基于GIS的中国滑坡灾害风险分析

随着我国减灾防灾工作的深入开展,对大范围区域性的滑坡灾害进行风险评估势在必行。GIS技术为滑坡灾害在不同模型条件下的风险评估提供了有效的技术支持。经过多年研究,作者开发出了基于MapGIS软件平台的滑坡灾害风险分析系统。在该系统支持下,采用信息量模型和专家打分模型对我国全国范围内的滑坡灾害进行危险性分析,进而进行区域社会经济易损性分析,并在此基础上进行最终的滑坡灾害风险评估。分析结果具有一定的指导意义和实用价值。     

滑坡灾害风险评价的关键理论与技术方法

滑坡灾害风险评估主要包括滑坡敏感性分析、危险性评价和风险评估3个不同层次的内容。但是,滑坡地质灾害本身的复杂性和滑坡强度的确定、滑坡发生的时空概率估算、承灾体的易损性时空概率分析等难点问题的存在,无疑阻碍了滑坡风险定量评估的推广和应用。在系统分析国内外滑坡灾害风险评估研究成果的基础上,对滑坡灾害风险评价的技术体系进行了总结,提出了不同层次滑坡灾害的研究内容和相应的评价方法;分析了实现滑坡风险有效评价涉及到的难点问题,并结合降雨和地震诱发的滑坡灾害危险性评价国内外的实践,提出了中国未来滑坡灾害风险评价研究的主要内容和技术方法。     

滑坡泥石流风险评估框架体系

滑坡泥石流灾害风险评估目前没有一个统一的概念体系和理论框架.从滑坡泥石流风险评估的基本概念出发,综合分析不确定性与灾害以及灾害与风险之间的关系,明确区分了“灾害体”、“灾害事件”和“灾害现象”三种含义,界定了灾害易发性、危险性和风险性的内涵.然后从这些明确的概念出发,提出了危险性和易损性的数学表达形式,由此构建了滑坡泥石流风险评估的理论框架,以期能够为今后的滑坡泥石流风险研究工作提供参考.     

基于GIS技术的地质灾害风险分析系统研究

地质灾害的社会经济属性决定了对其规律的研究应有别于传统的工程地质学研究 ,从社会属性方面来分析地质灾害具有更大的社会经济效益。地质灾害的危险性和受威胁对象的易损性是控制地质灾害风险评价的基本条件 ,对这两者的分析评价称作地质灾害危险性评价和社会经济易损性评价。GIS技术支持下的地质灾害风险分析代表着地质灾害研究领域的一个重要发展方向。经过多年研究 ,作者开发出了基于商业GIS软件的区域地质灾害风险分析系统 (RiskAnly)。本文介绍了该系统的设计思路、基本结构和工作过程 ,并利用此系统对我国全国范围的滑坡灾害进行了危险性分析、区域社会经济易损性分析和最终的风险评估。     

滑坡灾害风险评价的系统分析

从系统理论的观点出发,提出了滑坡灾害复杂大系统的概念,并以这一概念为基础,探讨了滑坡灾害风险特征及滑坡灾害风险评价的基本内容,提出并系统地阐述了以滑坡危险性分析、承灾体易损性分析和滑坡灾害破坏损失评估为核心内容的滑坡灾害风险评价的系统理论。     

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。     

基于多期DEM和滑坡强度的滑坡风险评估

滑坡危险性定量评估是滑坡风险评估中的关键和难点,也是当前国际风险管理研究中的热点问题.以滑坡密集分布的黑方台南塬为研究区,以32处典型滑坡为研究对象,依据多期三维数字高程模型(DEM),提出了一种基于强度的滑坡危险性定量评估技术方法.根据多期三维地形信息的解译及野外调查,编制多期滑坡分布图,计算滑坡活动的频率.利用GIS技术,利用滑坡体积与速度的乘积计算滑坡强度.将滑坡危险性定义为滑坡频率和滑坡强度的乘积,同时调查和分析了黑方台地区各类承灾体的类型、价值及其在相应滑坡强度下的易损性,在此基础上开展了单体滑坡风险评估和黑方台南塬滑坡风险区划.     

