基于地震动信号分析的地质灾害过程重构方法研究与应用

地质灾害启动及演进过程中对途经的村庄、植被、基础设施等均会造成不同程度的破坏，而深入研究灾害的演进过程有助于灾害预警和防治工作，能减少灾区人员伤亡、降低经济损失。然而由于地质灾害的强破坏性和突发性，使得现场的监测仪器和设备易受灾害的影响，甚至被破坏，导致难以完整且准确地监测到灾害过程，这限制了对地质灾害过程的深入研究，因此亟需一种新的方法来进行灾害过程的重构。随着科技的发展，现有高精度地震仪能够记录伴随地质灾害而产生的地震动信号，并且已有不少研究者进行了基于地震动信号的灾害分析研究。基于现有研究的基础，本文提出一套基于地震动信号的地质灾害重构研究思路和方法体系:通过运用带通滤波器(BP-filter)、经验模态分解(EMD)、快速傅里叶变换(FFT)、短时傅里叶变换(STFT)、功率谱密度计算(PSD)等方法对灾害过程产生的地震动信号进行处理和分析，然后结合灾害现场调查结果进行对比分析以反演灾害的基本特征，进而与数值模拟结果进行耦合，最终实现灾害过程的重构。本文基于地震动信号对堰塞湖、滑坡、泥石流等不同灾种进行案例研究与分析，旨在为地质灾害演进过程的研究提供一种新的研究思路和方法体系。