区域滑坡灾害预测预警与风险评价

区域滑坡灾害预测预警是滑坡灾害研究领域的难点和热点。过去10多年来在这方面的研究主要集中在区域降雨与地质环境的结合方面。文章总结了目前国内外滑坡灾害预测预报、预警和风险管理研究现状,认为把滑坡灾害预警预报与风险管理相结合是减灾防灾的需要,也是今后该领域研究的发展趋势。文章从区域滑坡灾害空间预测、时间预警预报的角度提出了滑坡灾害预测预报的分类和理论基础,并在此基础上,利用MapGIS软件平台进行二次开发,建立了基于WebGIS的滑坡灾害信息管理系统和实时预警发布系统。以2004年"云娜"台风期间浙江省永嘉县滑坡灾害预警预报为例,进行了滑坡危险性预测、人口易损性预测、经济易损性预测到风险预测的实例研究。     

基于GIS的巴东新县城滑坡灾害风险系统

本文提出了基于GIS的滑坡灾害风险预测系统流程。并将滑坡灾害风险评价模型与GIS技术先进的图形处理和空间分析功能相结合,建立了巴东县新县城区滑坡灾害风险预测系统。系统由信息管理子系统、危险性预测子系统、易损性预测子系统、风险预测子系统四大子系统构成。系统在对相关信息进行采集、存贮、检索和管理的基础上,结合物元模型、BP模型等专业预测模型,实现了滑坡灾害危险性、易损性评价,最终取得了滑坡灾害风险分布图,为三峡库区内各县的滑坡灾害信息管理和风险预测提供了新途径。预测成果可为研究区的国土规划和移民工程的顺利实施提供依据和保障。     

BP模型在区域滑坡灾害风险预测中的应用

滑坡灾害具有整体性、动态性、开放性和随机性的特点,而人工神经网络属于非线性动态系统,具有符合区域滑坡灾害风险预测的研究特点。应用BP模型,建立了区域滑坡灾害风险的预测流程,并与GIS技术相结合,对三峡水库蓄水条件下巴东新县城的滑坡灾害进行了危险性、易损性、风险性综合预测研究,证明了BP模型在区域滑坡灾害风险预测中的应用可行性,同时指出了所存在的问题及可能解决的途径。     

滑坡灾害预测预报分类

有人主张滑坡灾害的空间和时间预测预报应是并存的,即脱离时间预测预报的空间预测是不可取的。但也有人认为两者可以相互独立而又互为补充。事实上,空间预测是时间预测预报的先决条件,只有在明确了预测的对象之后,方可有目的地开展滑坡灾害的时间预测预报。因而,一般地讲,滑坡灾害空间和时间预测具有先后序次关系。但从减灾的角度考虑,二者又具有相对的独立性。即可以在时间预测之外进行空间预测。目前对滑坡灾害预测预报分类的系统研究不多,所开展的预测预报事例报导基本上属于个例研究。论文将滑坡灾害预测预报分为空间和时间2大类,并进一步将空间预测划分成区域空间预测、地段空间预测和场地空间预测;将时间预测预报划分成长期时间预测、短期时间预测和临滑时间预测预报。文章针对滑坡灾害时间预测预报的特点,对预测预报的信息源进行了分析和分类。并对不同的工程阶段所要预测的滑坡灾害问题进行了分类归纳。     

基于GIS技术的区域滑坡灾害危险性预测

基于GIS技术,利用信息量模型开展区域滑坡灾害危险性预测研究,编制滑坡灾害易发分区图,为滑坡灾害的风险预测及实时预警预报提供基础资料。以浙江省永嘉县为例,利用MAPGIS二次开发得到的信息量专业模块,结合永嘉县历史滑坡灾害和2004年以来新发生的灾害点,分别评价了研究区的历史滑坡灾害危险性和现状滑坡灾害危险性;提出用历史滑坡灾害危险性图件结合新发生的灾害点来验证评价模型;将历史灾害点和新灾害点结合生成滑坡灾害危险性预测图件的预测过程;研究成果经在永嘉县的实际验证分析,2004年后3次台风期间（2004年的“云娜” 台风,2005年的“海棠”和“麦莎”台风）发生的有准确地点的滑坡灾害点全部位于滑坡灾害易发区内,表明采用的模型具有较好的实用性和可靠性;采用历史统计和快速聚类相结合的方法进行危险性等级的划分,克服了前人研究工作中人为划分易发区的缺陷,更科学、客观。     

湖北省巴东县新城区滑坡灾害空间预测

论文在综合分析巴东县新城区区域地质背景及滑坡基本特征的基础上,分析了影响滑坡灾害发生的各因素与滑坡发生之间的相关性,提出影响灾害发生的主要因素：地形坡度、斜坡形态、岩性、构造、水的作用、人类工程活动。利用GIS的空间分析功能将各因素图件栅格化为86216个不规则单元。基于逻辑回归的方法对滑坡灾害进行了定量的概率预测。同时,对研究区进行滑坡灾害空间预测分区,将预测结果与该地区历史滑坡灾害发生情况进行对比发现预测精度为85．71％。说明所建立的模型具有较高的预测精度,是可以用于预测分析的。     

