兴仁“6·10”彭家洞高速滑坡运动特征与形成机理

2021年6月10日20时30分左右, 贵州省兴仁彭家洞发生高速滑坡, 滑坡体高速运动沿途铲刮坡面崩塌堆积体, 造成3人遇难, 18栋房屋损毁。通过对滑坡发生前后影像资料遥感解译、灾害发生现场详细的地质调查及室内综合分析等技术手段, 对彭家洞滑坡的特征进行了详细描述, 阐明了滑坡发生的运动特征与形成机理。研究表明: 斜坡地形"上陡-中缓-下陡"与岩土结构"上硬下软"是滑坡形成的内在因素, 人类工程活动、强降雨的饱水加载和下渗软化作用是滑坡形成的外在因素; 滑坡平面形态呈折线形, 根据运动特征和堆积结构将滑坡分为滑源区(Ⅰ)、铲刮-流通区(Ⅱ)、铲刮堆积区(Ⅲ)3个区; 滑坡是由危岩带形成、滑坡孕育及斜坡失稳3个阶段孕育形成的挤压-推移式高速滑坡。研究结果对贵州类似的斜坡地带及岩土结构区域开展防灾减灾工作具有较强的指导作用。      

“6.1”芦山地震作用下宝兴新华村滑坡动力响应与失稳过程离散元模拟

斜坡浅表层是各类地震地质灾害发育的潜在破坏位置,坡面形态和坡体结构往往造成斜坡动力响应及破坏的复杂化。为探究不稳定斜坡浅表潜在滑动层动力响应特征与失稳过程,以芦山M_s6.1级地震触发的新华村滑坡为例,基于现场调查采用离散元方法建立了二维计算模型,分析了该斜坡潜在滑动层及坡面形态的动力响应特征并对其失稳过程进行了模拟。结果表明：(1)斜坡浅表潜在滑动层具有强烈动力放大效应;(2)微地貌对于潜在不稳定斜坡坡面的放大效应具有明显的影响,浅表潜在滑动层水平向及竖直向加速度在凸出部位的放大效应显著,凹陷部位相较于凸出部位放大效应较低;(3)研究揭示新华村滑坡在微地貌的作用下凸起地形呈现先于凹陷地形遭受破坏,其失稳过程分为震动放大局部震裂-凸出地形破坏-凹陷地形破坏-完全破坏整体下滑-重力堆积5个阶段。该研究结果有助于提升防灾人员对地震诱发潜在不稳定斜坡失稳的认识,为防灾减灾提供理论和数据支撑。     

什么是滑坡？

滑坡是指斜坡上的岩土体由于各种原因在重力作用下沿一定的软弱面（或软弱带）整体地向下滑动的现象。一般由降雨、地震等自然因素引起。滑坡的俗称也叫“地滑”、“走山”、“垮山”和“山剥皮”等。     

地质滑坡的机理与防治研究

地质滑坡是一定自然条件下的斜坡,由于受河流冲刷、人工切坡、地下水活动或地震等因素的影响,使部分土体或岩体在重力作用下,沿着一定的软弱面或带,整体、间歇地     

滑坡地质灾害形成的地质条件和影响因素

滑坡的形成需要有特定的地质条件，即一定是斜坡临空面，易于滑动的岩、土体，有软弱结构面及地下水软弱面不断活动等基本的地质条件。另外，还需有一些常常导致滑坡、崩塌发生的影响因素，如灾害性降雨、地震、人工活动等。滑坡的形成是上述各种因素的不利组合和综合作用的结果。     

地面滑坡信息图谱的浅析

地学信息图谱作为地学问题的一种研究思路和方法论 ,有助于深化地学现象和过程滑坡研究。从地球信息科学和滑坡学理解的滑坡信息图谱形式上有一定的差别 ,其研究内容也有一些异同。本文从地球信息科学的角度详细阐述了滑坡信息图谱方法的内容及具体应用 ,文中将滑坡信息图谱分解为滑坡征兆、诊断与实施图谱 ,用于辅助解决滑坡研究不同阶段和层次的方法论问题 ,其主要目的是提出并寻找 GIS对滑坡研究应用的途径和方法体系。     

地面滑坡信息图谱的浅析

地学信息图谱作为地学问题的一种研究思路和方法论,有助于深化地学现象和过程滑坡研究。从地球信息科学和滑坡学理解的滑坡信息图谱形式上有一定的差别,其研究内容也有一些异同。本文从地球信息科学的角度详细阐述了滑坡信息图谱方法的内容及具体应用,文中将滑坡信息图谱分解为滑坡征兆、诊断与实施图谱,用于辅助解决滑坡研究不同阶段和层次的方法论问题,其主要目的是提出并寻找GIS对滑坡研究应用的途径和方法体系。     

