基于专家评分模型和GIS的滑坡预警分析开发研究

利用层次分析法,结合专家评分模型,构建了滑坡预警评价指标体系。在GIS技术的支持下,开发出滑坡预警分析系统。采用该系统不但能预测滑坡灾害的空间发展趋势,而且还可反映出某一时段内其发生发展态势。文中以河北省太行山地区为例,利用该系统,实现了该区的滑坡预警评价分析。其结果与实地滑坡分布规律存在很好的一致性。     

有限元法分析降雨条件下斜坡稳定性——以邻水县马鞍坪滑坡为例

通过对华蓥市马鞍坪滑坡现有变形监测情况表明,斜坡变形位移与降雨的关系十分密切,马鞍坪滑坡的后部强变形区,斜坡位移与50mm以上持续降雨几乎呈对应关系。研究人员采用工程地质条件分析与有限元分析法相结合,对马鞍坪滑坡进行了滑坡体在降雨条件下饱和一非饱和渗流分析与坡体稳定性分析。分析结果表明,降雨量是华蓥山地区斜坡失稳下滑的主要引发因素,不同雨量决定斜坡演化成滑坡的不同阶段,其影响作用也不近相同。计算结果表明,当日降雨量达到150mm左右且累积降雨量超过300mm的情况下,斜坡土体将出现变形,出现滑坡可能性大。该分析结果为今后华蓥山地区地质灾害监测预警示范中的地质灾害单体预警预报,提供了可靠预警参数。     

基于组件的滑坡点易损性评价地理信息系统--以重庆市万州区吴家湾滑坡为例

文章以重庆万州区为例,开发基于组件的滑坡点易损性评价地理信息系统。组件GIS技术不仅可以如传统的数据库管理系统那样管理数字及文字(属性)信息;可以使用各种空间分析方法,对多种不同的信息进行综合分析,寻找空间实体间的相互关系,而且可以从不同空间与时间的尺度上分析地质灾害的发生与环境因素之间的统计关系,对地质灾害灾情进行评估。本系统由底层数据库、功能模块、用户图形界面3部分组成。底层数据库主要包括图形数据、属性数据等,通过ADO与底层数据库进行接0;各功能模块采用VB MO控件编程实现;用户图形界面利用VB设计。系统应用于重庆万州区吴家湾滑坡易损性点评估,即输入易损性相关的图形,通过系统分析得出易损性评价的结果。     

江西省地质灾害-气象预警预报系统研究

论文采用了降雨特征（用降雨诱发指数表征）与地质环境条件（以地质灾害敏感性指数表征）进行叠加、分析,确定预警预报等级,建立地质灾害-预警预报模型的方法;提出了预警产品制作与发布、多普勒雷达跟踪、应急指导、反馈信息收集、灾情调查的地质灾害气象预警预报工作程序。对近几年江西省地质灾害-预警预报效果分析,总结了地质灾害-预警预报成功与失败的经验教训,提出今后的工作设想与建议。应用基于GIS的地质灾害预警预报系统已在近几年的地质灾害-气象预警预报中不断完善,预警预报精度得到提高,防灾减灾效果明显,对保护人民生命财产安全发挥了重要作用。     

区域地质灾害气象预警效果评价

中国(国家级)地质灾害气象预警工作自2003年起已经开展8a,共制作地质灾害预警产品1281份,预警效果如何需要开展相应评价.本文在前人研究基础上,分析以往地质灾害预警准确率评价方法和评价结果,提出国家级地质灾害预警准确率效果评价体系,认为评价地质灾害预警准确率效果分为预警时间、预警空间、预警强度3个方面,分别建立了预...     

基于危险度区划的县级区域降雨引发滑坡的风险预警方法——以四川省米易县降雨滑坡为例

降雨滑坡预警在世界上开展广泛,但对小区域的降雨滑坡风险进行预警尚不多见。以通用的风险定义为基础,首先对目标区域——四川省米易县的地质灾害进行调查,以典型滑坡进行反演,获得灾害的本底因素,按贡献率权重叠加法进行危险度分区;通过对承灾体的调查确定承灾对象,并将各承灾对象按密度由行政界限向1km×1km的网格单元转化后叠加形成易损度分区。二者相乘完成风险分区。对研究区域近5年逐日降雨数据与172条地质灾害记录进行分析,按前期日降雨量模型得到降雨阈值,根据滑坡空间概率和降雨引发滑坡的时间概率叠加的结果,得到研究区域的降雨滑坡概率,对照风险分区,完成风险预警。     

