基于多模型的滑坡易发性评价以甘肃岷县地震滑坡为例

2013年7月22日,甘肃省岷县漳县交界处发生了MS6.6级地震(岷县地震),本文以这次地震烈度Ⅷ度区为研究区,根据地震前后遥感影像解译出来的2330个地震滑坡数据,以坡度、坡向、水系、岩性和断层为因子图层,分别应用模糊逻辑法,信息量模型及Shannon熵改进的信息量模型,对研究区的地震滑坡易发性进行评价。结果表明: 1滑坡的高易发性地区位于研究区的中间部分,以及水系0～50m这一缓冲区范围内,离水系越近滑坡易发性等级越高; 2应用ROC曲线对3个模型的易发性评价结果进行比较,信息量模型和Shannon熵改进的信息量模型的AUC值分别为0.8488, 0.8502; 模糊逻辑模型的AUC值为0.7640,表明前两个模型的表现较好,而模糊逻辑模型相对来说表现一般; 3通过对比3个模型中各等级易发性所占的面积比例和各等级易发性中滑坡数目占总数比例,表明Shannon熵改进后的模型更适用于灾害风险评价以及应急风险管理等实际应用。     

1920年海原8.5级地震高烈度区滑坡编录与分布规律

发生在黄土高原的1920年12月16日的海原M_S8.5级大地震触发了大量的滑坡,这些滑坡直接造成了大量的人员伤亡。近年来,出现了一些关于本次地震触发滑坡的专题研究,然而,这些研究多是基于局部震区或者个别单体滑坡进行,极少有关于该地震触发滑坡详细全面的成果出现。这种情况已经成为了深入理解海原地震触发滑坡的规模与程度、发育规律等的障碍。本研究拟基于谷歌地球平台,采用人工目视解译方法,以海原地震高烈度区（Ⅸ~Ⅺ）为研究区,开展地震滑坡解译工作,并分析这些滑坡的分布规律与影响因子之间的关系。结果表明本次地震在Ⅸ~Ⅺ度区内触发了至少5384处滑坡,滑坡总面积为218.78 km2。滑坡密度最高的区域为Ⅸ烈度圈的北西部分。通过分析这些滑坡与地形、地震、地质等因子的关系发现,高程1700~2000 m为滑坡的高发与高易发区间;大多数滑坡集中发育在坡度15°~25°范围内,滑坡密度随着坡度的增加而显著增加;坡位越低,也就是距离河流越近,滑坡密度越大;新生代地层、尤其是第四系黄土覆盖地区是海原地震滑坡发生的主要区域,也是高易发区域。本文为探索黄土地区地震滑坡发育规律、减轻黄土地震滑坡灾害等提供了科学参考。     

基于不同核函数的2010年玉树地震滑坡空间预测模型研究

基于统计学习理论与地理信息系统(GIS)技术的地震滑坡灾害空间预测是一个重要的研究方向,其可以对相似地震条件下地震滑坡的发生区域进行预测.2010年4月14日07时49分(北京时间),青海省玉树县发生了M_w6.9级大地震,作者基于高分辨率遥感影像解译与现场调查验证的方法,圈定了2036处本次地震诱发滑坡,这些滑坡大概分布在一个面积为1455.3 km²的矩形区域内.本文以该矩形区域为研究区,以GIS与支持向量机(SVM)模型为基础,开展基于不同核函数的地震滑坡空间预测模型研究.应用GIS技术建立玉树地震滑坡灾害及相关滑坡影响因子空间数据库,选择高程、坡度、坡向、斜坡曲率、坡位、水系、地层岩性、断裂、公路、归一化植被指数(NDVI)、同震地表破裂、地震动峰值加速度(PGA)共12个因子作为地震滑坡预测因子.以SVM模型为基础,基于线性核函数、多项式核函数、径向基核函数、S形核函数等4类核函数开展地震滑坡空间预测研究,分别建立了玉树地震滑坡危险性指数图、危险性分级图、预测结果图.4类核函数对应的模型正确率分别为79.87%,83.45%,84.16%,64.62%.基于不同的训练样本开展模型训练与讨论工作,表明径向基核函数是最适用于该地区的地震滑坡空间预测模型.本文为地震滑坡空间预测模型中核函数的科学选择提供了依据,也为地震区的滑坡防灾减灾工作提供了参考.     

