基于修正岩土体强度参数的简化纽马克位移法地震滑坡危险性快速评估技术

地震滑坡危险性评估可为震后应急响应等提供科学的决策依据。纽马克位移法可不依赖同震滑坡编目快速评估同震滑坡危险性。工程岩体物理力学参数是该方法的核心参数之一,但其赋值过于单一,难以反映复杂地质背景下岩体强度的空间差异性。针对上述问题,本文在分析地震滑坡影响因子的基础上,选择距断层距离、高程和距水系距离作为影响岩体强度的评价指标并建立岩体强度评价模型,获得区域岩体强度修正系数,进而修正传统方法的临界加速度。结合震后的即时地震动峰值加速度,采用简化纽马克位移法计算边坡累积位移,开展地震滑坡危险性快速评估,并以汶川M_W7.9地震的地震滑坡危险性评估为例验证本文方法。结果表明,相对于传统方法,本文方法划分的地震滑坡危险区与同震滑坡分布更加一致。      

京津冀地区地震滑坡危险性评估

选取道路距离、地貌类型、坡度、断裂、水系距离、岩土类型等6个因子作为研究区地震诱发滑坡的影响要素,综合分析了地震滑坡分布状况与相关影响因子之间的统计关系。通过GIS空间分析模型计算地震滑坡灾害敏感性指数,并将地震滑坡危险性评估结果按照危险程度划分为极高、高度、中度及轻度4个等级,通过评估地震诱发滑坡的危险性可以有效地减少人员伤亡和经济损失,减轻地震地质灾害对社会和经济的影响,同时也为对地震滑坡诱发机理的分析研究及震后应急救援分析提供科学参考依据。     

基于RS和GIS的建筑物空间分布格网化方法研究

本文在概述目前地震风险评估以及震后快速评估中建筑物空间分布格网化处理方法基础上, 提出了基于遥感和GIS的多源数据多因子建筑物空间分布格网化方法。 以云南省东川区为例, 利用DEM数据、 土地利用数据、 基础地理数据等, 提取地形、 地貌、 河流、 道路、 居民地和其他土地利用类型等各种影响因子, 以300 m格网为单元, 研究了建筑物空间分布与各类影响因子之间的相关性, 确定了各类子因子的建筑面积密度, 实现了建筑物空间分布格网化预测。 综合分析表明, 考虑多影响因子的建筑物空间非均匀性分布, 较传统的均匀性分布方法更接近真实空间分布, 因而有助于提高地震风险评估和震后快速损失评估的准确性。     

地震崩塌滑坡危险性应急评估模型效果对比——以2022年6月1日MW5.8芦山地震为例

震后快速准确获取同震崩塌滑坡的分布范围和评估可能的灾害损失对地震灾害应急救援和安置规划至关重要,2022年M_W5.8芦山地震为开展不同评价模型在区域地震崩塌滑坡的快速评估研究提供了宝贵窗口。文中选用基于机器学习方法建立的新一代中国地震滑坡危险性模型(下文称Xu₂₀₁₉模型)和简易Newmark模型进行了2022年M_W5.8芦山地震崩塌滑坡快速应急评估研究,基于本次事件的地震滑坡数据库(包括2 352处崩塌滑坡,面积为5.51km²),探讨2种模型的准确性和适用性。结果表明,基于Xu₂₀₁₉模型计算得到的崩塌滑坡面积为5.07km²,与实际崩塌滑坡面积十分吻合,而基于Newmark模型计算预测的崩塌滑坡面积达21.3km²。从评估结果的空间分布上来看,2种模型预测的高危险区域基本一致,高危险区域基本位于发震断层的上盘。但Xu₂₀₁₉模型对于西北区域(崩塌滑坡集中发育区)的危险性预测明显偏低,而Newmark模型对西...     

