基于深度神经网络模型的雅安市滑坡易发性评价CSCD

准确的滑坡易发性评价结果是滑坡风险评估的基础,对防灾减灾工作有着重要的意义。文章以雅安市为研究区,在野外地质调查的基础上,选取高程、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率、地形湿度指数、泥沙输运指数、径流强度指数、归一化植被指数、年均降雨量、地震动峰值加速度、地形起伏度、距断层距离、地层岩性、距河流距离、距道路距离等16个因子,构建研究区滑坡易发性评价指标体系,采用度神经网深络(DNN)模型进行滑坡易发性评价,根据易发性指数将研究区划分为极高易发区(12.2%)、高易发区(7.0%)、中易发区(9.8%)、低易发区(17.0%)、极低易发区(54.1%)五个等级,并与人工神经网络(ANN)模型进行对比,用ROC曲线的AUC值进行精度检验。结果表明,DNN模型的评价精度AUC(0.99)大于ANN(0.96)模型。因此,相比ANN模型,DNN模型在该研究区有着更好的拟合能力和预测能力,滑坡极高和高易发区主要分布于雅安市人类工程活动强烈的低海拔地区,沿着道路和水系分布,距道路距离、高程、年均降雨量是影响雅安滑坡发育的主要影响因子。     

攀枝花大河流域仁和街幅地质灾害遥感调查与分布规律分析

通过对攀枝花大河流域仁和街幅地质灾害的遥感解译和现场调查,共获得地质灾害点61处,其中以崩塌滑坡为主,泥石流次之。在此基础上,利用GIS空间分析方法对灾害点的空间分布与距水系距离、距断层距离、地形坡度、海拔高程、地层岩性的关系进行统计分析。结果表明:地质灾害点分布较少;崩塌滑坡主要受水系控制,沿水系呈线状分布,在距离水系300m范围内分布密度最大;海拔高程、地层岩性和距断层距离都是影响崩塌滑坡分布的重要因素;崩塌滑坡主要分布在海拔高度1 300~1 600m范围内;距断层1km范围内,崩塌滑坡分布密度最大;软弱半成砂岩、泥岩出露的地方更易发生地质灾害;在坡度0°~15°范围内,分布密度最大。     

基于确定性系数的降雨型滑坡影响因子敏感性分析

本文选择东南沿海地区具有典型降雨型滑坡的淳安县作为研究区,在完成全县地质灾害详细调查的基础上,选取高程、坡度、坡向、曲率、工程地质岩组、距断层距离、距道路距离、土地利用和植被等9个滑坡影响因子,利用GIS技术与确定性系数分析方法,对这9个影响因子开展敏感性分析。研究结果表明:(1) 寒武、震旦、石炭和白垩系是滑坡易发地层,侵入岩组、紫红色砂岩、碳酸盐岩夹碎屑岩、碳酸盐岩为主的岩组是滑坡高敏感性岩组;滑坡受断层影响总体上随着距离断层由近及远逐渐降低;(2) 坡度范围10°~35°是滑坡的易发坡度,30°~35°滑坡数量达到峰值;SE和S等朝南坡向是滑坡最易发坡向;高程范围为100~200m是滑坡最易发区间;凹坡最易发生滑坡,而凸坡则滑坡敏感性最差;非林地、茶叶、竹林和经济林等是滑坡高敏感植被类型;(3) 住宅用地、耕地、园地等与人类活动密切相关的用地类型是滑坡易发地类;距道路距离因子对滑坡敏感性低,相关性不明显。上述各滑坡影响因子最利于滑坡发生的数值区间确定,将为研究区进一步开展降雨型滑坡区域易发性评价及预测奠定基础。     

