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作者:李远耀;张鑫;李明;张锦瑞;张鹏;汪哲涵;
单位:中国地质大学(武汉)地质调查研究院;中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心);
摘要:第四系堆积层厚度是区域滑坡灾害风险评价的关键地质参数。为提升其空间预测精度和预测结果的可解释性,以三峡库区秭归县归州镇为研究区,在构建第四系堆积层厚度预测指标体系的基础上,采用随机森林(random forest, RF)、极端梯度提升树(extreme gradient boosting,XGBoost)和堆叠集成(Stacking)3种模型进行堆积层厚度的空间预测,最后选取最优预测模型结合沙普加和解释(shapley additive explanations,SHAP)模型进行可解释性分析,对控制区内堆积层厚度的影响因子进行了深入探讨。结果表明:Stacking模型的预测性能最优,其均方误差(mean square error, MSE)为3.28,决定系数(R~2)为0.92,均方根误差(root mean square error, RMSE)为1.81,平均绝对误差(mean absolute error, MAE)为0.77,且预测结果与现场调查及钻孔资料最相符;通过SHAP模型揭示了土地利用类型、坡度、工程地质岩组和归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)为主要影响因子,对堆积层厚度具有控制作用。研究结果能提高第四系堆积层厚度预测的精度和可解释性,可为后续滑坡灾害风险评价提供数据支撑。
关键词:滑坡;;第四系堆积层;;集成模型;;空间预测;;可解释性
基金资助:三峡后续工作地质灾害防治项目(0001212012AC50021)