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。     

承灾体易损性评估模型与滑坡灾害风险度指标

承灾体易损性定量评估是制约滑坡灾害风险评估研究的瓶颈问题。为此,以滑坡体冲击冲量为致灾强度指标、建筑物整体抗剪力为抗灾性能指标,推导出典型承灾体易损性定量评估模型。在此基础上,考虑滑体运动特征参数随机性对易损性的影响,提出风险曲线和最大风险度指标的概念,以反映滑坡灾害成灾全过程中不确定性对灾害后果的影响。并采用该模型分析了坡体几何特征参数、受灾体空间位置以及受灾体抗灾性能对易损性的影响规律。将风险度指标应用于算例分析,并与以往方法进行了比较,分析发现,建立的易损性定量评估模型可以反映二维简化情况下受灾体毁损程度与各种影响因素之间关系的基本规律,为易损性定量评估提供了一种途径。     

单体滑坡灾害财产风险定量评估模型

目前承灾体易损性评估尚处于经验评估阶段,制约了单体滑坡灾害财产风险评估的定量化程度。为此,针对典型承灾体（建筑结构物）,提出一种单体滑坡灾害财产风险评估模型。认为财产风险是坡体失稳概率、承灾体在滑坡作用下的失效概率以及承灾体价值的乘积。避开了易损性评估,从一个新的角度来评估滑坡灾害财产风险。通过研究,验证了该模型正确反映了滑坡成灾过程中各种因素对财产风险的影响,从而为单体滑坡灾害财产风险的定量化评估提供了新的途径。另外以该模型应用研究为基础,提出承灾体安全范围的概念,对于每一个承灾体而言,将单体滑坡灾害影响范围划分为：危险区域、相对危险区域和安全区域,为建设工程选址或场地风险评估提供了实用指标,具有一定的工程实用价值。     

一种基于多源遥感的滑坡防灾技术框架及其工程应用

我国是世界上受滑坡影响最大的国家之一,也投入了大量的人力物力开展区域性滑坡隐患探测工作.近年的政府工作表明,80%的滑坡发生在已圈定的隐患点范围外,80%的滑坡发生在防灾减灾工作条件相对薄弱的边远农村地区.为了解决这个困境,亟需:（1）厘清不同类型滑坡宜选用的广域探测技术,解决滑坡隐患广域探测的漏检问题;（2）突破社区协同滑坡防灾的难题,助力滑坡隐患探测和风险评估.本文将滑坡隐患分为4类:斜坡变形区、复活历史变形破坏区、稳定历史变形破坏区和潜在斜坡变形区,以便充分发挥多源遥感数据和技术的优势;进而提出一种“滑坡隐患广域探测-单体滑坡隐患风险评估-社区协同防灾”的多源遥感滑坡防灾技术框架.以青藏高原交通工程关键区段约10 000 km2区域作为研究区,协同社区（如设计和建设单位）共识别出滑坡隐患263处,其中斜坡变形区249处,复活历史变形破坏区5处,稳定历史变形破坏区9处,并针对3个典型滑坡隐患进行风险定量评估和社区协同防灾.该多源遥感技术框架将有助于提高社区滑坡防灾的能力,也将直接服务于青藏高原交通工程的建设与运维.      

基于投影寻踪模型的滑坡危险性等级评价

危险性评价是滑坡灾害预防与减灾工作首要解决的重要内容.在地理信息系统技术支持下, 以山地灾害频发区——小江流域作为研究对象, 选取坡度、土体粘聚力和内摩擦角这3个评价指标构建滑坡危险性分级评价指标体系, 将投影寻踪技术运用到滑坡危险性等级评价中, 对评价样本的各指标因素进行线性投影, 以最优投影方向所对应的投影特征值作为评价依据, 建立了滑坡危险性等级综合评价模型, 绘制了滑坡危险性等级分布图.结果表明: 研究区极高危险区、高危险区、中等危险区、低危险区和极低危险区的面积比例为14.28∶9.41∶69.12∶7.00∶0.19;根据所建立的5级评价指标体系对研究区60个土质滑坡点资料进行了验证, 在占研究区总面积23.69%的高、极高危险区的小范围内, 实际发生土质滑坡数量45个, 占总土质滑坡数量的75.00%;中等危险性级别以上区域拥有的土质滑坡数量占全部土质滑坡的96.67%;不同危险性级别的滑坡体积方量统计结果表明, 滑坡体积方量密度随危险性级别的提高而迅速增加.对比评价结果及实测结果可知, 投影寻踪分级结果符合实际情况, 证实了该方法的正确性, 为滑坡危险性评价提供了一条新思路.      