基于深度学习的CZ铁路康定—理塘段滑坡易发性评价

CZ铁路康定至理塘段地处青藏高原东部边缘,区域内地形地貌多变、地质构造复杂,滑坡灾害极其发育,严重威胁着CZ铁路康定至理塘段的规划建设和未来安全运行。因此,选取高程、坡向、平面曲率、剖面曲率、地形起伏度、地表切割度、地形湿度指数、归一化植被指数、岩性、距断层距离、距河流距离、距道路距离共计12个影响因子构建滑坡空间数据库,采用深度学习的卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型进行滑坡易发性评价,根据易发性指数将研究区划分为极高易发区(13.76%)、高易发区(14.00%)、中易发区(15.86%)、低易发区(18.17%)、极低易发区(38.21%)5个等级,并与人工神经网络(artificial neural network,ANN)模型进行对比。结果表明,CNN模型的评价精度AUC(0.87)大于ANN(0.84)模型,且极高易发区的频率比值高于ANN模型,CNN模型在本研究区有着更高的预测能力;极高和高易发区主要分布在水系较为发育的地区,沿着雅砻江和其他河流两侧2 km范围内呈带状分布。滑坡易发性评价结果较好地反映了研究区滑坡灾害发育的分布现状,能够为该区的CZ铁路建设和未来安全运行过程中的防灾减灾工作提供科学的依据。     

基于GIS和层次分析法的沙溪流域滑坡地质灾害易发性评价

滑坡是沙溪流域主要地质灾害类型之一,开展滑坡灾害易发性评价可为区域地质灾害防治提供数据基础和决策依据。通过沙溪流域生态地质调查,分析了滑坡灾害分布规律和影响因素之间的关系,选取岩性建造、地貌、坡度、坡向、降雨量、距河流距离和距断层距离7项指标,利用层次分析法及地理信息系统空间分析技术,开展沙溪流域滑坡地质灾害易发性评价。结果显示: 沙溪流域滑坡易发性影响因子依次为岩性建造、多年年均降水量、地形地貌、坡度、距河流距离、距断层距离和坡向; 沙溪流域滑坡灾害易发性与坡度、岩性建造、年均降水量表现出明显正相关,即坡度越大、岩性建造性质越软弱、越易风化,年均降水量越多,越易引发滑坡灾害; 滑坡灾害易发性与断裂构造、河流距离与滑坡灾害易发性呈负相关,即距离越近越容易诱发地质灾害; 流域整体以低易发区和极低易发区为主,高易发区主要分布在沙溪流域中南部、东部及东北部地区。这为沙溪流域地质灾害防治提供了基础数据和决策依据。     

基于信息量模型的云南东川泥石流易发性评价

以东川泥石流为研究对象,选取高程、坡度、坡向、起伏度、曲率、工程岩组、距断层距离、距水系距离、土地利用类型9个影响因子,以研究区144条泥石流为样本数据,建立了东川泥石流易发性评价体系。基于GIS平台,采用信息量模型计算各个评价指标状态分级的信息量值,以小流域为评价单元使用自然间断法将研究区泥石流易发程度分为极高、高、...     

国道213汶川—松潘段滑坡隐患遥感识别与易发性评价

国道213汶川—松潘段位于强震山区,滑坡灾害频发,每年都会因滑坡灾害导致交通中断,迫切需要查明沿线滑坡隐患的空间分布,并对其易发性进行评价。利用光学遥感和InSAR综合遥感技术对沿线滑坡隐患进行识别,共识别滑坡隐患288处,其中InSAR探测出有形变的滑坡隐患点27处。以识别出的滑坡隐患为评价样本,选取高程、坡度、坡向、地表曲率、工程地质岩组、归一化植被指数(normalizied difference vegetation index,NDVI)、距道路距离、距河流距离、距断层距离等9个影响因素作为评价因子,采用Logistic回归模型评价该沿线滑坡隐患易发性,评价结果可为国道213汶川—松潘段滑坡灾害防治提供参考。     

