铁路纵贯中国南北,是我国最重要的铁路干线之一,承担着繁重的客货运输任务,其安全运行对国家战略布局、区域经济联动和社会稳定具有不可替代的重要作用。株洲至广州段地处南岭丘陵山区,地形起伏剧烈,地质条件复杂,加之亚热带季风气候影响,降雨集中且强度大,导致滑坡、崩塌等地质灾害频发,严重威胁铁路基础设施安全和运输畅通。本文针对该区段地质环境特点和铁路安全需求,首次将机器学习中的随机森林模型引入滑坡易发性评价中,通过系统收集和整理多源数据,构建了包含713个大型滑坡遗迹的数据库,并综合考虑地形、地质、气候和人类活动等多维因素,最终选取高程、坡度、坡向、曲率、地层岩性、距断层距离、年均降雨量、距河流距离、植被覆盖度等13个影响因子,建立了适用于铁路廊道环境的滑坡易发性评价体系。研究表明:(1)基于随机森林算法构建的易发性评价模型表现优异,其受试者工作特征曲线下面积(AUC值)达到0.88,表明模型具有较高的预测精度和可靠性,能够有效识别滑坡易发区域;(2)易发性结果表明,从极低易发区至极高易发区面积占比依次为41.22%、20.99%、15.40%、12.89%、9.50%,高易发区和极高易发区主要分布在研究区中部和南部,特别是在韶关市乐昌市北部和郴州市苏仙区一带呈现明显的空间聚集特征,这些区域地形陡峭、岩体破碎、降雨丰富,具备地质灾害发生的有利条件;(3)通过对比两种影响因子重要性分析,表明坡度、TWI、年均降雨量为影响研究区滑坡发生的主要因子,结合易发性结果,揭示出该区域极高易发区主要分布在地形陡峭、降雨量大地区,这一结论与区域地质环境特征和滑坡形成机理高度吻合。研究成果不仅为该区段铁路安全运营和灾害防治提供了科学依据和决策支持,同时也可为类似地质地理条件下的山区铁路、公路等线性工程的滑坡易发性评价提供重要参考,对推进地质灾害精准防控和保障重大工程安全具有重要的理论价值和实践意义。
关键词
滑坡;易发性评价;随机森林;京广铁路;影响因子重要性
稿件作者
许冲
应急管理部国家自然灾害防治研究院
刘汉星
应急管理部国家自然灾害防治研究院
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