2014年鲁甸MS6.5地震触发滑坡编录及其对一些地震参数的指示

2014年8月3日云南鲁甸MS6.5地震不仅直接造成建筑倒塌,还触发了大量的山体滑坡,一些滑坡掩埋了居民点,造成了严重的人员伤亡与财产损失.基于震后高分辨率TH01-02与SJ9A卫星影像,震前高分辨率GF1卫星影像,采用人工目视解译方法,建立了鲁甸地震滑坡编录图.并基于部分滑坡的野外照片与超高分辨率航片对解译结果进行验证.结果表明,鲁甸地震至少触发了1 024处面积＞100m2的滑坡.这些滑坡分布在一个面积约为250km2的区域内,滑坡覆盖面积为5.19km2,总体积约为2.2×107m3.滑坡分布区内的滑坡点密度约为4.03个·km-2,面密度约为2.04％,滑坡平均剥蚀厚度约为86.7mm.对震中周围不同方位的滑坡数量与面积进行了统计,结果显示,滑坡总体上呈NW-SE方向分布,且大多数滑坡位于震中的SE方向.这表明鲁甸地震发震构造更可能是一条NW向断层,且破裂方向是自NW向SE.这与其他地震、地质、地球物理等方面的证据所表现出来的发震断层性质相吻合.将鲁甸地震滑坡分布面积、滑坡数量、面积、体积与全球其他震例进行对比,结果表明,鲁甸地震滑坡分布区较小,但是大滑坡较多、滑坡体积相对大.这反映了鲁甸地震具有震源浅与地震能量衰减迅速的特点.     

不能忽略地壳均衡

致编者——Parker等（2011）在对中国四川2008年汶川地震后发生的滑坡细致分析中指出,地震滑坡物质估计方量是同震地壳抬升方量的约2～6倍。基于滑坡内的物质会很快被运移出龙门山地区的合理逻辑,他们利用这种差异证明侵蚀看来对物质的移除比地球动力学对龙门山生长作用的过程更快。我赞赏他们的分析,但是我认为他们忽视了一个方面,从而使这一推论变得至多仅仅为似乎合理的,甚至非常可能是虚假的。这一方面就是地壳均衡,即应用于地球的阿基米德原理。该原理当推广到包括弹性表层时,要求在弹性层下面地幔的任何深度压力均相等（Gunnand Frankl,1943）。     

基于逻辑回归模型的汶川地震滑坡危险性评价与检验

以2008年5月12日汶川地震区为研究区,基于高分辨率航片与卫星影像开展地震滑坡目视解译,制作了汶川地震滑坡编录图.选择坡度、坡向、高程、与水系距离、与公路距离、与映秀-北川断裂距离、地震烈度、岩性共8个影响因子开展地震滑坡危险性评价工作.滑坡样本采用前期48007处滑坡编录点数据,不滑样本为在基于证据权重模型的滑坡危险性评价结果的低危险区与极低危险区随机选择的48000个点.基于这8个影响因子与逻辑回归模型,建立了汶川地震滑坡危险性索引图.采用这48007个滑坡样本点与汶川地震滑坡最新编录的增加滑坡,分别进行模型的成功率与预测率检验.结果表明,模型成功率为81.739％,预测率达到86.278％.     

降雨条件下边坡水文响应及其变形过程分析——以深圳大龙山边坡为例

以深圳大龙山边坡为例,采用水分计、张力计、渗压计、固定式测斜仪和雨量计等针对边坡开展了降雨量、不同部位边坡土体基质吸力、体积含水量、孔隙水压力和深部水平变形等的监测,对降雨条件下边坡水文过程和内部变形进行了分析,发现当日降雨量较小时,如在2009年4月18日日降雨量为52.4mm/d的情况下,地表以下0.5m和1m深度土体含水量和基质吸力都发生响应;日降雨量较大时,如在2009年5月23日、24日连续两天日降雨量超过100mm/d的降雨情况下,3m深度内的体积含水量和基质吸力均表现响应;渗压计P4的地下水位距离地表只有约6m的距离,监测到瞬态孔隙水压力对降雨响应及其敏感,其余渗压计的孔隙水压力基本未发生变化,推测持时短的暴雨易造成山体边坡的浅层滑坡。同时,该边坡在3m内的累积位移相对较大,最大累积如测斜IN3A向累积位移接近10mm。但累积位移无继续增大的趋势,处于稳定状态。     