金沙江溪洛渡库区水库诱发滑坡时空分布规律及易发性研究

水库诱发滑坡作为重大工程对地质环境影响的一种重要形式,是国内外工程地质学科研究的前沿和热点。金沙江流域地处青藏高原东缘高山峡谷区,地质环境脆弱,水能资源丰富,是世界上水电站建设最密集的地区之一,规划了25级梯级电站,但是水库蓄水对岸坡改造的时空效应尚不清楚。本文以溪洛渡水电站为例,对金沙江流域水库诱发滑坡的分布规律进行研究,利用2013~2020年多期遥感影像解译溪洛渡库区范围内的水库诱发滑坡,共解译滑坡433处。在此基础上,对水库诱发滑坡数量和面积随蓄水时间的变化趋势进行了分析,随后利用频率比法对水库诱发滑坡的分布与高程、坡度、坡向、工程地质岩组、断裂、距死水位距离6个因素的关系进行了统计分析,同时进行了各个单因子的滑坡易发性评价,利用曲线下面积AUC法验证了评价结果的可靠性,并基于评价结果选取了高程、距断裂距离、坡度、距死水位距离4个因素进行了水库诱发滑坡易发性评价。研究认为:(1)水库诱发滑坡主要发生在蓄水初期3~4年内,之后滑坡数量和面积逐渐减少,岸坡表生演化逐渐趋于稳定。(2)库区内水库诱发滑坡主要分布在高程1 km以内,2 km以上无诱发滑坡分布,优势坡度为30°~60°,发育滑坡的斜坡坡向以SE、W和NW向为主;在距断裂400~3200 m范围内更有利于滑坡发育;距死水位100~200 m范围内灾害发育数量最多。(3)易发性评价验证AUC高达0.912,评价结果可信度较好。(4)水库诱发滑坡的主控因素为距死水位距离和高程,极高易发区与高易发区主要分布在距死水位400 m以内、高程1 km以下的范围内。本文首次利用多期遥感影像建立了溪洛渡水电站水库诱发滑坡数据库,研究结果能够为已建水电站正常运营、未建及在建水电站的规划建设和防灾减灾提供借鉴。     

基于频率比与集成学习的滑坡易发性评价——以金沙江上游巴塘—德格河段为例

金沙江上游巴塘—德格河段地处青藏高原东部,该区地质、地形、地貌极其复杂,滑坡灾害最为发育,开展区域滑坡易发性评价对防灾减灾工作有着重要的意义。本文以金沙江上游巴塘—德格河段为研究区,在滑坡编录与野外实际调查的基础上,通过对滑坡分布规律和影响因素分析,选取高程、坡度、坡向、曲率、地形起伏度、地表切割度、地表粗糙度、地层岩性、断层、水系和道路等11个影响因子,构建了滑坡易发性评价指标体系。利用皮尔森系数去除高相关性影响因子,运用频率比方法定量分析各个因子与滑坡发育的关系。通过频率比模型选取非滑坡样本,采用集成学习算法模型进行滑坡易发性评价,根据易发性指数将研究区划分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区及极低易发区5个等级。由滑坡易发性分区图和ROC曲线表明,高和极高易发区主要沿金沙江沿岸和沟谷分布,随机森林模型的成功率曲线下面积AUC=0.84,历史滑坡灾害位于高-极高易发区的灾害数占总滑坡数的84.8%,梯度提升树模型的成功率曲线下面积AUC=0.79,历史滑坡灾害位于高-极高易发区灾害数占总滑坡数的79.3%。由AUC值和历史灾害的分布可知,随机森林模型比梯度提升树模型在本研究区滑坡易发性评价中有着更好的评价精度和更高的预测能力。     

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。     

基于斜坡单元的山区城镇滑坡灾害易发性评价：以康定为例

山区地质灾害易发性评价对城镇地质灾害风险管理具有重要意义。本文以康定市为例,以斜坡单元为最小评价单元,选取高程、坡度、坡向、曲率、工程地质岩组、距道路距离、距断裂距离、距水系距离和斜坡结构等9个滑坡影响因子,根据各因子滑坡面积比曲线与证据权值曲线的突变点,划分滑坡影响因子二级状态,并对各影响因子进行相关性分析,剔除相关性较高的距道路距离因子,在此基础上,采用证据权模型进行滑坡易发性评价。对已有治理工程的斜坡单元,本文尝试利用折减系数法对其易发性进行进一步评价。结合现场调查,将研究区滑坡易发性程度划分为：极高易发、高易发、中等易发、低易发。评价结果表明,自然工况下极高易发区主要位于康定市炉城镇以及研究区北侧二道桥村一带,高易发区主要位于雅拉河、折多河与瓦斯沟河谷两侧,对治理工程所在的斜坡单元进行折减后,极高易发区面积由11.21%降至8.42%,滑坡比率由4.03降低至2.3,研究结果符合实际情况,模型精度达77.8%。评价结果较好地反映了康定市区的滑坡易发性分布情况,可为城镇精细化评价提供一定的参考依据。     

