Evaluación de la Susceptibilidad y Riesgo de Deslizamientos de Tierra en la Ciudad de Tengchong, Suroeste de China, Utilizando Aprendizaje Automático y el Proceso de Jerarquía Analítica
Autores: Linghu, Changwei; Qian, Zhipeng; Chen, Weizhe; Li, Jiaren; Yang, Ke; Zou, Shilin; Yang, Langlang; Gao, Yao; Zhu, Zhiping; Gao, Qiankai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Lluvias extremas
Evaluación de la susceptibilidad a deslizamientos de tierra
Riesgos socioeconómicos
Factores influyentes
Modelos de aprendizaje automático
Proceso de Jerarquía Analítica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El suroeste de China, caracterizado por un terreno altamente ondulado y áreas montañosas, enfrenta frecuentes desastres por deslizamientos de tierra. Sin embargo, estudios previos en esta región han descuidado en su mayoría el papel de las lluvias extremas en la evaluación de la susceptibilidad a deslizamientos y los riesgos socioeconómicos amenazados por estos. Para abordar estas lagunas, este estudio integró 688 deslizamientos registrados en la ciudad de Tengchong, en el suroeste de China, y 10 factores influyentes (topografía, litología, clima, vegetación y actividades humanas), particularmente dos índices de precipitación extrema: la máxima precipitación consecutiva de 5 días (Rx5day) y la máxima duración de un período húmedo (CWD). Estos factores influyentes fueron seleccionados tras asegurar la independencia de las variables mediante un análisis de multicolinealidad. Luego se construyeron cuatro modelos de aprendizaje automático para la evaluación de la susceptibilidad a deslizamientos. El modelo de Bosques Aleatorios fue el que mejor desempeño tuvo, con un Área Bajo la Curva (AUC) de 0.88, e identificó la elevación, el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), la litología y el CWD como los cuatro factores influyentes más importantes. Los deslizamientos en Tengchong se concentran en áreas con bajo NDVI (<0.57), lo que indica que un aumento en la cobertura vegetal podría reducir la frecuencia de deslizamientos. El riesgo de deslizamientos se cuantificó además mediante el Proceso de Jerarquía Analítica (AHP) integrando múltiples factores socioeconómicos. Se identificaron zonas de alto riesgo en el centro-sur de Tengchong (por ejemplo, las localidades de Heshun y Tuantian) debido a su alta exposición social y vulnerabilidad. En general, este estudio destaca las lluvias extremas y la vegetación como modificadores clave de la susceptibilidad a deslizamientos y identifica las regiones con alto riesgo de deslizamientos, lo que proporciona apoyo científico específico para los sistemas de alerta temprana regionales y la gestión de riesgos.
Descripción
El suroeste de China, caracterizado por un terreno altamente ondulado y áreas montañosas, enfrenta frecuentes desastres por deslizamientos de tierra. Sin embargo, estudios previos en esta región han descuidado en su mayoría el papel de las lluvias extremas en la evaluación de la susceptibilidad a deslizamientos y los riesgos socioeconómicos amenazados por estos. Para abordar estas lagunas, este estudio integró 688 deslizamientos registrados en la ciudad de Tengchong, en el suroeste de China, y 10 factores influyentes (topografía, litología, clima, vegetación y actividades humanas), particularmente dos índices de precipitación extrema: la máxima precipitación consecutiva de 5 días (Rx5day) y la máxima duración de un período húmedo (CWD). Estos factores influyentes fueron seleccionados tras asegurar la independencia de las variables mediante un análisis de multicolinealidad. Luego se construyeron cuatro modelos de aprendizaje automático para la evaluación de la susceptibilidad a deslizamientos. El modelo de Bosques Aleatorios fue el que mejor desempeño tuvo, con un Área Bajo la Curva (AUC) de 0.88, e identificó la elevación, el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), la litología y el CWD como los cuatro factores influyentes más importantes. Los deslizamientos en Tengchong se concentran en áreas con bajo NDVI (<0.57), lo que indica que un aumento en la cobertura vegetal podría reducir la frecuencia de deslizamientos. El riesgo de deslizamientos se cuantificó además mediante el Proceso de Jerarquía Analítica (AHP) integrando múltiples factores socioeconómicos. Se identificaron zonas de alto riesgo en el centro-sur de Tengchong (por ejemplo, las localidades de Heshun y Tuantian) debido a su alta exposición social y vulnerabilidad. En general, este estudio destaca las lluvias extremas y la vegetación como modificadores clave de la susceptibilidad a deslizamientos y identifica las regiones con alto riesgo de deslizamientos, lo que proporciona apoyo científico específico para los sistemas de alerta temprana regionales y la gestión de riesgos.