滑坡灾害空间预测支持向量机模型及其应用

随着GIS技术在滑坡灾害空间预测研究中的广泛应用,滑坡灾害空间预测模型成为研究的热点问题。在总结滑坡灾害空间预测研究现状的基础上,简要介绍了两类和单类支持向量机的基本原理。以香港自然滑坡空间预测为例,采用两类和单类支持向量机进行滑坡灾害空间预测,并与Logistic回归模型进行了比较。结果表明,两类支持向量机模型优于Logistic回归模型,而Logistic回归模型优于单类支持向量机模型。     

浙江省永嘉县区域滑坡灾害人口易损性评价和伤亡风险预测

区域滑坡灾害人口易损性及人口伤亡风险预测研究是区域滑坡灾害预警预报工作的一个重要环节,该研究对提高预警预报工作的针对性和有效性具有关键作用.在对浙江省永嘉县有关资料进行分析的基础上,从研究区人口年龄结构、居民对滑坡灾害风险的防范意识、政府对滑坡灾害的重视程度及滑坡灾害预警预报体系的完善程度4个方面评价了研究区人口易损性,并给出了计算人口易损性的公式,据此得到了永嘉县人口易损性分布图.根据永嘉县的实际情况,提出了耕地人口密度的概念.综合人口易损性分布图、人口密度分布图和滑坡灾害易发性预测图得到了研究区受威胁人口伤亡风险预测图,为当地政府职能部门实施滑坡灾害风险的控制和管理提供决策依据.     

滑坡灾害空间智能预测展望

滑坡灾害危险性区划是在滑坡编录和灾害敏感性分析结果的基础上,应用定性分析和定量分析、确定性模型和随机性模型相结合对滑坡灾害易发程度进行分区表示.随着地理信息系统和人工智能技术在滑坡灾害区划中的广泛应用,JP2]灾害危险性的定量研究得到进一步的深化和发展.在评述了滑坡灾害危险性区划主要定量模型的基础上,分析了未来滑坡灾害区划的发展趋势,并提出了基于空间数据挖掘的滑坡灾害空间智能预测框架.     

物元模型在滑坡灾害风险预测中的应用

应用物元理论，提出了滑坡灾害风险预测物元综合评判的基本流程，并以危险性预测为例讨论了物元集合的建立、等级关联度的确定等关键技术问题，建立了滑坡灾害风险综合评判的物元模型；运用物元模型与GIS技术相结合，对三峡水库蓄水条件下巴东新县城的滑坡灾害进行了危险性、易损性、风险性综合预测研究，证明了物元模型在区域滑坡灾害风险预测中的应用可行性；同时指出了所存在的问题及可能解决的途径。     

土质滑坡地质概念模型及隐患区的预测

对莆田市历年来发生的土质滑坡进行综合研究,建立土质滑坡的地质概念模型,并分析其成因机理和影响因素,提出了土质滑坡隐患区预测方法,对土质滑坡地质灾害的防治具有重要的指导意义。     

A Simplified Numerical Approach for the Prediction of Rainfall-Induced Retrogressive Landslides

Retrogressive landslides are common geological phenomena in mountainous areas and on onshore and offshore slopes. The impact of retrogressive landslides is different from that of other landslide types due to the phenomenon of retrogression. The hazards caused by retrogressive landslides may be increased because retrogressive landslides usually affect housing, facilities, and infrastructure located far from the original slopes. Additionally, substantial geomorphic evidence shows that the abundant supply of loose sediment in the source area of a debris flow is usually provided by retrogressive landslides that are triggered by the undercutting of water. Moreover, according to historic case studies, some large landslides are the evolution result of retrogressive landslides. Hence the ability to understand and predict the evolution of retrogressive landslides is crucial for the purpose of hazard mitigation. This paper discusses the phenomenon of a retrogressive landslide by using a model experiment and suggests a reasonably simplified numerical approach for the prediction of rainfall-induced retrogressive landslides. The simplified numerical approach, which combines the finite element method for seepage analysis, the shear strength reduction finite element method, and the analysis criterion for the retrogression and accumulation effect, is presented and used to predict the characteristics of a retrogressive landslide. The results show that this numerical approach is capable of reasonably predicting the characteristics of retrogressive landslides under rainfall infiltration, particularly the magnitude of each landslide, the position of the slip surface, and the development processes of the retrogressive landslide. Therefore, this approach is expected to be a practical method for the mitigation of damage caused by rainfall-induced retrogressive landslides.     