基于生成对抗网络的动水驱动型滑坡状态识别方法

动水驱动型滑坡状态识别能更有效地辅助分析滑坡形变规律, 实现滑坡状态的准确识别对深入展开动水驱动型滑坡状态研究具有重要意义。针对目前动水驱动型滑坡突变状态研究较少, 难以获得相关特征, 从而导致状态识别性能不佳的问题, 提出了一种应用于动水驱动型滑坡状态识别的生成对抗网络学习方法。本方法通过构建滑坡状态监测数据矩阵, 依据少量数据样本设计合理的生成器网络完成对滑坡状态的数据扩增并设计判别器网络实现扩增数据的筛选, 通过对抗生成网络实现对滑坡状态的分类, 达到滑坡状态识别的目的。以三峡库区白水河滑坡为研究对象, 将降雨、库水位、深部位移和地表位移等多源监测数据进行了规范化处理, 设计生成器网络和对抗器网络完成了对滑坡状态数据的扩增, 设计滑坡状态识别生成对抗网络完成了对滑坡状态的分类和识别。结果表明, 生成对抗网络对滑坡状态识别具有较高的准确率。研究结果证实本方法能够对目标区域内的动水驱动型滑坡状态进行准确识别和分类, 可直接应用于工程实际。      

地质滑坡的机理与防治研究

地质滑坡是一定自然条件下的斜坡,由于受河流冲刷、人工切坡、地下水活动或地震等因素的影响,使部分土体或岩体在重力作用下,沿着一定的软弱面或带,整体、间歇地以水平位移为主的变形现象.作为一种重要地质灾害,由于其常常中断交通、侵占河道、摧毁厂矿、掩埋村镇,造成重大灾害,而且分布面广、发生频繁、产生条件复杂、作用因素众多,发生和运动机理的多样性、多变性和复杂性使得预测困难、治理费用昂贵.因此,解决和治理滑坡问题成为当前安全生产工作中的重要突出问题.     

卢氏县城黑马渠沟流域滑坡分析及减灾对策

黑马渠沟流域滑坡较发育 ,密度达 9.4个 /km2 ,目前 ,滑坡及滑坡型泥石流灾害已成为制约卢氏县城社会和经济发展的因素之一。本文从地质、地貌、气象、水文等环境条件入手 ,分析了滑坡的分布规律及其成因 ,并针对滑坡的类型特征及危害方式 ,提出了相应的减灾对策     

基于GIS和RS的库区滑坡风险分析——以北京密云库区为例

基于遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,采用多层次分析(AHP)法,以北京密云水库上游部分库区为研究对象,根据库区实际情况,选取植被覆盖率、土壤类型、坡度、高程、降雨量、土地利用六种影响滑坡灾害发生的因素作为评价因子,对区域滑坡风险进行分析。同时,在ArcGIS的空间分析环境中运行权重叠加,将研究区域划分成无危险区、低危险区、中危险区、高危险区和极危险区。结果表明,研究区域内大部分地区比较稳定,最易发生滑坡的区域主要集中在密云水库东北部的河谷、山谷地带,呈零星状分布。     

GIS-based evaluation on the fault motion-induced coseismic landslides

Earthquake-induced potential landslides are commonly estimated using landslide susceptibility maps. Nevertheless, the fault location is not identified and the ground motion caused by it is unavailable in the map. Thus, potential coseismic landslides for a specific fault motion-induced earthquake could not be predicted using the map. It is meaningful to incorporate the fault location and ground motion characteristics into the landslide predication model. A new method for a specific fault motion-induced coseismic landslide prediction model using GIS (Geographic Information System) is proposed herein. Location of mountain ridges, slope gradients over 45 o , PVGA (Peak Vertical Ground Accelerations) exceeded 0.15 g, and PHGA (Peak Horizontal Ground Accelerations) exceeded 0.25 g of slope units were representing locations that initiated landslides during the 1999 Chi-Chi earthquake in Taiwan. These coseismic landslide characteristics were used to identify areas where landslides occurred during Meishan fault motion-induced strong ground motions in Chiayi County in Taiwan. The strong ground motion (over 8 Gal in the database, 1 Gal = 0.01 m/s 2 , and 1 g = 981 Gal) characteristics were evaluated by the fault length, site distance to the fault, and topography, and their attenuation relations are presented in GIS. The results of the analysis show that coseismic landslide areas could be identified promptly using GIS. The earthquake intensity and focus depth have visible effects on ground motion. The shallower the focus depth, the larger the magnitude increase of the landslides. The GIS-based landslide predication method is valuable combining the geomorphic characteristics and ground motion attenuation relationships for a potential region landslide hazard assessment and in disaster mitigation planning.     