青藏高原东北缘黄河上游滑坡与堰塞湖研究进展

随着黄河流域生态保护与高质量发展上升为国家战略,滑坡灾害防治成为迫切需要攻克的基础性问题。另外,黄河上游地区因地形高差大、古地震及强降雨事件频繁,诱发的滑坡及滑坡堰塞湖数量多、分布广、危害重,是近年来滑坡发育和演化机制以及滑坡堰塞湖溃决效应研究的热点。本文在综合整理该地区已有研究工作的基础上,结合笔者研究团队近20年来所获得的滑坡调查评价、测试分析和防灾减灾研究成果,系统归纳了黄河上游地区滑坡调查与风险评价、滑坡时空展布规律及主控因素研究、典型滑坡堰塞湖的续存时长及溃决危害、古滑坡堆积体开发利用及防灾减灾等方面的研究进展和成果,提出了未来在该地区研究古滑坡、堰塞湖沉积与河流阶地以及堰塞湖溃决效应等应关注的4个科学问题。研究结果对于揭示黄河上游地质历史时期滑坡发育和堰塞湖形成的主控因素,探讨滑坡发育的动力机制对地震和降雨的响应过程,拓展第四纪地质学在古滑坡形成演变方面的应用研究等具有重要参考价值。     

单体滑坡灾害风险简易评价研究

按照灾害风险评价的一般框架,定性定量相结合,运用破坏概率、滑坡强度、承灾因子、遭遇特征与易损程度等5项指标,尝试提出单体滑坡灾害风险简易评价模型,并结合防治规划,提出了滑坡灾害风险管理对策建议。采用云南新平县滑坡灾害调查数据,开展了实例校验,结果表明,该模型基本反映了滑坡灾害的相对风险水平,可为现阶段管理提供更加明确的分级依据。同时,以期抛砖引玉,讨论险情调查与风险调查之间的关系。     

基于组合赋权-未确知测度理论的滑坡危险性评价

危险性评价与预测是滑坡灾害预防与减灾工作首要解决的重要内容。以西藏隆子县研究区内发育的滑坡为例,据其特有的地质环境条件,选取滑坡发育高程、坡度等13项影响因素作为滑坡危险性评价的指标,并建立分级标准将滑坡危险性划分为高度、中度和低度三级。采用组合赋权-未确知测度理论耦合评价模型,构建了评价指标未确知测度函数、评价指标组合赋权值、置信度判别准则,对研究区内20个滑坡进行了危险性评价,获得了每个滑坡危险性等级,并与模糊物元和突变理论评价结果及实测结果对比,评价结果基本符合实际情况,证明该方法科学合理,可为滑坡危险性预测提供新思路。     

油气长输管道滑坡地质灾害危险性评价专家系统研究

以运营的油气长输管道工程为依托,在收集、整理、综合分析既有资料基础上,通过对大量滑坡案例进行分析,明确了滑坡地质灾害的主要诱发因素与稳定性控制指标,建立了滑坡危险性评价指标体系。应用专家系统研究方法,建立油气长输管道线路滑坡地质灾害危险性评价专家系统,并对具体工程进行了地质灾害危险性评估,结果符合实际,可为油气长输管道工程地质灾害减灾防灾提供技术支撑。     