强震区叠溪松坪沟景区地质灾害发育分布规律

以强震区叠溪松坪沟景区为研究范围区,通过多元信息手段调查,共发现地质灾害107处,其中崩塌82处,滑坡25处。地质灾害的发育分布的影响因素包括:原始坡度、高程、坡体结构、水系距离及断裂带距离等。灾害发育分布在坡度30°～50°数量多且规模大;高程2200～3400 m灾害发育数量多,尤其是高程2600～3000 m占总量的42.5%,规模则在高程为3400~3600 m较大;斜向坡体发育地质灾害数量及规模均较大,其次为顺向坡和反倾坡;水系对灾害一般最大影响距离为4.0 km,其中0～1.0 km范围内灾害发育,且规模较大;地质灾害沿地震断裂带呈次“串珠状”分布,0～2.0 km范围内最为显著发育,且符合一定的拟合规律。通过统计归纳分析,厘定了强震区叠溪松坪沟景区范围内地质灾害的发育的主要影响因素,系统的总结了其分布规律,为研究区内的基础建设以及防灾减灾提供了科学依据和参考。     

GIS支持下基于CF方法的2013年芦山地震滑坡因子敏感性分析

本文依据研究区现有地形因子(高程、坡度、坡向、斜坡曲率)、地质因子(岩性、距深大活动断裂距离)和地震因子(PGA、距震中距离)等相关影响因子资料并结合地震区基本情况,以GIS技术作为操作平台,采用确定性系数法,开展较为详细的芦山地震区地震滑坡影响因子敏感性分析工作。首先,以GIS技术作为操作平台将地震滑坡的8个影响因子据研究区特征进行分级,构建不同影响因子分级的栅格图层进行地震滑坡分布相关参数统计; 其次,采用确定性系数法计算8个地震滑坡影响因子分级区间对应的CF值,分别提取出地震滑坡最为敏感分级区间以进行地震滑坡影响因子敏感性分析,从而衡量不同影响因子分级区间对地震滑坡易发性敏感程度。地震滑坡影响因子敏感性分析结果表明,除斜坡曲率因子与距震中距离因子对地震滑坡易发性不敏感外,其他6个影响因子对地震滑坡易发性均很敏感,分别是影响滑坡发生的主要地形、地质和地震因子。针对斜坡曲率因子和距震中距离因子对滑坡的易发性不是很敏感是否受内部其他影响因子限制所进行的分析与讨论结果表明,SW向很可能限制了斜坡曲率对地震滑坡易发性的敏感程度,地层岩性对距震中距离因子限制作用更为明显,除奥陶系、志留系外的地层岩性对距震中距离因子敏感性程度都有限制。文章所得成果具有一定的方法理论意义,对于防震减灾工作也具有一定参考意义。     

斜坡地质结构与地质灾害发育类型研究——以店子街幅灾害为例

岩土体是组成斜坡地质结构的基本单元,斜坡地质结构类型与地质灾害的发育类型密切相关。店子街幅图幅调查范围内主要发育软弱-较坚硬层状泥岩、砂岩岩组,风积黄土单层土体,粉土、砂砾卵石双层土体,粉土、碎石和基岩碎屑多层土体等4类岩土体,这些不同的岩土体组成了6种不同的斜坡地质结构,进而演变形成了不同类型、不同规模的斜坡地质灾害。黄土斜坡结构和黄土—冲洪积层斜坡结构多演变发生小型滑坡灾害、黄土—泥岩斜坡结构多演变发生中—大型黄土泥岩滑坡灾害、泥岩与泥质砂岩互层斜坡结构多演变发生崩塌灾害、泥岩风化堆积层斜坡结构和滑坡堆积层斜坡结构多演变发生小-中型滑坡灾害。研究不同斜坡地质结构与地质灾害发育类型的发育关系,有助于进一步开展区域崩塌、滑坡形成机理研究,研究成果有助于洮河下游地质灾害防治工作的展开,并为地方政府科学制定地质灾害防灾减灾规划提供了技术支持。     

