[发明专利]基于多元影响因子的地面沉降分区方法

摘要

一种基于多元影响因子的地面沉降分区方法，采用非线性逻辑回归模型作为研究区地面沉降敏感性评价模型，借助于ArcGIS和SPSS软件，选择地层岩性、距断层距离、软土层厚度、地下水位变幅、人类工程建设程度、地下资源开采程度6个参数作为影响地面沉降的影响因子，将各因子按照贡献率处理后得到影响因子的逻辑回归系数值，并根据逻辑回归模型得到研究区各单位的地面沉降敏感性分区概率，然后得到研究区地面沉降敏感性分区图。本发明灵活性和应用性较好、资料收集简易。

主权项

1.一种基于多元影响因子的地面沉降分区方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、地面沉降影响因子提取选择地层岩性、距断层距离、软土层厚度、地下水位变幅、人类工程建设程度、地下资源开采程度6个参数作为影响地面沉降的影响因子；步骤2、数据库及逻辑回归模型建立通过对地面沉降影响因子数据进行整理和入库，在收集所需数据的基础上，利用ArcGIS软件将数据图层栅格化，并采用如下经验公式计算栅格单元大小：G_S＝7.49+0.0006S‑2.0×10^‑9S²+2.9×10^‑15S³  (1)式中：G_s为选取格网的大小；S为原始的DEM数据精度的分母；其中的数据栅格作为进行逻辑回归模型的数据，用逻辑回归公式表示发生和未发生结果的概率分别为：即：式中：式中：P为地面沉降发生的概率；β₁，…，β_n为计算所得的逻辑回归系数；β₀为截距；x_n为指标值；步骤3、影响因子分类分级和指标量化将每个影响因子的各个二级分类因子中地面沉降灾害点的栅格个数与各个二级分类因子的面积比值作为指标值，各类影响因子指标值的计算如下:式中：i＝1，2，…，n，为一级因子序号；j＝1，2，…，n，为二级因子序号；X_ij为各类二级因子的指标值；S_ij为各类二级因子的面积；N_ij为各类二级因子的栅格个数根据式(5)在ArcGIS软件中计算得到各影响因子的指标值；步骤4、模型应用及影响因素确定利用ArcGIS将影响地面沉降的各因子图层进行叠加，将数据采用SPSS软件进行逻辑回归分析，经过多次迭代，剔除贡献不足数据后得到各影响因素逻辑回归系数值β_n；步骤5、沉降分区根据各因子指标值X_ij，利用ArcGIS软件中Raster Calculator功能计算沉降的概率值P，并根据发生沉降概率值的大小进行分级分区，共划分4个区域：地面沉降不易发区、地面沉降低易发区、地面沉降中易发区、地面沉降高易发区。最后通过统计各级沉降区域的百分比，借助ArcGIS的制图功能生成研究区地面沉降分区图。