Research Progress and Prospect on Reactivation of Ancient Landslides

The ancient landslide has endured long-term slope evolution which results in its complicated material and special rock-soil properties. The risk of ancient landslide reactivation is substantially increasing due to the increase of intensified human engineering activities and the frequency of extreme weather events. Many ancient landslides have been reactivated all over the world and led to serious fatalities and severe damage to many important engineering facilities such as transportation and hydropower engineering projects. On the basis of the analysis of the research situation about the ancient landslides at home and abroad, the main research advances were summarized including the regional developing laws and recognizing of the ancient landslides, the mechanics properties of ancient landslide body and related sliding zone, reactivation mechanism of ancient landslides, reactivating process and modeling analysis of ancient landslides, early recognization of ancient landslide reactivation, etc. To meet the demands of disaster prevention and reduction, three key scientific issues were put forward to be solved: ①automaticaly establishing the methodology and identification criterions for recognition of ancient landslide; ②revealing the reactivation mechanism of ancient landslide based on a new strength theory; ③establishing the early rapid recognition method and predictive model for ancient landslide reactivation. Solving the above mentioned scientific theory and methodology will facilitate the planning and site selection of major projects as well as the disaster prevention and reduction in ancient landslide developing areas.     

澜沧江拉金神谷滑坡成灾机理分析

涉水型古滑坡是西南水电工程区常见的灾害类型,揭示这类滑坡的成灾机理有助于降低链式灾害发生风险概率。以云南省德钦县燕门乡拉金神谷古滑坡为例,基于野外地质调查、InSAR监测和数值模拟研究,结合滑坡区工程地质条件,分析了滑坡的变形特征和破坏演化全过程。研究结果表明: ①拉金神谷滑坡成灾过程为前缘局部变形阶段→后缘拉裂阶段→滑坡—堰塞湖阶段→堰塞湖溃决阶段; ②库水位上升和降雨共同作用是诱发滑坡大变形的直接原因; ③若该滑坡的地质环境条件持续恶化,发生滑坡堵溃型链式灾害的风险很高。通过对拉金神谷古滑坡的成灾机理研究,提出了引入InSAR等监测调查技术手段开展类似涉水古滑坡排查的地质灾害早期识别建议,这对防范类似的高位链式地质灾害具有重要实践意义。     

数字滑坡技术及其应用

“数字滑坡”技术,就是以遥感（RS）和空间定位方法为主,结合其他勘探、试验、调查手段获取数字形式的、与地理坐标配准的滑坡基本信息;并利用GIS技术存贮和管理这些数字信息;在此基础上,根据滑坡地学原理进行空间分析,研制各类模型,并服务于滑坡调查、监测、研究、滑坡灾害评价、危险预测、灾情评估、滑坡防治等。通过金龙山三维数字模型,卫星监测易贡滑坡、三峡库区重点城镇滑坡及千将坪滑坡等地的遥感调查说明数字滑坡技术的实际应用。     

ICL Latin-American Network: on the road to landslide reduction capacity building

There is a clear need for integrated research on landslide disaster risk. Landslide disasters have major impacts in developing countries due to the increasing social vulnerability of both rural and urban communities. In recent decades, landslide disasters in Latin America triggered by both precipitation and earthquakes have also increased considerably. Thus, scientific contributions based on integrated risk research are quite urgent for improving the knowledge base for reducing the vulnerability of exposed communities to landslides. Thus, there is a parallel necessity to promote capacity building for young scientists in Latin America by considering the shift of disaster paradigm to recognize the “unnaturalness” of disasters. Under such a framework, there are particular goals to be pursued including: (1) Development of landslide regional networks with a commitment for understanding risk as a socially constructed process; (2) Engagement of young scientists in integrated landslide risk research; (3) Inducing a scientific multi- and transdisciplinary approach for integrated landslide risk research; (4) Development and implementation of capacity building; (5) Contributing to the dissemination and application of common methodologies on landslide disasters investigations; and (6) Strengthening collaboration on integrated landslide disaster risk research in Latin America. In this paper, we present one of the main activities of the ICL Latin-American network in terms of capacity building carried out in 2013; to that end, the first international workshop on forensic investigations of disasters associated with landslides was held in the University of Sciences and Arts of Chiapas in the city of Tuxtla Gutierrez, Chiapas, Mexico, from June 26th to July 4th, 2013.