泸定Ms 6.8地震诱发滑坡应急评价研究

2022-09-05,四川省甘孜州泸定县发生Ms 6.8地震。地震在山区诱发了大量的地质灾害,造成了严重的人员伤亡。快速准确地获取地震诱发地质灾害的空间分布范围对震后应急决策和救援抢险至关重要。基于全球同震滑坡数据库与深度学习算法,构建了地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测模型,在震后2 h内获取了泸定地震诱发地质灾害的预测结果。通过震后无人机与卫星遥感影像,采用机器学习与深度学习算法实现了震后大范围地质灾害的智能识别,共解译地震诱发滑坡3 633处,总面积13.78 km2。利用遥感解译的泸定地震滑坡数据,对地震诱发地质灾害预测模型进行了优化,获得了震区范围更广、准确性更高的同震滑坡预测结果。结果表明,同震滑坡预测模型能够快速获取震后地质灾害的空间分布情况,填补震后遥感影像获取前的空窗期,为灾后应急救援提供支撑;基于无人机与卫星遥感影像的智能识别技术是快速获取大范围地质灾害信息的有效手段。所取得的研究成果在泸定地震震后应急救援工作中发挥了重要作用。     

基于遥感和GIS技术的北川县地震次生地质灾害分布特征

以北川县为研究区域,利用多源、多时相卫星数据判读地震次生地质灾害,并在ARCGIS软件的支持下,对地震次生地质灾害的空间分布规律及其影响因素做相关性研究.结果发现,地层岩性、构造、水系、地形地貌等是地震次生地质灾害分布的主要影像因素.不同空间区域上各主要控制因素对次生地质灾害发育的控制力不一样.北川县的地震次生地质灾害沿北川-映秀断裂带密集分布,受岩石地层结构组分的影响,在志留纪地层中集中发育,受地形地貌的影响,在地形坡度30°-70°区域内集中发育.这些分布规律的发现,可以及时为北川县防灾规划和灾后重建提供科学依据.     

GIS与面向对象结合的遥感影像震后损毁道路快速提取

地震是破坏性极强的自然灾害之一,2013年4月20日的雅安芦山地震导致大范围的道路损毁,一度使得宝兴县城成为孤岛,救援很难开展.造成道路损毁的一个主要原因是地震诱发的次生灾害堵塞道路.针对宝兴县道路损毁的现状,本文提出了一种面向对象与GIS空间分析相结合的遥感影像提取方法,在震后短时间内快速提取因次生灾害造成的损毁道路情况,快速及时地确定损毁道路的位置及范围.试验证明,本方法能快速提取次生灾害造成的损毁道路的位置与范围,其与目视解译结果吻合,大大减少了震后影像解译时间,提高了地震应急的效率,可为抗震应急救灾提供决策支持.     

陕西省略阳县地质灾害危险性区划评估

汶川地震后陕西省略阳县地质灾害增加,为了评估震后略阳县地质灾害风险等级和范围,利用GIS、RS技术结合信息量模型在ArcGIS中对地质灾害危险等级进行了评估.结果表明76.50％的地质灾害发生在坡度15°～40°范围内;从地质岩组的角度分析,松散岩组地区是灾害发生的集中地区,占比达33.03％;从地形起伏度的角度来看,地质灾害的发生主要集中在小起伏地区(20～75 m),占区内总灾害数量的79.4％;在距离水系、断层较近的地区次生灾害发生的可能性越大,距离越远灾害发生概率越少;灾害点的空间分布和危险度分区有较强的相关性.信息量模型结合GIS技术评价地质灾害结果客观,研究成果可以为当地的地质灾害防治提供参考依据.     

岷江流域映秀—茂县段地震次生地质灾害分布规律及发展趋势分析

2008年汶川大地震引发了岷江流域映秀—茂县段极为严重的地震次生地质灾害。利用震后多期高分辨率航空遥感数据并结合解译标志,快速、准确地分析研究区灾害的分布规律及发展趋势,对科学指导灾后重建具有重要意义。次生地质灾害分布规律主要表现为:1滑坡、崩塌及其过渡类型——崩滑为主要的次生地质灾害类型(占90%以上);2次生地质灾害广泛分布在岷江两岸山坡,但在映秀—汶川段的发育程度和规模比汶川—茂县段大得多。研究区次生地质灾害发展趋势分析结果表明:1地震形成的滑坡体趋于稳定,但解译的21个潜在滑坡体中部分已出现活动迹象,其中斗簇和沏底关2个潜在滑坡群更为明显,应对其进行遥感连续动态监测;2泥石流为研究区今后最主要的灾害类型,其中映秀—汶川段为最主要的发生地段。     

