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.     

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。     

滑坡灾害空间预测研究

介绍了滑坡灾害空间预测的常用理论和方法、研究特点和适用范围，指出了区域滑坡空间预测、单体斜坡稳定性预测和滑坡灾害风险研究的发展趋势；以三峡库区巴东县黄土坡区斜坡稳定性区划为例，用神经网络模型和信息量模型两种方法进行了斜坡稳定性预测，取得了满意的效果。     

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。     

灵宝大湖滑坡形成机制分析及防治对策研究

论述了大湖滑坡发生和发展的地质环境背景,分析了大湖滑坡灾害发育现状及形成机制,并对其发展趋势、危害程度进行了预测;提出大湖滑坡灾害的防治,要以防为主,避让与治理相结合,工程措施与非工程措施相结合,要细致详细的防灾预案,采取必要饿防滑支挡、排水和生物等工程措施;加强对滑坡区地质环境防治管理。     

滑坡次生灾害损失评估方法研究

针对目前滑坡灾害破坏损失评估研究还没有涉及滑坡次生灾害破坏损失评估方面的研究,提出并建立了滑坡次生灾害破坏损失的评估模型与方法。应用故障树分析法（FTA）和事件树分析法（ETA）相结合的因果图方法对滑坡次生灾害作可靠性分析,由此对滑坡次生灾害损失进行了预测及评估。     

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。     

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。     

滑坡速度预测的计算方法探讨

滑坡速度预测一直是一个比较复杂的问题。采用潘家铮提出的基于垂直条分的滑速计算方法求解条块的运动速度,并以三峡库区某滑坡为实例,对其滑动加速度及速度进行分析。同时,采用不连续变形分析方法（DDA）对滑坡体的滑动全过程进行了模拟,二者对滑速发展趋势的预测基本吻合, 而且DDA模拟较全面地反映了滑坡运动在时间和空间的发展变化特征,清楚地再现了滑坡发生、发展、失稳的全过程,可作为预测滑坡滑速的有效分析方法。     

海底滑坡链式灾害研究进展

我国海洋能源开发已步入深远海域,面临的深海地质灾害问题也日益凸显,尤以海底滑坡最为典型,一旦发生将会形成链式灾害,严重危害水下基础设施的安全。本文聚焦“滑坡形成→运动演化→冲击设施”这一链式灾害过程,首先梳理了不同触发因素作用下海底滑坡的形成机制,进而论述了海底滑坡的运动过程及不同演化阶段的判识标准,分析了滑坡运动演化过程中环境水与土体的耦合作用机理,提出了适用于中小尺度运动演化过程的流固耦合分析方法,并探讨了当前海底滑坡运动演化过程试验模拟技术和原位监测手段的适用范畴与技术瓶颈;进一步地,针对滑坡冲击海底管缆等水下基础设施问题,评析了海底滑坡冲击效应的量化评估方法和研究手段。最后,指出当前海底滑坡链式灾害研究存在的不足和未来的发展方向,以期为海底滑坡地质灾害链的模拟、预测和预警等提供重要参考。     

滑坡灾害空间区划及GIS应用研究

滑坡灾害空间区划研究是当前国内外滑坡领域的重要研究方向之一。虽然滑坡灾害的发生具有随机性的特点 ,但其发生的区域性和重复性特点则是区域滑坡分布与发生的总体规律。从减灾与土地规划的角度 ,开展滑坡灾害空间区划研究具有十分重要的理论和实际意义。文中重点探讨了滑坡灾害空间区划的理论体系、灾害风险评估的基本术语定义及GIS制图的基本原理 ,采用MAPGIS软件为平台及其二次开发的滑坡灾害信息分析系统 ,在中国滑坡重灾害的汉江流域开展了灾害危险性空间区划应用研究。     

滑坡灾害预测研究概况

本文以文献资料为依据,阐述了滑坡灾害的严重性、人类活动与滑坡灾害的伴生性,并从减轻灾害的角度,分析了滑坡灾害空间预测和长时间预测的重要意义及其研究趋势。     

基于聚类分析的滑坡灾害危险性区划研究

滑坡灾害危险性区划研究在城市规划决策方面具有重要的现实意义。聚类分析以统计学的形式将具有相似特征的数据进行归类,能够实现滑坡灾害危险性空间分布情况的定量评价。根据湖北省巴东县滑坡灾害统计资料,选择具有代表性的滑坡灾害影响因素作为危险性区划评价指标,采用熵权法和层次分析法相结合,综合评判各指标权重。并在此基础上,以MapGIS为操作平台,以C#语言编程实现了快速聚类算法,对研究区86216个单元进行了滑坡灾害属性分类及危险性等级自动识别,预测结果较好。本研究将综合权重评判方法与聚类模型结合,同时克服了聚类结果不能自动排序的困难,对处理大批量,多属性数据具有一定的创新性和实用价值。     

