云南省各州市泥石流灾害与水系分布的规律分析

孙显辰 王保云 彭娟 刘坤香 杨穗 金珠

摘要：云南省多山地高原地形，是我国泥石流灾害发生频率极高的省份之一。本文基于ArcGIS和线性回归的方法对云南省各州市泥石流灾害与水系分布的规律进行研究和分析。首先运用ArcGIS软件将泥石流灾害数据和云南省水系分布地图进行导入和连接，其次计算出每个泥石流灾害点与附近水系的欧氏距离，然后按照云南省行政区划在整合后的地图中提取出各州市，最后运用线性回归的方法对泥石流灾害数据进行统计。实验结果表明，泥石流灾害多发生在水系附近的区域，且水系分布密集的州市发生的更容易泥石流灾害。

关键词：ArcGIS;云南省各州市;泥石流灾害;水系;分布规律

中图分类号：TP391 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）15-0016-03

1概述

云南省位于我国西南部的云贵高原，亚洲大陆地质构造最复杂的地区，是亚洲板块与印度洋板块的交界地区。这些地带活动强烈，在边缘形成规模巨大的断层，而断层区域为泥石流灾害的发生提供了有利的地质条件。省内共有长江、珠江、红河、澜沧江、怒江和伊洛瓦底河六大水系，水系的多数支流分水岭狭窄，有河流落差大、水流湍急、多险峻激流瀑布等特点。高落差的地势和河流的冲刷，加上雨季的强降雨，使得云南省泥石流灾害频发。下面将从水系分布方面，运用ArcGIS工具和线性回归方法对各州市泥石流灾害进行分析。

2研究方法及工具

ArcGIS工具：ArcGIS是绘制地图和地理信息的基本框架，为研究者提供地理空间信息处理的平台。通过ArcGIS空间分析可以对泥石流灾害与水系分布的规律进行研究和分析。

线性回归：本文中运用一元线性回归分析方法对各州市泥石流灾害与水系分布的规律进行分析。一元线性回归可以拟合最佳回归线，反映泥石流灾害的发生数目随着距水系欧氏距离的变化趋势和幅度。拟合公式为y=ax+b，其中a是回归方程的斜率，反映了泥石流灾害发生数目随着距水系欧氏距离的变化速率。斜率越大，表示泥石流灾害数量随欧氏距离的变化速度越快.b则为回归方程在y轴上的截距，是x=0时v的期望值。

3泥石流灾害与水系分布的关系

首先通过ArcGIS空间分析以及欧氏距离分析，得到图1所示泥石流灾害点与水系分布关系的空间分析图。在云南省，澜沧江流经迪庆州、怒江州、大理州、保山市、临沧市、普洱市和西双版纳州等州市，怒江流经怒江州、保山市、临沧市、德宏州等州市，珠江流经曲靖市、玉溪市、红河州和文山州等州市，红河流经大理州、楚雄州、玉溪市、红河州等州市，伊洛瓦底河流经怒江州和德宏州，长江流经迪庆州、大理州、丽江市、楚雄州、昆明市、曲靖市和昭通市等州市。通过图1可以发现，每个州市都有一至多条水系分布，泥石流沿着河流的两岸密集分布，距离水系较远的区域，则发生泥石流灾害的数量相对较少。水系密布的州市，泥石流灾害发生的数量明显多于其他水系稀疏的州市，比如大理州、怒江州、红河州和昭通市等州市。

从第一行开始，分别为西双版纳州、保山市、楚雄州、大理州、德宏州、迪庆州、红河州、昆明市、丽江市、临沧市、怒江州、普洱市、曲靖市、文山州、玉溪市、昭通市。

最后对ArcGIS的实验结果进行汇总，用线性回归拟合泥石-流灾害点与水系的欧氏距离，如图2所示。第一组为楚雄州、昆明市、昭通市和曲靖市，趋势方程分别为v=7.9x+36.5，y=-0.8x+22.8，v=-26.3x+115.1，y=-5.3x+26.3，昭通市趋势方程的斜率最大，说明随着距水系欧氏距离的变化，泥石流的发生数目的变化越快，在水系的附近，泥石流发生的数目远大于距离水系较远的区域，其他三个州市的泥石流灾害数量随离水系欧式距离的变化不大。第二组为玉溪市、红河州、文山州和西双版纳州，趋势方程分别为y=-13.6x+61.8，y=-12x+66.4，v=-2.5x+15.5，y=-x+7.6，玉溪市和红河州在水系附近发生泥石流数目分别为4起和11起，文山州和西双版纳州的趋势线的斜率较低，说明泥石流数目随距水系距离的增加而减少的慢。第三组为普洱市、临沧市、保山市和德宏州，趋势方程为y=9.3x+42.1，y=-7.5x+39.3，y=-8.9x+41.1，y=-7.7x+39.5，这一组州市的变化趋势大致相同，泥石流都发生在距水系较近的区域，而且，泥石流发生的数量随着距水系距离的增加而减少。第四组为怒江州、迪庆州、大理州和丽江市，趋势方程为y=36.1x+146.3，y=-10.1x+46.3，y=-30.1x+139.7，y=0.8x+8，怒江州州内水系密布，有怒江、伊洛瓦底河和澜沧江三大主要水系，这些水系多流经于群山之间的深谷中，水流湍急，极容易引发泥石流，因此怒江州的趋势方程斜率较大，而丽江市和迪庆州的趋势方程比较平缓，泥石流灾害点也多位于水系的附近。

总的来看，各州市的趋势方程的斜率都为负数，在水系的两岸以及附近区域，由于雨季连绵不断的降水导致河流水位上升，泥石流冲积物增多，为泥石流的发生提供了有利的物料条件，发生大量泥石流灾害。

4结论

综上所述，金沙江水系的主河流经迪庆州、丽江市、大理州、昆明市和昭通市，其中昆明市的泥石流主要分布在长江水系的小江流域，其他四个州市的泥石都流沿金沙江主河及其支流的斜坡区呈带状或面状密集分布，大理州境内的澜沧江水系、怒江水系和红河水系附近也分布着较多的泥石流灾害点。迪庆州、怒江州、保山市、临沧市和普洱市的境内都有澜沧江和怒江水系的流经，由于水系流经的地带相对高度大，形成断裂带，导致区域产生不稳定的自然斜坡，因此州市内这两大水系附近的泥石流灾害比较严重。而玉溪市、红河州和文山州的泥石流則主要集中在珠江和红河水系两岸。总体来看，泥石流灾害点多分布于距离水系近的区域，并且泥石流灾害更容易发生在水系广布的州市。