汶川Ms8.0地震重灾区次生地质灾害遥感精细解译

汶川Ms8.0地震诱发了大量次生地质灾害, 主要包括崩塌、滑坡与泥石流等。在获取到全面的研究区震后多源遥感影像后, 采用人工目视解译的方法, 对14个重灾县(市)进行次生地质灾害解译工作, 共解译出约46560处崩塌、滑坡、泥石流等地震次生地质灾害, 灾害总面积约687.1km2。基于GIS平台获取到它们的位置、平面面积等基本信息, 绘制了研究区的地震次生地质灾害分布图与点密度图。结果表明, 本次地震次生地质灾害与龙门山3条主断裂有较好的对应关系, 且主要分布在4个集中区域。最后, 分析了地震次生地质灾害     

国土资源部关于实行保障灾后恢复重建特殊支持政策的通知

四川、陕西、甘肃省国土资源厅,重庆市国土资源和房屋管理局： 四川汶川发生地震以来,各级国土资源管理部门坚决贯彻党中央、国务院全力抗震救灾的指示,运用遥感等高科技手段监测,调集地质灾害调查评价专业队伍,深入灾区应急排查地质灾害隐患,为抗震救灾抢险、防范和避让次生地质灾害提供了有力的保障。最近,国务院抗震救灾总指挥部明确,地震灾区的恢复和重建是当前和今后一段时期抗震救灾的主要任务。     

汶川地震灾区无人机遥感影像获取与可视化管理系统研究

介绍无人机遥感影像获取、纠正、配准及可视化管理的关键技术与系统研发.论文设计无人机影像获取及三维可视化管理系统的框架结构,包括航迹规划、无人机影像获取、影像预处理及三维可视化4个子系统;讨论了基于高分辨率遥感影像的无人机影像配准、无人机影像的空间索引管理、基于四叉树的影像金字塔及细节层次模型等关键技术.基于自主研发的虚拟地理环境数字地球平台(VGE-3DGJobeEanh),构建了汶川地震应急三维可视化遥感影像管理系统,在"5·12"汶川地震的救援与次生灾害应急中进行了实践应用.同时该系统可继续服务于汶川地震灾后重建的信息共享管理、发布以及空间决策支持.     

2017年“8.8”九寨沟地震滑坡自动识别与空间分布特征

2017年8月8日发生的7.0级九寨沟地震诱发九寨沟熊猫海附近产生大量的滑坡体，造成道路阻塞，严重影响地震应急救援进度。为快速准确地识别滑坡分布范围，本文在深入分析滑坡遥感影像特征的基础上，引入面向对象分析方法，实现了基于无人机影像的震后滑坡体的自动识别。通过多尺度分割算法获取滑坡多层次影像对象，利用SEaTH算法自动构建每一层次特征规则集，实现基于不同层次分析的滑坡体自动识别。分析滑坡体在地形、活动断层等因子中的空间分布特征，为地震滑坡预测与危险性评价奠定基础。与人工目视解译结果相比较，基于面向对象的滑坡自动识别方法提取精度可达94.8%，Kappa系数为0.827，在电脑配置相同的情况下，自动识别方法的效率是人工目视解译效率的一倍。空间分布特征分析表明，地震滑坡的空间分布与斜坡坡度、地形起伏度呈正相关关系，与地表粗糙度存在负相关关系，研究区滑坡体分布存在明显的断层效应。     

芦山地震灾区典型泥石流沟发育特征分析

本文以芦山地震灾区冷木沟和校场沟两条已有治理工程的泥石流沟作为研究对象,利用1∶1万比例尺DEM数据分别采用坡度坡向分析法和面积-高程分析法做泥石流沟地貌发育特征分析和地貌发育程度分析。结果表明冷木沟与校场沟地质环境较差,并且仍处于壮年期,易发生泥石流等地质灾害,发生频率不是很高,但规模可能很大。再利用不同时期的遥感影像对流域面积进行解译,计算流域范围内的植被覆盖率,分析灾后重建植被恢复情况。     