蒙特卡罗模拟在区域地震滑坡灾害评价中应用

2004年10月23日,日本新泻中越地区发生史上最强地震之一,震级达到Mw6.6。这次地震诱发上千个规模大小不一、形式各样的滑坡,造成一定的灾害损失和人员伤亡。因此,为了有效地避免和减轻这方面的灾害,有必要有效地、科学地预测和评价地震诱发滑坡的空间发生规律。为此以一定的地区作为研究对象,提出了蒙特卡罗随机模拟和Newmark滑动体位移分析法在区域地震斜坡失稳概率分析中的应用。该法充分考虑到岩土参数和相关地震参数空间变异性,结合地理信息系统空间分析的优势,以网格模型为基础,分析该区斜坡滑动体位移分布规律,并以2cm为失稳临界值探讨网格斜坡破坏的概率。实例证明,所提出的模型有效地预测了滑坡发生的空间分布规律。     

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。     

水库滑坡涌浪传播有限元数值模拟

库岸滑坡涌浪危害巨大,正确预测库区可能的滑坡涌浪非常重要,是工程可行性论证的重要内容之一。将浅水控制方程应用于滑坡涌浪数值模拟,控制方程采用简便且具有较高精度的两步Taylor-Galerkin方法进行求解。通过算例对数值模型的应用进行验证,结果表明,涌浪产生后将以入水点为源点迅速向四周推进并不断衰减,且随传播距离的增加浪高降幅逐渐减小。计算的涌浪高度及水位变化规律与实测资料吻合得很好,并将滑坡涌浪的沿程传播过程可视化。研究结果表明,文中方法模拟滑坡涌浪传播是有效可行的,可用于滑坡涌浪灾害的预测和防治。     

基于GIS空间数据的滑坡SPH粒子模型研究

针对光滑粒子流体动力学方法（SPH）在滑坡模拟中建立粒子模型的难题,提出了基于地理信息系统（GIS）栅格数据的粒子排列与插入方法。根据该方法,建立了滑坡SPH粒子模型及相关粒子生成程序,进一步以结合摩尔-库仑破坏准则的SPH宾汉流体模型为核心,实现了运用SPH方法模拟滑坡破坏后三维运动的过程。该SPH模型在对唐家山滑坡的模拟中得到了验证,并预测了金坪子滑坡破坏后的影响范围。结果表明：基于GIS空间数据的滑坡SPH粒子模型具有可行性与良好的适用性。以GIS数据库为基础,开展滑坡灾害的模拟研究,将大大提高对滑坡等地质灾害的仿真分析,为滑坡灾害的预测与防治提供参考。     

滑坡地质灾害治理工程勘查的实践——以浙江省余姚市大俞村滑坡为例

通过大俞村滑坡灾害勘查方法、地质环境条件的论述,通过滑坡形成原因和机理的分析、滑坡体发生、发展趋势的预测、滑坡体的稳定性和危害程度的评价和计算等,阐述了滑坡地质灾害勘查的一般步骤和内容,对同类工作具有借鉴意义。     

基于TRIGRS模型的浅层滑坡稳定性分析

采用基于网格的瞬态降雨入渗(TRIGRS)模型,以滑坡灾害频发的陕南安康市东部巴山东段白河县为研究区,探讨模型适用性及不同降雨条件下边坡稳定性空间分布规律。根据中国土壤分布图并结合已有研究,选取模拟所需的水土力学参数。将模拟所得研究区稳定性分布图与实际滑坡目录对比分析进行TRIGRS模型精度评估,分别模拟连阴雨和短时间强降雨两种降雨情景,探讨研究区边坡稳定性空间分布规律,结果表明:1)TRIGRS模型在模拟预测降雨诱发型浅层滑坡时,结合受试者特征ROC曲线进行精度评估,曲线下面积为0.752,说明此模型在白河县进行滑坡模拟时具有一定的合理性与准确性,能反应该地区滑坡灾害的空间分布特征;2)连阴雨情景模拟下,极不稳定区域主要集中在北部低山地貌区,以冷水镇和麻虎镇为主,随降雨历时增加向东部和南部增多,西部仓上镇、西营镇和双丰镇的极不稳定区域面积较少,能承受长时间连续性降雨。短时间强降雨对边坡稳定性的影响更为直接,极不稳定区域随降雨强度增大而增加,以冷水镇和麻虎镇为主要防范区域。结合地形分析,极陡峭区域边坡稳定性最差,无法承受持续性降雨和高强度降雨,较陡峭区域更易受到降雨历时和降雨强度的影响,而平缓区域则能承受长时间及高强度的降雨;3)TRIGRS模型根据不同降雨条件预测易发生滑坡灾害的区域,为滑坡实时预报警系统提供了新的可能方法。