基于GIS的修水县地质灾害危险性评估研究

滑坡灾害作为一种与人们生命紧密相连的常见自然灾害,对其进行危险性评价研究极为重要。以江西省九江市修水县作为研究区域,以修水县243个滑坡地质灾害点作为研究对象,根据对修水县滑坡灾害的发育特征和关联因素的分析,选取了九大评价因子,利用信息量模型和AHP对修水县进行滑坡地质灾害危险性分区。其按危险程度分为极低、低、中等、高和极高5个危险区,分别占总面积的4.25%、14.97%、32.14%、35.17%和13.58%。综合研究区滑坡概况对各危险区进行分析,为研究区的地质灾害预防提供建议。     

基于GIS和AHP的福建福安区域滑坡地质灾害危险性评价

以福建省宁德福安市为研究区,通过综合分析研究区地质灾害调查数据,选取了坡度、坡向、曲率、高程、降水、植被、道路、河流、地质、断裂带及人类工程活动等10个因子作为评价指标,构建区域滑坡地质灾害危险性评价层次结构模型,利用层次分析法(AHP)确定各因子权重,基于GIS地理空间分析评价了研究区地质灾害危险性,划分了5类区域:极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区、较低危险区.危险性评价结果可为宁德市减灾防灾以及灾害治理提供依据,也为区域滑坡地质灾害危险性评价提供可行的方法参考.     

基于GIS的天山公路地质灾害危险性评价

结合天山公路实际,引入模糊理论中的多因素综合评判模型,对天山公路地质灾害的危险性进行了研究,开发了地质灾害危险性评价系统,并以专题图的形式显示评价结果。通过对结果分析,地质灾害危险性评价图中的危险等级分布,大致与野外调查一致,表明该系统对地质灾害危险性评价切实可行。     

基于GIS的滑坡地质灾害危险性评价方法的探讨

滑坡地质灾害的危险性评价对区域内地质灾害的防治规划有着重要意义,本文探讨了基于GIS的滑坡地质灾害危险性评价体系的构建,概述了滑坡危险性评价的主要流程以及步骤。根据影响区域滑坡灾害形成的各种因素,分析了滑坡地质灾害评价因子的选择方法。     

新疆大区域滑坡地质灾害危险性评价研究

文中通过定性和定量相结合的方法,从灾害形成机理孕灾和致灾两个角度选取因子,最后将实际筛选出的高程、坡度、断层、岩性、道路及降雨等因子纳入到新疆滑坡地质灾害危险性评价中,并针对新疆大区域因子量化的问题上给出解决思路,最后将GIS技术和统计学方法相融合构建新疆滑坡地质灾害评价模型,并对其进行评估。实验结果表明,综合GIS技术和统计学方法相融合可以解决大区域地质灾害危险性评价的问题,评价效果较好,具有实践价值。     

地质灾害危险性评估辅助系统初探

对地质灾害危险性评估流程及技术进行分析,开发了一套包括野外调查、现状评估、预测评估、综合评估各阶段,集野外线路画定、评估区划定、赤平面投影、综合分区等4种模型为一体的地质灾害危险性评估辅助软件系统。从系统的可行性、实用性、可扩展性出发,分析系统架构风格,讨论数据建模及其标准、野外线路画定等4种模型。     

基于监测降雨的华蓥山区域地灾预警系统

华蓥山地区地质灾害分布广、危及面积大且区内降雨量丰富,建立相应的区域预警系统,可以减小灾害带来的损失。选择影响地质灾害易发性的评价指标并将其量化,建立Logistic回归模型,计算区域内已划分各单元格地质灾害发生的概率值,同时利用Logistic回归模型对地区实时监测降雨信息进行统计分析,计算降雨量引发地质灾害的概率值。依托MapGIS平台分析生成研究区地质灾害危险性区划图、降雨量危险性分级图和预警等级图,并进行预警信息的发布。     

基于GIS的贵州省地质灾害危险性评价

根据贵州省的地质条件,确定地质灾害分布、地形地貌、地层岩性、地质构造、河流水系、年均降雨量作为评价因子,采用黄金分割法确定各评价因子的权重,利用GIS技术和数学模型对贵州省地质灾害危险性进行评价,得到贵州省地质灾害危险性区划图。从图中分析得知贵州省区域地质灾害的危险性主要处于中度危险区,其次是低危险区和高危险区,处于极高危险区的相对较少。     

