[发明专利]一种城市岩溶致陷因子定量识别和灾害风险评估方法

权利要求书

1.一种城市岩溶致陷因子定量识别和灾害风险评估方法，其特征在于，包括：

步骤1：根据研究区的长时序TerraSAR-X高分辨SAR影像，利用StaMPS-SBAS方法提取所述研究区的地表形变速率和地表位移时序；

步骤2：建立所述地表形变速率与逐点的地表位移时序、地下水位时序和长江水位时序之间的交叉小波变换模型，从特殊点位尺度定量提取时滞效应，进而识别出不同水系对岩溶地表塌陷的影响程度；具体包括：

步骤2.1：确定研究区内的历史岩溶地表塌陷点位，去除所述历史岩溶地表塌陷点位的地表位移时序、地下水位时序和长江水位时序的趋势项；

步骤2.2：利用交叉小波变换分别提取去除趋势项后的地表位移时序、地下水水位时序和长江水位时序的通用功率谱和相角，将所述相角转换为时间延迟；

步骤2.3：基于所述通用功率谱和所述时间延迟，定量识别不同水系对岩溶地表塌陷的影响程度；

步骤3：对研究区的岩溶地表塌陷的潜在影响因子进行分级，并基于历史记录的岩溶地表塌陷事故确定所有潜在影响因子各分级的确定性系数；

步骤4：建立所述地表形变速率和所有潜在影响因子各分级的确定性系数之间的空间地理探测模型，根据所述空间地理探测模型计算得到的空间分异程度从空间尺度上确定所有潜在影响因子对岩溶地表塌陷的影响程度；

步骤5：联合步骤2的逐点多时序分析结果和步骤4的空间分异因子探测结果选取影响程度较大的前n个潜在影响因子作为岩溶地表塌陷的重要影响因子；

步骤6：建立岩溶地表塌陷事件与地表形变速率、各个重要影响因子的确定性系数之间的二元逻辑回归模型，实现对研究区的岩溶地表塌陷进行风险分区。

2.根据权利要求1所述的一种城市岩溶致陷因子定量识别和灾害风险评估方法，其特征在于，还包括：

步骤7：根据步骤1中计算得到的所述地表形变速率，提取研究区的沉降水平梯度；

步骤8：根据所述沉降水平梯度、地表形变速率和人类工程建设空间分布，采用加权角值变形法计算研究区的岩溶地表塌陷的风险值；具体为：

按照公式（4）计算研究区的岩溶地表塌陷的风险值：

其中，SHG表示沉降水平梯度，V_sub表示地表形变速率，MC_den表示人类工程建设空间分布对岩溶地表沉降的贡献程度；

步骤9：根据所述风险值，基于GIS中自然断点算法实现对研究区的岩溶地表塌陷进行风险分区；

步骤10：联合步骤2中的逐点多时序分析结果和步骤6中的二元逻辑回归模型的风险分区结果和步骤9中的加权角值变形法风险分区结果，最终得到研究区的岩溶地表塌陷风险评估结果。

3.根据权利要求1所述的一种城市岩溶致陷因子定量识别和灾害风险评估方法，其特征在于，所述潜在影响因子包括：地表形变速率、地层岩性、岩溶发育程度、上覆土结构与厚度、距离四级以上水系的距离、第四系沉积物富水性、距离地铁和大型工地的距离以及城市法定图则。

4.根据权利要求1所述的一种城市岩溶致陷因子定量识别和灾害风险评估方法，其特征在于，步骤4中，所述地表形变速率与所有潜在影响因子各分级的确定性系数之间的空间地理探测模型具体为：以所有潜在影响因子各分级的确定性系数作为自变量，以所述地表形变速率作为属性变量，得到单个潜在影响因子和多个潜在因子的耦合作用对岩溶地表形变空间分布的空间分异程度。

5.根据权利要求1所述的一种城市岩溶致陷因子定量识别和灾害风险评估方法，其特征在于，步骤6中，按照公式（1）建立岩溶地表塌陷事件与地表形变速率、各个重要影响因子的确定性系数之间的二元逻辑回归模型：

其中，p是发生岩溶地表塌陷的概率；b₀是截距；是n个重要影响因子的系数；为n个重要影响因子的确定性系数，其中，n个所述重要影响因子中包括地表形变速率。