厚黄土与煤炭采空区地质灾害易发性评价

陕西铜川市为厚黄土分布区,黄土被沟谷切割形成破碎残塬与沟壑,黄土滑坡与崩塌地质灾害极其发育;同时地处渭北煤田带,煤矿采空形成了大量地面开裂与塌陷地质灾害。二者的共同作用加剧了城市地质灾害的发生。通过铜川市幅1∶5万环境地质调查,基于信息量模型建立了影响厚黄土与煤炭采空分布区黄土滑坡、崩塌及采空区变形的评价指标体系。将复杂地区的地质灾害易发性评价指标总体分为地面指标、地下指标和环境因素指标,指标权重分别取0.3、0.3、0.4,经过GIS分析计算,尝试解决了地质灾害易发性评价中致灾因素复杂和不相容的问题。认为在厚黄土煤炭采空区,由于湿陷性黄土的存在,地表变形对开采深厚比参数指标敏感,规范变形特征取值明显偏小      

基于无限边坡算法的降雨型滑坡预警系统的模型试验研究

滑坡预警系统是减少降雨型滑坡灾害的重要手段,其中针对具体单个滑坡失稳的预警系统,尽管具有较好的物理判断依据,但由于其构造机制较为复杂,目前仍然比较少见。基于无限边坡算法构建了较为简单的实验室降雨型滑坡技术性预警系统,并详细介绍了该系统的预警思路、预警时间计算原理、信息交流及反馈的实现。通过模型试验结果考察该预警系统在估算不同降雨强度及不同初始含水状态下滑坡失稳时间的表现,并对模型试验结果、预警能力进行分析。结果表明,基于无限边坡算法的预警系统的预警能力尽管受到降雨侵蚀、滑动面位置、初始含水状态的影响,但仍然具有较好的准确性。     

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。     

四川汶川Ms 8 级地震重灾区地质灾害危险性评价和预测

在地质灾害调查和遥感解译资料的基础上,采用专家评判方法,利用GIS技术对重灾区14个县市的地质灾害进行快速定量的危险性评价,并在此基础上进行定性评价。强烈的地震诱发大量的次生地质灾害,主要为滑坡和崩塌,其次为地裂缝、泥石流和地面塌陷,局部有沙土液化,主要分布在龙门山断裂带附近及山区。总结了14个县市重灾区内地质灾害的分布特征,分析了地质灾害的形成条件,建立了地质灾害评价指标体系,确定了地质灾害危险性判别标准,进行了地质灾害危险区划。共划分为高危险区、中危险区、低危险区3个等级,在此基础上又划分了若干个亚区。对地质灾害的可能发生区带进行了分析预测,针对高危险区提出了相应的防治对策。     

基于虚拟参考站技术的滑坡高精度位移监测系统设计与实践

采用北斗卫星定位技术对滑坡地表位移进行实时监测是构建"人防+技防"地质灾害监测预警体系的有效技术手段。本文梳理了目前北斗位移监测系统的应用现状,分析了"一点一基站"模式在规模化应用中存在的问题,提出了基于虚拟参考站（Virtual Reference Station,VRS）技术的滑坡高精度位移监测系统设计方案,并结合黄土地区滑坡监测预警工作实际需求在陕西省榆林市佳县开展了示范应用,总结出"虚拟基站+自适应解算"的技术路线,为北斗卫星定位技术在地质灾害监测预警中规模化应用提供了实践经验。     

Economic benefit assessment of the geo-hazard monitoring and warning engineering system in the Three Gorges Reservoir area: a case study of the landslide in Zigui