青海省河湟谷地地质灾害易发性评价

地处青藏高原东北缘的黄河与湟水谷地,由于剧烈的地质活动、较大高差与强烈水力作用等,使得地质灾害非常频繁,为明确该区域的地灾易发性区划,选取地貌、坡度、坡高、植被、岩性、降雨量和距断层、距河流、距道路等因子构建评价指标体系,采用信息量模型计算崩塌、滑坡、泥石流及其综合地质灾害易发性指数,将研究区地质灾害易发性划分为极高、高、中、低、极低五级易发区。结果表明:极高易发区主要位于河谷地区,占2.03%,包括贵德县、湟中县、乐都县的黄河及湟水等河流中下游地区;高易发区主要位于中小起伏山间盆地地区,占21.2%;中易发区主要位于中起伏山地地区,占23.45%,属于高、低易发区的过渡区域;低易发区主要位于大中起伏山地地区,占42.1%;极低易发区主要位于冷龙岭、拉脊山、西倾山等山地,占11.23%。研究结果对河湟谷地的防灾减灾及社会可持续发展意义重大。      

山区地质灾害时空分布规律及影响因素分析——以四川省马边县为例

山区地质灾害不仅破坏山区环境,损毁耕地、房屋及公共设施,还威胁人民的生命和财产安全,制约山区经济发展.为减轻地质灾害的发生和降低人类生命财产的损失和环境的破坏,提高马边县地质灾害区的防灾减灾能力,通过野外调查、数据统计和GIS空间分析等方法,运用定性和定量结合法研究了马边县地质灾害时空分布与地形地貌、地质构造、降雨条件等3大类和海拔、坡向、坡度、坡型、岩性、断裂、降雨和人为活动8小类因素的关系.结果表明：1）马边县地质灾害以滑坡灾害为主,崩塌次之,泥石流最少,在时间上和空间上分布具有不均匀性;2）地形地貌因子敏感区间为海拔700～900 m之间,坡向为东和东南向,坡度为20～25°之间,坡型为凸型坡为主;3）地质构造因子敏感区间是岩性以泥岩为主,构造带以距离断层中心线小于1 km范围为主;4）降雨量的敏感区间在低山区为1 100～1 300 mm之间,中高山区为1 300～1 500 mm之间;5）人为活动因素已不可忽视．     

抚顺西露天矿区滑坡易发性评价与时空特征分析

近年抚顺西露天矿矿区滑坡在规模、活动频率以及空间发育位置等方面均与矿区历史滑坡呈现出较明显的时空差异性,为矿区未来治理提出新的挑战。故基于改进频率比模型,选择人类工程活动（主要是采矿工程扰动）和工程地质条件两类致灾因素,对由矿区滑坡时空差异所导致的易发性变化进行研究。结果表明:影响矿区滑坡灾害的主要因素包括坡体结构、工程岩组和水文地质条件;矿区滑坡易发性较2010年前有所降低,高易发区和较高易发区面积共减少1.294 km2,但北帮中区等地段仍呈高易发态势;滑坡易发区的空间位置与2010年前后对比发生了较大变化,矿坑西北帮滑坡易发性大幅降低,东部环矿区境界50~500 m处滑坡易发性轻微降低,北帮中段与南帮中、西段顶部滑坡易发性增加,其中北帮中段为目前最易发的区段。研究结果可为矿区闭坑停采后边坡整治及后续规划利用提供参考依据。      

关键影响因子作用下三峡库区堆积层滑坡分布规律及变形破坏响应特征

三峡库区崩滑地质灾害频发,堆积层滑坡是最常见的滑坡类型。在分析三峡库区145处库岸堆积层滑坡资料基础上,选取地形地貌、地质岩性和斜坡构造作为控制因素、降水和库水波动作为主要诱发因素,探究堆积层滑坡在上述关键影响因子下的分布发育规律及变形破坏响应特征,阐明内在机理,结果表明:(1)受区域地质构造和基岩地层岩性显著控制,滑坡发育频次和规模沿长江存在显著空间差异性;(2)砂页岩夹煤层岩组(SC)和泥灰岩与砂泥岩互层岩组(MSM)对库区堆积层滑坡危害最大,软岩、“软-硬”互层二元结构和水-岩(土)相互作用是主导滑坡发育的主要影响因素;(3)大多数滑坡涉水,主要发育在10°~30°斜坡上,前缘高程集中在100~175 m,受库水波动影响严重,岸别和斜坡结构对堆积层滑坡发育没有明显控制作用;(4)库区滑坡主要由降雨-库水下降联合诱发滑体前缘滑移-拉裂,引发牵引式滑坡,降雨与库水波动各自对滑体的影响格局和程度存在明显差异。以期研究成果为有针对性的库区滑坡总体防治提供一定的科学指导。