基于GEE和U-net模型的同震滑坡识别方法

地震滑坡解译是震后重建的重要基础工作,主要通过室内人工遥感解译和室外野外调查确定。地震滑坡相比其他地物来说更为复杂,很难通过简单指数识别。室内遥感解译通过滑坡后壁、侧壁和堆积等纹理特征进行识别,大面积同震滑坡解译工作往往耗费大量人力和物力,且耗时长,难以满足灾害应急需求。本研究利用U-net神经网络模型,结合Google Earth Engine（GEE）云平台和人工智能学习平台Tensorflow,以地震局解译的汶川滑坡作为样本数据,以震后30 m分辨率的Landsat影像、高程、坡度以及NDVI数据作为模型输入参数,自动识别并获取了汶川地震后的同震滑坡数据,同时比较了不同参数组合情况下U-net神经网络模型的分割识别精度。研究表明：① U-net模型可以用于以Landsat影像为基础数据的同震滑坡快速自动识别;② 随着高程、坡度以及NDVI等输入参数增加,模型分割精度在逐渐提高,但假阳性结果也会出现增多,震后滑坡影像+高程+坡度+NDVI的输入参数组合精度最高;③ 在细节上,模型在多参数组合的情况下,大型滑坡能够很好被识别,一些较小型的滑坡受制于影像分辨率的影响,分割精度较差。为了更好识别小型滑坡,后续研究可能需提高影像的分辨率。此外,GEE云平台大大提高了训练样本获取的效率,为科研人员快速进行基于神经网络与遥感数据的地物识别研究提供了条件。     

霍西煤矿区地表滑坡灾害敏感性数值建模与等级划分

本文以山西省霍西煤矿区为研究区,利用遥感和GIS方法对滑坡灾害的敏感性进行了数值建模与定量评价。利用交叉检验方法构建了径向基核函数支持向量机滑坡敏感性评价模型,并基于拟合精度对模型进行了定量评价;对各评价因子在模型中的重要性进行对比分析;基于空间分辨率为30m的评价因子,通过径向基核函数支持向量机模型获得了霍西煤矿区滑坡敏感性指数值,并利用分位数法将霍西煤矿区的滑坡敏感性分为极高、高、中和低4个等级。结果表明：拟合精度建模阶段和验证阶段分别为87.22%和70.12%;与滑坡敏感性关系最密切的5个评价因子依次是岩性、距道路距离、坡向、高程和土地利用类型;极高和高敏感区域分布了93.49%的滑坡点,面积占总面积的50.99%,是比较合理的分级方案。本研究不仅可以为研究区人工边坡调查和煤矿资源合理开采提供借鉴,对相似矿区的相关工作也具有参考价值。     

GIS-based landslide susceptibility mapping using numerical risk factor bivariate model and its ensemble with linear multivariate regression and boosted regression tree algorithms

In this study, a novel approach of the landslide numerical risk factor(LNRF) bivariate model was used in ensemble with linear multivariate regression(LMR) and boosted regression tree(BRT) models, coupled with radar remote sensing data and geographic information system(GIS), for landslide susceptibility mapping(LSM) in the Gorganroud watershed, Iran. Fifteen topographic, hydrological, geological and environmental conditioning factors and a landslide inventory(70%, or 298 landslides) were used in mapping. Phased array-type L-band synthetic aperture radar data were used to extract topographic parameters. Coefficients of tolerance and variance inflation factor were used to determine the coherence among conditioning factors. Data for the landslide inventory map were obtained from various resources, such as Iranian Landslide Working Party(ILWP), Forestry, Rangeland and Watershed Organisation(FRWO), extensive field surveys, interpretation of aerial photos and satellite images, and radar data. Of the total data, 30% were used to validate LSMs, using area under the curve(AUC), frequency ratio(FR) and seed cell area index(SCAI).Normalised difference vegetation index, land use/land cover and slope degree in BRT model elevation, rainfall and distance from stream were found to be important factors and were given the highest weightage in modelling. Validation results using AUC showed that the ensemble LNRF-BRT and LNRFLMR models(AUC = 0.912(91.2%) and 0.907(90.7%), respectively) had high predictive accuracy than the LNRF model alone(AUC = 0.855(85.5%)). The FR and SCAI analyses showed that all models divided the parameter classes with high precision. Overall, our novel approach of combining multivariate and machine learning methods with bivariate models, radar remote sensing data and GIS proved to be a powerful tool for landslide susceptibility mapping.     