The completion and operation of the Three Gorges Reservoir in China have increased the frequency of geo-hazards and dangers in the area. To monitor and to warn of geo-hazards effectively, the Chinese government has invested billions of funds for constructing a monitoring and warning engineering system. Similar to other social infrastructure investments, a reasonable assessment of investment returns is necessary. Therefore, this study proposes an economic benefit assessment model, which considers both the expected and the actual values. The economic benefit of the geo-hazard monitoring and warning engineering in the Three Gorges Reservoir areas is evaluated. Based on the engineering characteristics, the model reasonably defines the frontier of the input and output and adds the casualties and the losses of ecological environment into the economic benefit evaluation index system. A case study on the Zhangjiawan landslide in Guojiaba Town, Zigui County, was conducted. The evaluation results show that (1) land has the largest benefit in direct reductional loss (total of 56.7 %), while the largest indirect reductional losses of the hazard-bearing bodies are in agricultural production and ecological environment (total of 97.6 %); (2) the costs-to-expected return ratio of landslide monitoring and warning engineering is 1:280, whereas the cost-to-actual benefit ratio is 1:30; (3) the accumulation of relevant information and the public knowledge of geological disasters should be strengthened.     

拉线式滑坡地表位移实时监测系统应用实例

拉线式滑坡地表位移实时监测系统是测量地表相对位移的监测仪器,在很多滑坡中已得到实际应用。该系统的特点是将传统的拉线式测量原理与现代通讯技术有机结合,由数据采集系统,数据处理中心和客户端这三大部分组成。当测点发生位移时,所连接的钢丝线将随之移动发生变化,这一信息由角位移传感器记录并转化为相应的电信号,数据采集系统将电信号转换成数字信号,并利用现有的移动通信网络将信号传输到数据处理中心。最后利用编制的软件进行数据分析,给出被测点的位移随时间变化的规律。同时,数据处理中心可以根据现场情况,对现场的数据采集频率进行更改。通过对凉水井滑坡实时监测数据的分析和对比,对该滑坡的危险性等级进行了评估和险情预警,证明该系统不受地理环境、气候等因素的限制,并说明了此种监测方法运用于滑坡实时监测具有很高的实用价值。但是该系统还需要作进一步改进,以克服自身存在的一些缺陷。     

Economic benefit assessment of the geo-hazard monitoring and warning engineering system in the Three Gorges Reservoir area: a case study of the landslide in Zigui

The completion and operation of the Three Gorges Reservoir in China have increased the frequency of geo-hazards and dangers in the area. To monitor and to warn of geo-hazards effectively, the Chinese government has invested billions of funds for constructing a monitoring and warning engineering system. Similar to other social infrastructure investments, a reasonable assessment of investment returns is necessary. Therefore, this study proposes an economic benefit assessment model, which considers both the expected and the actual values. The economic benefit of the geo-hazard monitoring and warning engineering in the Three Gorges Reservoir areas is evaluated. Based on the engineering characteristics, the model reasonably defines the frontier of the input and output and adds the casualties and the losses of ecological environment into the economic benefit evaluation index system. A case study on the Zhangjiawan landslide in Guojiaba Town, Zigui County, was conducted. The evaluation results show that (1) land has the largest benefit in direct reductional loss (total of 56.7 %), while the largest indirect reductional losses of the hazard-bearing bodies are in agricultural production and ecological environment (total of 97.6 %); (2) the costs-to-expected return ratio of landslide monitoring and warning engineering is 1:280, whereas the cost-to-actual benefit ratio is 1:30; (3) the accumulation of relevant information and the public knowledge of geological disasters should be strengthened.

     

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。     

降雨型滑坡时间概率的逻辑回归拟合及连续概率滑坡危险性建模

提高降雨型滑坡危险性预警精度和空间辨识度具有重要意义.以江西宁都县1980—2001年156个降雨型滑坡为例,首先基于传统的EE-D（early effective rainfall-rainfall duration）阈值法计算不同降雨诱发滑坡的时间概率级别;然后以各级别临界降雨阈值曲线对应的时间概率为因变量,并以对应的前期有效降雨量（early effective rainfall,EE）和降雨历时（D）为自变量,采用逻辑回归拟合出上述因变量与自变量之间的非线性关系,得到降雨诱发滑坡的连续概率值;之后对比C5.0决策树和多层感知器的滑坡易发性预测性能;最后利用降雨诱发滑坡的连续概率值与易发性图相耦合以实现连续概率滑坡危险性预警.结果显示:（1）宁都降雨型滑坡连续概率值的逻辑回归方程为1/P=1+e4.062+0.747 4×D-0.079 44×EE,其拟合优度为0.983;（2）2002—2003年的20处用于连续概率阈值测试的降雨型滑坡大都落在连续概率值大于0.7的区域,只有4处落在小于0.7的区域;（3）C5.0决策树预测滑坡易发性的精度显著高于多层感知器;（4）近5年的4次降雨型滑坡的连续概率危险性值都在0.8以上,且高和极高预警区的面积较传统滑坡危险性分区更小.可见连续概率滑坡危险性预警法相较于传统危险性分区法具有更高的预警精度和空间辨识度,且通过叠加滑坡易发性图及其临界降雨阈值可开展实时滑坡危险性预警制图.      