基于大数据的地震多发区域破坏程度估计模型设计

传统基于GIS的地震破坏程度估计模型,对于大数据的分析和处理性能差,评估效果不够理想,所以要设计基于大数据的地震多发区域破坏程度估计模型。塑造的模型体系结构由数据服务层、业务模型层、应用展现层构成。模型由基础数据控制模块、地震危险性模块、结构破坏性模块、损失评估模块、决策控制模块、文档控制模块五大功能结构构成,设计直接经济损失模块的逻辑流程和页面展示结果。模块采用随机权神经网络实现大数据环境下地震灾害破坏程度快速评估。实验结果说明,所设计模型实现了大数据环境下地震多发区域破坏程度的有效评估,具有较高的评估效率和精度。     

基于天地图数据平台的地震应急评估决策服务系统设计与实现

为解决现有震后灾害快速评估系统地图要素更新不及时、使用涉密等问题,研究以天地图公共数据平台为底图和数据资源、以现有计算模型为骨架、以ArcEngine为GIS开发平台、采用C/S结构开发基于天地图数据平台的地震应急评估决策综合信息系统。该系统功能主要包括地震触发、震害评估、应急辅助决策等,在系统设计上采用模块化设计,并基于通用标准和用户定制的开发思想,实现数据和应用的标准化,使其成为地震应急信息系统的重要基础和开展地震信息服务的必要支撑,更好地为各级政府及社会公众服务。     

基于格网的全国尺度地震灾害损失预测系统设计与实现

空间格网数据相比于矢量数据具有运算速度快、处理简单的特点,适合地震灾害损失震前预测或震后快速评估。但地震损失评估涉及地震危险性及人口、房屋建筑及其地震易损性等不同类型数据在全国范围内的千米格网分布,数据量大,数据变化时形成新的格网数据的工作量较大,使用常规震害预测算法会影响评估效率。依据地震损失评估原理,采取前置确定性损失评估策略和算法优化,结合GIS功能设计并编程实现了具有风险评估相关数据千米格网化处理、地震损失预测与震后快速评估等核心功能的软件系统。利用该系统进行了2016～2025年中国大陆千米格网地震损失预测,结果表明评估效率显著提高,该系统为我国新一代地震重点监视防御区的确定提供了实用化的震害损失预测工具,同时,在地震损失快速评估中亦得到较好应用。     

基于CF多元回归模型的地震滑坡危险性研究——以香港屯门为例

本文根据前人的研究成果以及对自1300年以来地震滑坡震例研究的基础上,选取了岩性、断裂距离、地震烈度、地形坡度、高程、水系等6个因子作为地震诱发滑坡的影响因子,并确定出各个因子在地震滑坡事件中的影响权重.通过GIS技术将滑坡确定性系数CF与回归模型相融合,建立CF值多元回归模型,以解决滑坡评价过程中影响因子的选择及量化的问题.最后,将模型应用于香港屯门地区,进行了该区的地震滑坡空间分布及稳定性初步分析.     

M5'模型树算法和无人机航拍影像在震后崩塌滑坡分析中的应用——以鲁甸M_S6.5地震为例

利用高分辨率无人机航拍影像,结合基本地质资料,分析了影响2014年8月3日鲁甸M_S6.5地震震后崩塌滑坡分布的主要因素,使用M5'模型树算法建立了崩塌滑坡密度与其影响因子间的分段线性模型,并检验了该模型的预测性能。结果表明,地震诱发的崩塌滑坡分布受断层距、岩土体结构强度、坡度、植被条件等的影响,其中,断层距、岩土体结构强度及坡度等为主要影响因素;崩塌滑坡易发生在结构破裂区及坡度为38°~50°的区域,其分布密度随断层距的增加而减小;利用M5'模型树算法建立的模型体现出崩塌滑坡分布与其影响因子间复杂的非线性关系,模型检验结果显示,理论模型与实际关联函数间的相关系数达到0.88,因此,可利用该模型预测地震诱发的崩塌滑坡的分布。     

汶川地震滑坡危险性评价——以武都区和文县为例

利用GIS技术详细研究汶川地震在甘肃省陇南市武都区和文县触发的滑坡地质灾害的分布规律及其与地震烈度、地形坡度、断层、高程、地层岩性的相关关系,采用基于GIS的加权信息量模型的崩塌滑坡危险性评价方法,对研究区的地震滑坡危险性进行学科分析。结果表明：极高危险区在高程上主要分布在集水高程区,高度危险区主要沿白水江、白龙江等主干河流两侧极高易发区的边界向两侧扩展,轻度和极轻度危险区面积占比较小,主要分布在低烈度、活动断裂不发育、人类活动微弱的高海拔地区,另外国道G215沿极高危险性区域分布明显;利用危险性等级分区结果统计人口公里格网数据,得到武都区和文县潜在影响人口,发现研究区约78万人将受到地震滑坡灾害的潜在影响。     