滑坡破坏时间预报新理论探讨

本文概述了当前滑坡破坏时间预报的研究水平和现状。为了完善滑坡预报方法和提高滑坡预报水平,作者从滑坡破坏的基本概念入手,提出了一种滑坡破坏时间预报的新理论,推导和确定了预报标准,比较科学地建立了预报参数,并具体地探讨了各阶段预报的预报策略及其分析处理方法。同时,还展望了滑坡动力反应及其应用研究的广阔前景。     

降雨与滑坡灾害相关性分析及预警预报阀值之探讨

详细研究了深圳市降雨与滑坡的历史资料,对区域性滑坡与降雨量进行偏相关分析,与降雨强度进行相关分析以及与降雨时间进行了系统地统计分析。研究结果表明,（1）滑坡的活动1～4日的降雨量及一次降雨过程的降雨量偏相关系数较大,表明一次性降雨量达到或超过某一数值时区域性滑坡就可以出现;（2）暴雨尤其是大暴雨及特大暴雨与滑坡的关系非常密切,相关系数达0.8以上,大暴雨或特大暴雨具有直接触发滑坡的作用;（3）滑坡活动时间与季节性降雨相对应,季节雨量越多,滑坡亦越多;另外滑坡活动时间与暴雨、大暴雨相吻合或略滞后,滞后时间一般不超过4 d,暴雨的当天及次日发生滑坡的可能性最大。在此基础上,探讨了区域性滑坡发生的临界降雨量和降雨强度阀值。最后将滑坡灾害的地质模型与降雨模型耦合建立了滑坡灾害的空间预警预报区划指标和等级系统,为区域滑坡灾害发生的时间与空间预报预警提供了科学依据。     

滑坡时间预报的费尔哈斯反函数模型法

费尔哈斯模型是德国生物学家费尔哈斯１９３７年提出的一种生物增长模型。本文利用这一模型的反函数来拟合和描述边坡变形特征，建立了滑坡时间的预报判据和预报模型。     

三峡库区滑坡台阶状位移趋势预测的警戒速度方法

对不同类型的35个滑坡进行统计分析,发现滑坡临滑前加速度和速度符合Voight模型的幂函数关系。由于无法准确判断三峡库区具台阶状位移特征的滑坡何时处于最后加速失稳阶段,故不能直接应用该模型进行预报。根据台阶状位移特征的滑坡变形特征,本文采用了基于Voight模型的警戒速度方法。该方法是基于Voight模型采用非线性回归分析求得模型参数,按不同风险级别要求求得紧急状态、警戒状态、提前警戒状态的速度阀值,并与实际监测的速度对比去预报滑坡所处的危险等级。采用警戒速度方法对白水河滑坡和新滩滑坡进行了分析,发现预测结果与实际较为接近,预测效果较好。     

Loading/Unloading response ratio theory applied in predicting deep-seated landslides triggering

Rainfall is the most relevant factor for the triggering of landslides and it is characterized by an extreme variability. Rainfall analysis is the most frequently adopted approach for predicting landslides. But predicting deep-seated landslides by means of rainfall thresholds is sometimes inadequate due to the complexity of such slopes. In this paper, further study of the loading / unloading response ratio theory applied in landslides prediction was carried out. As the aforementioned effect and character of rainfall was concerned, a prediction for the known Xintan landslide was carried out by means of the loading / unloading response ratio method, in which the action of water was regarded as loading/unloading measures. The results show that it is an effective method for landslides prediction, and it has an advantage over conventional rainfall thresholds or time sequences analysis method.     

西安市白鹿塬滑坡发生时间预测研究

笔者通过对白鹿塬区降水与滑坡发生时间之间的规律进行总结，认为本区滑坡发生与降水的丰年有着密切的关系，并应用卡尔曼滤波分析法对白鹿塬区滑坡发生时间进行了全区性预测，提出白鹿塬滑坡发生具有10年左右的中周期，20年左右的长周期，应及早作好防治工作。     

基于数据智能可视化分析的滑坡信息化施工研究

采用信息化施工技术进行大型滑坡整治,既安全又经济。笔者探讨了基于大量监测数据处理为核心的信息化施工技术。采用数据可视化技术对大型滑坡巨大数据进行分析处理,确定了滑动面位置、滑动方向和对滑坡进行危险性分区。将支持向量机方法用于预测滑坡变形。将智能和可视化分析结果用于滑坡动态优化设计中,并用一个实际工程实例论述了方法的思路。     

滑坡位移多重分形特征与滑坡演化预测

在系统分析滑坡位移监测资料和位移演化特征的基础上,根据多重分形理论基本原理,对滑坡位移演化所具有的复杂性、突变性和非线性特征进行了分析和研究。单一分形维数对滑坡位移的演化趋势预测存在不足,文中分别以新滩滑坡、丹巴滑坡和黄蜡石滑坡为例,计算了滑坡位移时序演化的多重分维数演化特征。分析和评价位移演化规律与多重分维数演化特征的关系发现,多重分维数D1 > D2 > … > D∞时,滑坡趋于稳定;D1 < D2 < … < D∞时,滑坡向失稳破坏演化。当滑坡位移时序多重分维数演化特征出现拐点时,即分维数由D1 > D2 > … > D∞,经D1 > … > Dn < Dn+1 < … < D∞到 D1 < D2 < … < D∞的演化过程时,滑坡向不稳定的状态演化;当分维数由D1 < D2 < … < D∞,经D1 > … > Dn D2 > … > D∞的演化过程时,滑坡向趋于稳定的状态演化。研究表明,可以运用多重分维数演化特征对滑坡位移演化趋势与规律进行评价与预测。