地质灾害监测数据集成系统设计及实现

多源监测数据的自动汇聚和分析是实现地质灾害监测预警的重要基础。针对目前监测数据在集成过程中遇到的问题和困难,同时为了实现地质灾害监测工作的自动化,本文结合项目实际需求,开发了一套地质灾害监测数据集成系统。该系统集成了监测数据入库标准、异常数据处理技术等,并将先进的存储理念引入地质灾害监测工作中,借助于系统服务（System Service）的思想,实现了监测数据的自动化处理并实时汇聚入库,在监测数据平台上无缝集成各种监测数据,达到了地质灾害监测自动化的目的。     

Landslide Research at the British Geological Survey:Capture,Storage and Interpretation on a National and Site-Specific Scale

Abstract: Landslide research at the British Geological Survey (BGS) is carried out through a number of activities, including surveying, database development and real-time monitoring of landslides. Landslide mapping across the UK has been carried out since BGS started geological mapping in 1835. Today, BGS geologists use a combination of remote sensing and ground-based investigations to survey landslides. The development of waterproof tablet computers (BGS·SIGMAmobile), with inbuilt GPS and GIS for field data capture provides an accurate and rapid mapping methodology for field surveys. Regional and national mapping of landslides is carried out in conjunction with site-specific monitoring, using terrestrial LiDAR and differential GPS technologies, which BGS has successfully developed for this application. In addition to surface monitoring, BGS is currently developing geophysical ground-imaging systems for landslide monitoring, which provide real-time information on subsurface changes prior to failure events. BGS’s mapping and monitoring activities directly feed into the BGS National Landslide Database, the most extensive source of information on landslides in Great Britain. It currently holds over 14?000 records of landslide events. By combining BGS’s corporate datasets with expert knowledge, BGS has developed a landslide hazard assessment tool, GeoSure, which provides information on the relative landslide hazard susceptibility at national scale.     

Agent-based tsunami evacuation modeling of unplanned network disruptions for evidence-driven resource allocation and retrofitting strategies

The constant threat from landslides in the northeastern part of Istria, Croatia, calls for the need to apply accurate and reliable methods in landslide hazard assessment in order to prevent landslide damage and to set an early warning system if necessary. Furthermore, landslide susceptibility and hazard assessment enable optimal area management and regional urban planning. The study area is in the northeastern and central part of the Istrian Peninsula, well known as an area of frequent, small and shallow slope instability phenomena. Landslide susceptibility assessment in the area around the city of Buzet was performed using a deterministic landslide susceptibility model in the LS-RAPID software. LS-RAPID was developed to analyze stability at one single location, but the performed analysis has shown that LS-RAPID can be used as a powerful tool in landslide susceptibility and hazard assessment on regional scale. The objective of this paper is to establish the influence of the runout potential on the enlargement of the landslide-susceptible zones, due to expansion of the failure area around the initial failure zone. Performed analysis of rainfall return periods shows the frequency of landslide occurrence and provides the possible correlation with the time component of landslide hazard in the area.     

基于 GIS 的天津市突发性地质灾害预警预报系统设计与实现

基于地质灾害的多样性及其变化的随机性和非稳定性特点,本文综合利用数学算法和GIS技术,设计了地质灾害预警模型,分析了诱发地质灾害的地形、地貌、气象、水文等几方面的因素,应用地质灾害显式统计预警的基本原理,并通过确定性系数模型(CF)综合分析了天津市地质灾害分布与地质环境基础因素的关系,更好的修订了我市地质灾害预警预报模型.实践证明,应用基于GIS 的地质灾害预警预报系统已在我市近几年的地质灾害气象预警预报中不断完善,预警预报精度得到提高,防灾减灾效果明显,对保护人民生命财产安全发挥了重要作用.