基于地理空间分析和AHP的线路通道滑坡风险性评价

输电线路常需要跨越地质灾害易发区域,为了保证电力的正常、安全输送,对输电线路通道所经区域进行滑坡地质灾害的空间分布及潜在风险评价具有重要意义。本文结合GIS和AHP方法进行了某输电线通道滑坡灾害危险性评价,选取地形地貌、气候条件、水文条件、人为活动条件、植被条件、地质岩组条件等影响因子,建立评价指标体系,利用层次分析法(AHP)确定各因子权重,基于GIS地理空间分析评价了输电线路通道地质灾害危险性,划分了5类区域:极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区、较低危险区。危险性评价结果可为输电线路电力设施通道滑坡灾害防治、安全设计和施工提供科学依据。     

基于地理空间分析和AHP的线路通道滑坡风险性评价

输电线路常需要跨越地质灾害易发区域,为了保证电力的正常、安全输送,对输电线路通道所经区域进行滑坡地质灾害的空间分布及潜在风险评价具有重要意义。本文结合GIS和AHP方法进行了某输电线通道滑坡灾害危险性评价,选取地形地貌、气候条件、水文条件、人为活动条件、植被条件、地质岩组条件等影响因子,建立评价指标体系,利用层次分析法(AHP)确定各因子权重,基于GIS地理空间分析评价了输电线路通道地质灾害危险性,划分了5类区域:极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区、较低危险区。危险性评价结果可为输电线路电力设施通道滑坡灾害防治、安全设计和施工提供科学依据。     

融合工程地质资料与GNSS高精度监测信息的黑方台党川黄土滑坡稳定性研究

针对当前滑坡稳定性评价方法难以准确获取评价结果的突出问题,本文提出了一种融合地下水、工程地质钻孔信息及灌溉资料等工程地质资料与GNSS观测的黄土滑坡稳定性评价方法。首先,基于高分辨率影像、高精度DEM、地层地貌等多源异构数据,建立滑坡精细三维地质模型体;然后,将滑坡外部高精度GNSS监测数据作为模型外部约束条件,进一步构建起融合工程地质资料与GNSS观测的黄土滑坡稳定性综合评价模型。本文方法能够将滑坡外部大地测量高精度监测数据与工程地质数值模拟手段有机融合,实现了滑坡外部形变信息与内部变形机制的有效耦合。通过我国典型黄土滑坡域甘肃黑方台党川实际发生的两起滑坡失稳事件验证表明,本文方法可有效地提高滑坡稳定性评价结果的精度及可靠性,获取了与试验区域滑坡实际失稳情况相一致的结果:HF06/07 GNSS监测点首先失稳,其次是HF09监测点失稳,最后是HF05监测点失稳。基于本文方法获取的滑坡失稳顺序与实际滑坡发生顺序高度一致,显著优于现有的滑坡失稳数值模拟法。     

新源县汇水域单元滑坡灾害易发性评价

针对滑坡灾害易发性难以定量评价的问题,提出了以汇水域为基本统计单元,层次分析法与信息量法相结合的滑坡易发性评价模型。该模型是在综合分析已有监测数据的基础上,建立了坡度、黄土分布、土地表覆被、水系、断层、高程、地表粗糙度、坡向等8类要素与滑坡稳定性的相关性,根据评价结果将滑坡易发性划分为5个不同的等级。基于新疆新源县滑坡易发性评价的实验结果表明,该模型评价结果与滑坡实际分布情况相符,能够准确对不同汇水域灾害易发性进行分级评价,可以为相关部门进行防灾、预警提供一定的数据支持。提出了一种主观判断与客观分析相结合的方法,回答了"什么地方最容易发生地质灾害"的问题。     

北斗监测滑坡及其梯度增强多元回归位移预测北大核心CSCD

山体滑坡位移量预测精度主要受预测模型和参量的影响,而基于回归模型和灰度预测模型的传统滑坡预测模型主要存在模型预测结构单调、引入的预测影响参量不全面、长期性预测精度低等问题,因此,本文基于北斗数据提出了一种基于梯度增强多元回归算法的滑坡预测方法。梯度增强多元回归模型在考虑多重因素的前提下,使用如降水量、土壤湿度、地形参数等滑坡主影响因子作为回归模型参量,同时结合梯度增强方法,可以增强预测模型的有效结构,提升数据的使用率,进而提高长、短期的滑坡位移量预测精度。最后以西宁市南山寺滑坡带为例,考虑降水、地面沉降、地形地貌等诱发滑坡的关键因素,分别基于梯度增强多元回归模型、贝叶斯岭回归模型、弹性网络回归模型及支持向量机回归模型进行试验。结果表明,梯度增强多元回归模型的方差(EV)结果为0.99 mm^(2),均方差(MSE)结果为0.04 mm,平均绝对误差(MAE)结果为0.15 mm,且利用梯度增强多元回归模型对2020年12月的表面位移量进行预测,发现相对误差区间为(-0.8%,0.8%],预测精度最高。因此,相对而言,梯度增强多元回归预测模型精度更优、效率更高,更能准确反映滑坡表面位移量的变化状态,精确地对滑坡体进行全天候监控、预警,保障滑坡体周边环境的安全。     