基于无人机遥感数据的长水机场地形变化分析

利用多期无人机航空影像提取DEM数据,对昆明长水国际机场建设前后的地形变化进行了定量化分析。通过对机场无人机遥感数据进行空三计算得到DEM数据,利用无人机影像提取建筑物的情况,并消除建筑物对DEM数据造成的起伏影响,再利用GIS对建设前后的机场地形进行了空间连续的工程填挖土石方量分析和坡度变化分析。结果表明,机场最终填挖土石方总量为2.00×108 m3,与工程实测设计预算的1.9×108 m3相符,场址地形发生了剧烈的削高填低变化,坡度明显降低,0°~6°坡度由占研究区总面积的49.3%增加至73.4%;6°~25°坡度由47.3%减少至24.2%,地形趋于平缓,为工程动态监测、绿化设计布置等管理工作提供技术和数据支撑。     

短基线InSAR探测龙门山主断裂带两侧震后雨期的滑坡空间分布特征

为探测汶川震后龙门山主断裂带两侧滑坡灾害的空间分布特征,使用雨期前后的两幅超短基线PALSAR影像开展雷达干涉测量,提出三维空间因子SAR大气长波相位建模方法,利用雷达视线方向形变阈值扣除大气短波相位,联合地形坡度因子综合提取主断裂带两侧强降雨期的滑坡空间分布。计算结果表明,震后滑坡灾害基本沿映秀-北川主断裂带两侧呈条带状密集分布,其中90%滑坡分布于高程为（1000~3000）m区间,地形坡度因子则集中于(15~35)°范围,多数滑坡距离发震断层约为（3~15）km,70%滑坡分布于断层上盘区,上下盘滑坡数量和面积存在明显差异,表明震后滑坡受发震断层上盘逆冲运动特性的滞后效应较为显著。     

基于政府 GIS的地震灾害应急系统设计与实现

我国处于地震多发带,政府面对突发性地震表现出来的应急能力决定了人民群众生命财产的安全系数,因此建设地震灾害应急系统迫在眉睫。本文从地震应急的角度出发,提出地震应急救灾模式,运用面向服务的体系结构,设计出基于政府GIS的地震灾害应急系统的总体框架。研究方法在雅安地震中得到应用,并开发了芦山地震救援系统。该系统汇集多部门数据,实现了影像对比、空间检索、智能分析、辅助决策等功能,及时为政府部门提供信息服务,为各部门协调统一进行抗灾救助提供信息支持。     

基于DEM的森林植被空间分析与变化检测

采用1∶10 000地形图等高线地形数据建立内蒙古大兴安岭克一河林业局DEM,用于自动提取地形因子,获得高程、坡度和坡向分级图;并利用2012~2015年高分辨率卫星遥感影像监测森林资源变化情况。结果表明,基于1∶10 000地形图等高线地形数据DEM的地形分类具有可接受的垂直精度,山区植被分布图为遥感树种识别与分类提供了可能,三维可视化空间表达提高了森林资源的空间分析能力,卫星遥感影像判读区划与现地验证是监测林地变化的有效技术手段。     

无人机在重大地质灾害应急调查中的应用

传统的地质灾害应急调查受限于地形、天气等外界条件，不能快速全面地获取灾害的详细信息，而无人机具有灵活性强、时效性高和不受复杂地形影响等特点，在地质灾害应急调查中有独特的优势。本文以“6·24”新磨村滑坡和“10·11”白格滑坡为例，阐述了无人机数据获取及处理流程，重点介绍了无人机获取的数字地形产品在地质灾害精确描述、定性及定量分析中的应用。结果表明：无人机摄影测量技术为重大地质灾害应急调查提供了更加科学高效的现场影像采集和遥感成果处理及应用方案，为应急救灾工作的顺利实施及分析研判提供了重要数据支撑，科学有效地保证了现场施工救援人员的安全。     

