GIS and Machine Learning Framework for Landslide Susceptibility Mapping: A Raster-Based Approach
Albert Iradukunda · Kaan Ozgun
提出GIS集成、基于栅格像元的机器学习框架,生成连续滑坡易发性图。
用30米DEM地形变量、NDVI、土壤等,比较RF、SVM、CatBoost等模
加入全部变量后CatBoost最优,F1=0.886,AUC=0.956,优于仅地形变量。
可迁移到农业区滑坡风险评估,结合多时相遥感与作物分布,服务山区耕地安全与规划。
方法新颖、指标扎实的遥感机器学习论文,可为丘陵山区农业风险与空间规划提供参考,但属境外案例、应用面偏窄。
传统的滑坡易发性模型通常依赖统计方法,并应用于有限的点位样本,这可能限制预测的空间连续性。本研究提出了一种集成GIS、基于像素的机器学习方法,直接对栅格数据进行操作,以生成连续的滑坡易发性图。该方法在卢旺达实施,工作流程使用源自30 m分辨率数字高程模型(DEM)的变量,包括坡度、坡向、高程和曲率,并结合NDVI、土壤类型以及距水文和基础设施要素的距离等辅助环境数据。研究评估了多种机器学习算法,包括随机森林、支持向量机、逻辑回归和集成方法。仅使用地形变量时,堆叠集成(Stacked Ensemble)取得了最高性能(F1分数 = 0.8515;ROC-AUC = 0.9200)。当纳入所有预测变量时,CatBoost取得了最高性能(F1分数 = 0.8860;ROC-AUC = 0.9564)。这种可扩展的方法特别适用于数据稀缺地区的滑坡易发性评估,并可为卢旺达及类似地区的空间规划和风险降低工作提供支持。