顾及样本优化选择的多核支持向量机滑坡灾害易发性分析评价

滑坡灾害易发性分析评价对地质灾害的防治与管理具有重要意义。针对滑坡灾害样本选择策略,单核支持向量机多特征映射不合理的问题,本文提出顾及样本优化选择的多核支持向量机(multiple kernel support vector machine,MKSVM)滑坡灾害易发性分析评价方法。为了保证样本平衡性并提高负样本的合理性,采用相对频率比(relative frequency,RF)综合评价各状态对于滑坡灾害易发性影响的重要程度,实现各评价因子状态的合理划分;利用确定性系数法(certainty factor,CF)计算各评价因子各状态分级影响滑坡灾害的敏感性,并在此基础上进行加权求和得到各栅格单元的滑坡灾害易发性指数,在滑坡灾害易发性指数极低和低易发区内随机选择与滑坡灾害点数目一致的非滑坡灾害点作为负样本数据。利用MKSVM对各特征空间最优核函数进行线性组合,解决了单一核函数映射不合理的问题,提高了模型的分类准确率和预测精度。以湖南省湘西土家族苗族自治州为研究区,从滑坡灾害易发性分区图、分区统计及评价模型精度3个方面对CF样本策略的MKSVM模型、CF样本策略的单核SVM模型、随机样本策略的MKSVM模型、随机样本策略的单核SVM模型进行了对比分析。结果表明,4种模型的受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)下的面积(area under curve,AUC)分别为0.859、0.809、0.798、0.766,验证了CF样本策略的合理性、有效性及MKSVM模型的可靠性。     

Development of a spatial decision support system for monitoring earthquake-induced landslides based on aerial photographs and the finite element method

The evaluation of slope stability is essential for the management of landslide hazards. The integration of spatial information and geomechanical modeling facilitates the understanding and evaluation of landslide hazards. In this study, we use a spatial decision support system (SDSS)—incorporating aerial photographic data, GIS techniques, field investigations, and finite element geomechanical modeling—to analyze the mechanisms of the Hungtaiping landslide, which was induced by the 1999 Chi-Chi earthquake. The analysis clarifies the slide mechanisms that cannot be revealed either by examining aerial photographic or underground exploration data alone. The finite element modeling calibrated using digital aerial photographic data shows that the landslide results from the deformation and slides of the thick colluvium. Surficial displacements in the twenties of meters are attributed to the slide between the colluvium and the bedrock as well as the shear deformation and slides within the colluvium. The landslide SDSS can help determine model parameters, evaluate slide mechanisms and remediation measures, and predict slope behavior for a subsequent earthquake event.     

Landslide Mapping and Assessment by Integrating Landsat-8, PALSAR-2 and GIS Techniques: A Case Study from Kelantan State,Peninsular Malaysia

Integration of satellite remote sensing data and GIS techniques is an applicable approach for landslide mapping and assessment in highly vegetated regions with a tropical climate. In recent years, there have been many severe flooding and landslide events with significant damage to livestock, agricultural crop, homes, and businesses in the Kelantan river basin, Peninsular Malaysia. In this investigation, Landsat-8 and phased array type L-band synthetic aperture radar-2 (PALSAR-2) datasets and analytical hierarchy process (AHP) approach were used to map landslide in Kelantan river basin, Peninsular Malaysia. Landslides were determined by tracking changes in vegetation pixel data using Landsat-8 images that acquired before and after flooding. The PALSAR-2 data were used for comprehensive analysis of major geological structures and detailed characterizations of lineaments in the state of Kelantan. AHP approach was used for landslide susceptibility mapping. Several factors such as slope, aspect, soil, lithology, normalized difference vegetation index, land cover, distance to drainage, precipitation, distance to fault, and distance to the road were extracted from remotely sensed data and fieldwork to apply AHP approach. The excessive rainfall during the flood episode is a paramount factor for numerous landslide occurrences at various magnitudes, therefore, rainfall analysis was carried out based on daily precipitation before and during flood episode in the Kelantan state. The main triggering factors for landslides are mainly due to the extreme precipitation rate during the flooding period, apart from the favorable environmental factors such as removal of vegetation within slope areas, and also landscape development near slopes. Two main outputs of this study were landslide inventory occurrences map during 2014 flooding episode and landslide susceptibility map for entire Kelantan state. Modeled/predicted landslides with a susceptible map generated prior and post-flood episode, confirmed that intense rainfall throughout Kelantan has contributed to produce numerous landslides with various sizes. It is concluded that precipitation is the most influential factor for landslide event. According to the landslide susceptibility map, 65% of the river basin of Kelantan is found to be under the category of low landslide susceptibility zone, while 35% class in a high-altitude segment of the south and south-western part of the Kelantan state located within high susceptibility zone. Further actions and caution need to be remarked by the local related authority of the Kelantan state in very high susceptibility zone to avoid further wealth and people loss in the future. Geo-hazard mitigation programs must be conducted in the landslide recurrence regions for reducing natural catastrophes leading to loss of financial investments and death in the Kelantan river basin. This investigation indicates that integration of Landsat-8 and PALSAR-2 remotely sensed data and GIS techniques is an applicable tool for Landslide mapping and assessment in tropical environments.     