震后分时段地震烈度影响场快速判识方法研究

震后快速确定地震烈度影响场是评估地震灾害损失和开展应急救援的关键。在震后获得地震三要素、获得强震仪器烈度和取得地震现场资料这3种场景下连续开展地震烈度影响场的判定与修正工作。初始获得地震三要素之后,采用适用于全国不同区域的地震烈度衰减关系进行地震烈度影响场的初步判定;获得仪器地震烈度之后,利用空间插值对初步判定的地震烈度影响场进行修正;取得地震现场调查资料之后,采用现场调查资料、仪器地震烈度与余震分布相结合的方法进行地震烈度影响场修正。从而在震后12 h内,针对破坏性大地震提供较为科学准确的地震影响场判识理论方法和实现技术。以2013年中国四川芦山7.0级地震为震例,进行了分时段的地震烈度影响场计算和修正,将计算结果与实际调查烈度进行对比分析,一致性较好。     

我国典型丘陵区地质灾害发育规律与形成条件分析——以麻阳为例

南方丘陵区是地质灾害较严重的区域，麻阳则是其典型代表，地质灾害遍布全县23个乡(镇),地质灾害类型主要有滑坡、崩塌、地面塌陷、不稳定斜坡等。本文利用光学遥感和合成孔径雷达(SAR)影像开展麻阳县地质灾害隐患的遥感解译，再辅以人工地面调查、测绘和工程勘查手段，确定地质灾害点213处，其中不稳定斜坡35处，滑坡162处，崩塌15处，地面塌陷1处。基于区域地质、地形地貌等孕灾背景数据，分析了其基本特征、空间分布规律和形成条件。从地理位置看，地质灾害主要发育在海拔100～250 m的丘陵地区，超过80%分布于坡度20°～50°之间的斜坡，坡向具有一定的规律性，以北西、南东分布为主。滑坡与岩土的工程地质特性的关系非常密切，以软质红色碎屑岩岩组与红层碎屑岩类风化残坡积粘土、粉质粘土发育最多。另外，麻阳地质灾害多沿构造带分布，规律较明显，在麻阳向斜、锦和压性断层及麻阳压扭性断层附近发育程度较高。区内水系对地质灾害的发育也发挥了很大影响，麻阳地质灾害主要发育在锦江等河流沿线。本文研究结果为麻阳地质灾害防治与预警提供了基础数据。     

地形因子与小微地震相关度的空间异质性分析

针对传统最小二乘回归未能顾及数据的空间特性,且无法度量模型自变量与因变量相关性的空间变异特性的问题,本文提出利用地理加权回归方法分析小微地震频次与地形因子相关度的空间异质性。以四川地区的地震监测资料、DEM为实验数据,选取地形复杂度、坡度变率、坡向变率和地面曲率为自变量,地震发生频次为因变量,构建地理加权回归模型,并进行回归系数的空间变异分析。实验分析发现,地震频次与地形因子具有一定的相关性:地形复杂度与地震频次相关性最强;坡度变率、沟壑密度、剖面曲率与地震频次的相关性依次减弱;不同空间位置的地形因子和地震频次的相关性具有较明显的空间异质性。实验结果表明,地理加权回归可以有效地度量分析地震频次与地形因子相关度的空间异质性,研究结果可为地震及次生灾害的分析与预报提供辅助决策参考。     

地形因子与小微地震相关度的空间异质性分析

针对传统最小二乘回归未能顾及数据的空间特性,且无法度量模型自变量与因变量相关性的空间变异特性的问题,本文提出利用地理加权回归方法分析小微地震频次与地形因子相关度的空间异质性。以四川地区的地震监测资料、DEM为实验数据,选取地形复杂度、坡度变率、坡向变率和地面曲率为自变量,地震发生频次为因变量,构建地理加权回归模型,并进行回归系数的空间变异分析。实验分析发现,地震频次与地形因子具有一定的相关性:地形复杂度与地震频次相关性最强;坡度变率、沟壑密度、剖面曲率与地震频次的相关性依次减弱;不同空间位置的地形因子和地震频次的相关性具有较明显的空间异质性。实验结果表明,地理加权回归可以有效地度量分析地震频次与地形因子相关度的空间异质性,研究结果可为地震及次生灾害的分析与预报提供辅助决策参考。     

地震及其次生灾害灾情专题图制图模板研究

结合地震灾害应急监测工作对遥感影像地图的需求,根据地震及其次生灾害发生分布特征及其危害情况,研究制定地震及其次生灾害灾情信息专题图制图模板;形成一套地震及其次生灾害灾情信息专题图的制图规范.能够及时准确提供典型灾情信息,进行快速制图工作,为灾害损失评估、调查及监测、灾后重建等提供及时的地理信息服务.