基于遥感和GIS的哈尔滨城区热岛效应研究

本文利用遥感和GIS技术对LandsatETM 热红外遥感数据进行处理,反演市区的地面亮温,并进行正规化处理和等级划分,研究城市热岛的时空变化规律和温度场的空间分布规律,揭示城市热岛效应空间格局。通过对哈尔滨市区热岛效应分析,可以确定城区内热岛效应的分布及监测城市化进程,为城市热环境质量评价和热源调查提供准确、丰富的信息。     

GIS COMPONENT BASED 3D LANDSLIDE HAZARD ASSESSMENT SYSTEM：3DSLOPEGIS

In this paper ,based on a new Geographic Information System(GIS) grid-based three-dimensional (3D) deterministic model and taken the slope unit as the study object ,the landslide hazard is mapped by the index of the 3D safety factor ,Compared with the one-dimensional(1D) model of infinite slope,which is now widely used for deterministic model based landslide hazard assessment in GIS,the GIS grid-based 3D model is more acceptable and is more adapt-able for three-dimensional landslide.Assuming the initial slip as the lower part of an ellipsoid ,the 3D critical slip surface in the 3D slper stability analysis is obtained by means of a minimization of the 3D safety factor using the Monte Carlo random simulation.Using a hydraulic model tool for the watershed analysis in GIS,an automatic process has been devel-oped for identifying the slope unit from digital elevation model(DEM)data,Compared with the grid-based landslide hazard mapping method ,the slope unit possesses clear topograhical meaning,so its results are more credible,All the calcula-tions are implemented by a computational program,3DSlopeGIS,in which a GIS component s used for fulfilling the GIS spatial analysis function.and all the data for the 3D slope safety factor calculation are in the from of GIS data (the vector and the grid layers).Because of all these merits of the GIS-based 3D landslide hazard mapping method,the complex algo-rithms and iteration procedures of the 3D problem can also be perfectly implemented.     

基于SBAS-InSAR的矿区采空区潜在滑坡综合识别方法

针对位于山区且受大量采空区影响的边坡,利用传统测量方法监测耗费人力、物力且光学遥感难以定量识别其是否为潜在滑坡的问题,本文提出一种融合研究区小基线集（SBAS-InSAR）地表监测数据、坡度及坡向的识别方法。通过SBAS-InSAR技术获得研究区地表雷达视线（LOS）方向形变速率,将其转化为垂直方向形变速率,并根据研究区DEM建立坡度及坡向分析图,根据不同山体的坡度、坡向找到易发生滑坡的区域,融入该区域垂直方向的时序形变速率,对其进行滑坡识别。实验表明：卡房镇周边受采空区的影响较大,多数区域垂直方向年形变速率大于10 mm/a;通过本文方法对研究区潜在滑坡进行识别,发现在研究区的21处历史滑坡点中,有16处被识别为潜在滑坡,5处未被识别但也位于发生形变的区域内,表明本文方法对潜在滑坡的识别精度高,具有可行性。该研究为识别采空附近的潜在滑坡提供了一种新的思路,可以有效识别采空区附近山体边坡是否处于潜在的、不明显的滑动状态,对滑坡灾害具有预警作用。     

基于逻辑回归模型和3S技术的思南县滑坡易发性评价

区域滑坡易发性评价对滑坡灾害防治具有重要意义，贵州省思南县由于其特殊的自然地理和地质条件，受滑坡地质灾害的影响非常严重，因此，非常有必要对思南县的滑坡易发性进行评价。在滑坡编录的基础上，采用由RS、GIS和GPS组成的3S技术，获取了思南县的数字高程模型、坡度、坡向、剖面曲率、坡长、岩土类型、地表湿度指数、距离水系的距离、植被覆盖度和地表建筑物指数10个滑坡影响因子；再在频率比和相关性分析的基础上，利用逻辑回归模型对思南县的滑坡易发性进行了评价并绘制了易发性分布图。结果表明:利用逻辑回归模型预测思南县滑坡易发性的准确率(AUC值)达到0.797，较为准确地预测出了思南县滑坡分布规律；极高和高滑坡易发区主要分布在高程低于600 m、地表坡度较大且以软质岩类为主的区域；而极低和低滑坡易发区主要分布在高程较高、地表坡度较小且以硬质岩类为主的区域。      

应急输水工程对塔里木河下游生态环境时空变化影响的遥感监测与分析

采用现代化高新技术对流域牛态环境进行动态监测,是流域规划和综合治理的重要依据.本文以塔里木河下游地区的三期遥感影像及基础背景数据为基础,基于遥感和GIS技术,通过分类体系划分、遥感解泽、生态模型构建,实现了塔里木河下游地区多源、多类型监测数据的定性、定量分析.分析结果表明:应急输水工程实施后,随着累计输水最的逐渐增加,塔里木河下游地区的中、高植被覆盖度而积也逐渐增加,非沙漠化和轻度沙漠化面积扩大,而中度沙漠化面积缩小,生态环境趋于好转.