俯冲带地区压扭断裂型地震触发滑坡及其剥蚀厚度空间分布规律分析

2010年1月12日海地MW 7.0级地震触发了大量的滑坡。我们基于GIS与遥感技术构建了3类详细完备的海地地震滑坡编录图,分别为单体滑坡面分布数据,滑坡中心点位置数据与滑坡后壁点位置数据。结果表明海地地震触发了30828处滑坡,这些滑坡大致分布在一个面积为3192.85km2的区域内,滑坡覆盖面积为15.736km2。基于滑坡中心点密度(LCND)、滑坡后壁点密度(LTND)、滑坡面积百分比(LAP)与滑坡剥蚀厚度(LET)这4个衡量指标,使用统计分析方法,分析了海地地震滑坡及其剥蚀厚度与地震参数、地形参数、公路参数的关系。分析结果表明滑坡与坡度、地震动峰值加速度(PGA)存在大致的正相关关系; 与距离恩里基约芭蕉园断裂、距离水系存在大致的负相关关系; 滑坡沿着恩里基约芭蕉园断裂距离的统计结果表明,震中以西距离震中22~26km与8~12km的区域,与震中以东距离震中6~18km的区域是地震滑坡易发区域; 斜坡曲率值越接近0,也就是坡面较平的斜坡越不容易在地震条件下发生滑动; LCND、LTND、LAP与LET高值对应的高程区间为200~1200m; 滑坡发生的优势坡向为E方向; 滑坡的发生与距离震中、距离公路没有太明确的关系。     

走滑断裂型地震诱发的滑坡在断裂两盘的空间分布差异

以玉树地震滑坡为实例,选择高程、坡度、坡向、坡位、水系、地层岩性、同震地表破裂、地震动峰值加速度(PGA)8个因子,以地震滑坡面积百分比(LAP)与滑坡点密度(LND)为指标,研究走滑断裂型地震诱发滑坡在断裂两盘的空间分布差异。在分析这些影响因子的断裂两盘的差异的基础上,基于LAP与LND两个指标详细分析断裂两盘每个因子内部级别滑坡发育的情况。结果表明,总体上北盘的滑坡较南盘发育,除了个别因子级别内南北盘滑坡差别较大外,大部分表现为南北盘滑坡分布情况类似。总之,玉树地震滑坡在断裂两盘的空间分布基本类似,只是在某些因子分级内存在一定的差异。     

2013年芦山地震滑坡空间分布分析——以太平镇东北方向的一个典型矩形区为例

选择2013年芦山地震中受到强烈地震动的太平镇东北方向一个20kmxl0km的矩形区作为研究区,开展芦山地震滑坡空间分析工作.基于震后野外调查与高分辨率航片人工目视解译法,建立了研究区内地震滑坡空间分布图.结果表明,在研究区内芦山地震至少触发了688处滑坡,区域内滑坡点密度为3.44个/km2.统计了地震滑坡密度与地形因子、地层岩性、地震因子的关系.滑坡最易发高程为1 600～1 800m;滑坡密度大体随着坡度的增加而增加;E与SE方向是地震滑坡的易发坡向与高发坡向;凸坡的地震滑坡易发性最高.二叠系阳新组(Py)的灰岩与白云岩、元古界花岗岩(Pt)是地震滑坡的易发岩性.地震因子与滑坡密度的统计结果表明,大体上PGA值越大,地震烈度越高,地震滑坡越易发生;地震滑坡与距离双石-大川断裂的统计结果表明在双石-大川断裂的出露处地震滑坡密度未发生突变.因子的交互统计结果表明了坡度与PGA这2个因子作用于地震滑坡的独立性.