基于不同核函数的2010年玉树地震滑坡空间预测模型研究

基于统计学习理论与地理信息系统(GIS)技术的地震滑坡灾害空间预测是一个重要的研究方向,其可以对相似地震条件下地震滑坡的发生区域进行预测.2010年4月14日07时49分(北京时间),青海省玉树县发生了M_w6.9级大地震,作者基于高分辨率遥感影像解译与现场调查验证的方法,圈定了2036处本次地震诱发滑坡,这些滑坡大概分布在一个面积为1455.3 km²的矩形区域内.本文以该矩形区域为研究区,以GIS与支持向量机(SVM)模型为基础,开展基于不同核函数的地震滑坡空间预测模型研究.应用GIS技术建立玉树地震滑坡灾害及相关滑坡影响因子空间数据库,选择高程、坡度、坡向、斜坡曲率、坡位、水系、地层岩性、断裂、公路、归一化植被指数(NDVI)、同震地表破裂、地震动峰值加速度(PGA)共12个因子作为地震滑坡预测因子.以SVM模型为基础,基于线性核函数、多项式核函数、径向基核函数、S形核函数等4类核函数开展地震滑坡空间预测研究,分别建立了玉树地震滑坡危险性指数图、危险性分级图、预测结果图.4类核函数对应的模型正确率分别为79.87%,83.45%,84.16%,64.62%.基于不同的训练样本开展模型训练与讨论工作,表明径向基核函数是最适用于该地区的地震滑坡空间预测模型.本文为地震滑坡空间预测模型中核函数的科学选择提供了依据,也为地震区的滑坡防灾减灾工作提供了参考.     

芦山地震震后次生滑坡灾害风险评价研究

以北京时间2013年4月20日8时02分四川省雅安市芦山县7.0级地震为例,对研究区进行震后次生滑坡灾害风险评价.研究在利用芦山地震受灾区航空影像对震后次生滑坡灾害隐患点解译的基础上,选择坡度、坡向、震后累计降雨量和危险植被指数4个评价因子,利用统计分级法对各因子进行敏感性分析,采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process,AHP）对评价因子进行权重量化,最后综合运用GIS空间分析技术对芦山地震震后次生滑坡灾害进行风险评价,研究结果将研究区划分为次生滑坡灾害高危险区、中危险区和低危险区.     

基于逻辑回归模型的九寨沟地震滑坡危险性评估

发生于2017年8月8日的四川九寨沟M_S7. 0地震触发了大量的同震滑坡。基于Geoeye-1震后0. 5m分辨率的遥感影像开展极震区同震滑坡解译,圈定了4 834处滑坡。选择高程、坡度、坡向、水平断层距离、垂直断层距离、震中距离、河流距离、道路距离、TPI指数以及岩性共10个因子作为地震滑坡的影响因子,应用逻辑回归(Logistic Regression,LR)模型开展九寨沟地震滑坡危险性评价,并对评价结果的合理性进行检验。结果表明,基于LR模型的滑坡危险性评价图与实际滑坡发育情况十分吻合,其中五花海—夏莫段、火花海和九寨天堂洲际大饭店—如意坝段均为滑坡危险性极高的区域。采用ROC曲线对危险性评价结果进行模型成功率与预测率的定量评价,结果显示,LR模型的预测精度较为理想,训练样本集和验证样本集的AUC值分别为0. 91和0. 89。文中结论为震区恢复重建工作中地震滑坡的防灾减灾提供了科学参考。     

浙江省文泰震区地震滑坡危险性评估

地震滑坡灾害的震前预测与震后快速评估已成为减轻地震次生灾害的重要手段之一。本文使用简化Newmark模型,设定地震震级(M_S5.0),利用区域地质图、数字高程模型等基础数据,考虑地形对地震动的放大效应,对文泰震区潜在同震滑坡区域开展评估工作。研究表明,干燥与饱和状态下,设定地震作用下研究区内地震滑坡高危险区均主要分布在距设定震中15km以内的范围内,其分布与区内岩土体处于临界稳定状态的分布趋势相同。区内水库坝址与水库库体未受到潜在同震滑坡的影响,划定的重点关注区内位于潜在滑坡体下方的千秋门村、驮加村、高西村、杜山村、南峤村、包坑村、龙前村、新厂村以及各级公路易受到同震滑坡的影响,应提升重点关注区内承灾体的风险防范能力,尽可能减少潜在同震滑坡对区内生命财产安全造成的威胁。     