GIS支持下滑坡灾害空间预测方法研究

滑坡预测在防灾减灾工作中具有重要意义,它包括空间、时间预测两个方面。基于统计模型进行区域评价与空间预测是滑坡灾害研究的重要方向,但是预测结果往往依赖样本数量和空间分布等。本文以马来西亚金马伦高原为研究区,选择高程、坡度、坡向、地表曲率、构造、土地覆盖、地貌类型、道路和排水系统作为评价因子,探讨运用地理信息系统(GIS)和遥感(RS)获取与管理滑坡灾害信息,以及热带雨林地区湿热环境下滑坡空间预测的方法。支持向量机(SVM)和逻辑(Logistic)回归模型分别应用于滑坡空间预测,结果显示平均预测精度分别为95.9%和86.2%,SVM法具有较高的描述精度,值得推荐;同时,基于SVM模型的滑坡空间预测受样本影响较小,预测结果相对比较稳定,这对于滑坡灾害区域评价与预测的快速实现具有实际意义。     

滑坡遥感调查、监测与评估

滑坡遥感调查包括滑坡识别、基本信息获取和滑坡空间分析等，本文以天台乡滑坡遥感调查中用特征点法确定滑坡边界、影响带及滑坡运动特征及规模为例说明。滑坡遥感监测可分为直接监测和间接监测。由于突发的高速超高速崩塌、滑坡及泥石流活动时间难以预测，滑坡运动的规模相对于遥感地面分辨率较小，获取遥感数据的不连续性及价格昂贵等原因，目前较少应用遥感技术直接监测滑坡活动； 遥感监测滑坡运动引起的环境变化，称为间接滑坡监测，以遥感监测易贡大滑坡引起的易贡湖水面变化及溃坝造成的下游灾害为例说明。滑坡遥感评估指在获取滑坡及其发育环境基本信息的基础上，评估滑坡的稳定性，预测其未来活动性，评估区域滑坡的影响因子和进行区域滑坡危险性评价，文中以天台乡滑坡、千将坪滑坡稳定性评估及三峡库区中前段区域滑坡危险性评价为例说明。     

基于ArcGIS的地质灾害扩展符号库的设计

基于ArcGIS，利用AutoCAD辅助设计，论述了开发支持style格式的地质灾害扩展符号库的设计方法，扩展了该软件在我国地质灾害制图领域的应用，具有一定的实用价值。     

滑坡位移EEMD-SVR预测模型

滑坡位移预测是滑坡灾害实时监测预警的重要组成部分,良好的滑坡位移预测模型有助于预测地质灾害发生。滑坡变形受多种外界因素影响呈现出随机性和非线性的特点,在现有的滑坡位移预测方法中,机器学习方法在滑坡位移预测中得到了广泛的应用。针对滑坡位移预测是趋势项位移和周期项叠加的特点,本文研究采用基于集成经验模态分解(EEMD)的滑坡趋势项和周期项位移提取方法,结合支持向量回归(SVR)模型实现对滑坡的位移预测。首先,详细介绍了该模型的构建过程和预测性能,并以均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和决定系数(R²)作为评估模型的预测性能指标。然后,分别利用EEMD-SVR、SVR、Elman模型对贵州省岩溶山区的一处滑坡进行位移预测,结果表明,EEMD-SVR模型连续1 d预测的RMSE值、MAPE值和R²值分别为0.648 mm、0.518%和0.996 8,可以提供更高可靠的滑坡位移预测精度,对同类滑坡的位移预测具有一定的参考价值。