Newmark方法在芦山地震诱发滑坡分布预测研究中的应用

对于地震滑坡灾害而言,进行地震滑坡危险区划是降低损失的有效手段之一.因此,地震滑坡危险性预测方法的研究成为这一领域的热点.2013年4月20日芦山地震诱发了大量的滑坡崩塌,造成了严重的人员伤亡和社会经济财产损失.文中通过对地震灾区震后航片、遥感影像等的解译,初步获得此次地震诱发滑坡的分布概况.在芦山地震灾区的地形和岩性分析的基础上,基于Newmark物理平衡模型,对该区的潜在地震滑坡危险区进行了分析预测,通过对比本研究获得的潜在滑坡区域预测结果与解译的滑坡分布情况,表明Newmark模型是一种有效的地震诱发滑坡预测分析方法.进一步探讨了不同滑坡影响范围估算方法的差异,认为震级与产生滑坡最远距离之间的关系是一种较好的估算方法.     

基于Newmark方法的四川芦山6.1级地震公路滑坡快速评估

2022年6月1日四川省雅安市芦山县6.1级地震发生后,基于地震震级与历次地震中震区交通状况综合考虑,对震区公路滑坡风险等级开展快速评估工作,使用Newmark模型计算得到研究区内岩土体永久累积位移并划定地震滑坡风险等级。结果显示,在芦山6.1级地震的影响下,研究区内滑坡风险等级由震中区域向四周逐渐降低,与地震动强度的衰减具有相似的规律;区内北西侧的滑坡风险等级要明显高于南东侧,该分布规律与研究区地形地貌特征相吻合;依据划定的危险性等级,在研究区圈定7个公路滑坡高风险区域,收集到的实际7处受灾路段有6处落在公路滑坡高风险区内。验证表明,基于Newmark模型与路网数据划定的公路滑坡高风险区具有较高的可信度,该地震公路滑坡快速评估方法可以为灾后应急救援力量部署及减轻地质灾害造成的损失提供一定帮助。     

基于余震序列的地震烈度快速评估方法研究——以青海门源6.9级地震为例

地震烈度快速评估产品是破坏性地震发生后应急工作"黑箱期"内研判灾情的重要依据.文章基于青海门源6.9级地震震后2 h内的余震序列,采用最短断层距地震动衰减模型快速评估地震烈度.研究结果显示:利用震后30分钟内的余震序列得到的烈度分布可以初步判定重灾区及灾区范围,但灾区范围略小于实际调查结果;利用1.5 h内的余震序列得...     

基于GIS的城市地震次生火灾危险性分析系统

以地理信息系统（GIS）为开发平台，研究了城市地震次生火灾危险性分析系统的基本构成与功能和系统的数据分层与组织，给出了地震次生火灾危险性分析模型及方法．以上海市中心城区为背景，开发了基于GIS的地震次生火灾危险性分析与火灾扑救辅助决策系统．      

分区分类的生命线工程地震直接经济损失研究

生命线工程的震害及损失评估工作对于震害防御和震后地震应急工作有着极其重要的意义。 但是, 生命线工程是一个复杂庞大的网络系统, 目前对其开展的震害及损失评估研究工作存在着很大的局限性和不确定性。 本文充分利用研究较多且较系统的建筑物震害及损失评估结果, 结合历次典型历史地震震害中建筑物和生命线震害情况, 通过分析建筑物损失和生命线工程损失的数量关系, 建立二者之间的关联模型; 通过对人口、 GDP、 土地利用等公里网格数据进行分析, 给出中国大陆地区的分区分类原则, 建立分区分类的生命线工程地震直接经济损失分析模型; 基于GIS软件平台, 开发了生命线工程地震直接经济损失分析模块, 利用该模块, 得出了四川省不同地震烈度下的生命线工程直接经济损失空间分布情况。     

准实时地震灾情综合评估系统的研发

震后如何快速获取灾区震情信息、准确评估地震灾情,是震后应急救援的关键问题。本研究从县市地震灾害应急救援需求出发,开发了准实时地震灾情综合评估系统,基于MEMS强震台网的强震观测数据、县域承灾体基础数据和手机终端获取的震后地震现场实时灾情信息,综合采用承灾体地震易损性分析方法和灾情动态修正算法,实现了县市地震灾区灾情准实时评估,为灾区地震应急指挥、救援和辅助决策提供科学依据。