基于GIS技术的泥石流风险评价研究

为了满足对自然灾害预测不断增长的紧迫要求，泥石流风险评价成为帮助决策过程重要的基础工具之一。即使泥石流风险性各组分的评价很困难，但地理信息系统可辅助提出这种风险性制图的有关方法。我们以云南省为研究区，选取6个成因因子参与泥石流危险度敏感性分析，通过将研究区易损性评价图与危险性评价图叠加分析，编制出云南省泥石流风险评价图。该图描述了在现有自然条件和人类活动下的泥石流风险敏感区。研究成果为全面反映灾情，确定减灾目标，优化防御措施，进行减灾决策提供了重要依据。     

泥石流危险度评价中若干问题的探讨

通过对目前公认的泥石流危险度评价公式的分析,提出新的危险度评价因子泥石流损失和评价模式危险度(H)=规模(M)×频率(F)×损失(S),其中,到达受灾区的泥石流规模。     

泥石流危险性评价的问题

分析了现行泥石流危险性评价方法在因子选择,权重确定,危险度计算,区划原则和区划结果方面存在的问题,提出对泥石流危险性应进行三个层次的评价;泥石流存在环境的质量评价,泥石流活动性的评价和泥石流破坏能力的评价,并以势函数定义了泥石流危险度的统一形式,它可以满足不同目的的危险性评价。     

泥石流扇形地危险性评价研究

本文应用数学统计方法探讨了泥石流扇形地危险性评价方法，根据专家综合调查，确定了泥石流堆积厚度，最大石块粒径，扇面沟道位置，扇面纵比降和扇面糙率五个主导因子参与泥石流危险度评价。应用德菲尔分析方法计算了和因子的权重，由此建立了泥石流扇形地危险度分区的简易模型。     

都汶公路沿线泥石流危险性评价

汶川地震诱发的次生泥石流灾害,已成为灾区防灾减灾工作的突出问题和灾后恢复重建的重要制约因素之一,泥石流危险性评价是泥石流灾害风险管理的核心基础技术。以都汶公路沿线的31条泥石流沟为研究对象,通过野外考察、遥感图像的解译、查阅相关文献资料等手段获取研究区泥石流沟的基础数据,通过选取地质、地形、气象、水文指标,并利用主成分分析法对关键因子进行筛选和灰色系统模型进行权重的确定,建立泥石流危险性评价模型,计算得到每条沟的泥石流危险度值。评价结果表明:公路沿线31条泥石流沟处于不同泥石流危险等级:极高危险占23%,高危险占35%,中度危险占13%,轻度危险占29%;其中红椿沟、肖家沟、烧房沟等沟属于泥石流极高危险沟道,高家沟、牛圈沟等属于高度危险沟道,公路选线须采取避让或充分的防治对策。     

基于流域单元的泥石流区域危险性评价

进行泥石流区域危险性评价时,首先要选取合适的单元作为评价单元。在前人的研究成果中已有多种评价单元,如栅格单元、斜坡单元、单一条件单元等。作者认为国内评价工作中常采用的栅格单元、行政区划单元都没有体现泥石流发生特定的地貌条件,故提出以流域为评价单元的思路。根据水文学D8方法,介绍了在计算机协助下基于DEM数据自动完成流域单元划分的方法,并以辽宁省鞍山市岫岩满族自治县作为实例,将全区划分为1024个流域单元。将流域划分结果与历史灾害点位置相对比,每个流域内基本上只包含一个灾害点,该情况说明流域划分精度满足研究工作需要。在此基础上利用人工神经网络进行泥石流区域危险性评价。结果显示,以流域作为评价单元能充分体现泥石流发生的地貌特征和物理机制,利于评价指标取值,而且危险性结果与实际情况吻合较好,可为政府部门制定减灾防灾决策提供参考。     

中小尺度区域泥石流灾害风险评价

以中小尺度区域——甘肃省舟曲县为研究对象,选取县内19个乡镇为评价单元,利用区域危险度及易损度作为基础评价指标,进行中小尺度区域风险评价。区域危险度采用信息量法,以栅格250 m×250 m为基础单元进行评价,获得舟曲县各乡镇危险度;区域易损度以生命和财产作为衡量标准,从人口易损性、经济与生态环境易损性进行分析,得到研究区各乡镇综合易损度。通过危险度与易损度耦合,建立了风险评价模型,结合GIS技术划分区域风险等级,绘制了舟曲县风险区划图,同时提出了中小区域防灾减灾建议。研究结果表明,舟曲县极高风险区主要分布于城关镇、东山乡及江盘乡、大川乡和果耶乡部分区域。     

单沟泥石流危险性评价模型相关问题研究

基于云南地区、黄河积石峡水库区、四川省的北川县和都江堰龙池地区等地的泥石流数据,以具有代表性的灰色关联分析(Grey Relation Analysis, GRA)和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)泥石流评价模型为例,探讨了单沟泥石流危险性评价模型在参数选取、样本数据的不均衡、泛化能力和泥石流系统的空间变异性等方面存在的问题。结果表明:寻优算法能够提高模型参数选取的效率和预测精度;样本扩充在一定程度上能够处理样本数据不均衡问题;泛化能力为模型固有属性,难以通过样本扩充得到提升;空间变异性通过控制指标的重要程度进而影响模型的精度。研究过程为单沟泥石流危险性评价模型相关问题的研究提供了新的思路,所得结论将为今后各类泥石流危险性评价模型运用提供指导。     

甘肃南部武都地区泥石流危险性评价

泥石流的发生受控于多种因子,而各因子属性段对泥石流的发生起到不同的作用.以甘肃南部武都地区为研究区,考虑到地震扰动影响并结合当地的地质环境条件,选取了高程、坡度、岩性、土地利用类型、滑坡点密度、地震因子、地质构造缓冲区及归一化植被指数(NDVI)等8个评价因子进行危险性评价.而后基于信息量模型和敏感性分析法对各影响因子属性类进行计算分析,得到各属性类的量化值.最后通过叠置分析,得到泥石流灾害危险性分区.结果表明,在中度、高度及极高度危险区内,信息量模型中分布的泥石流面积占研究区泥石流总面积的百分比为22.5％,24.7％,37.2％,而敏感性模型中占到的比例分别为25.5％,28.1％和36.4％.敏感性模型中中度危险区以上包含的泥石流比例占到90％,大于信息量模型的84.4％,因此,采用敏感性模型得到的危险性分区结果具有更高的精确性,能够为实际应用提供参考依据.     

基于可拓层次分析法的区域泥石流灾害评价研究

为解决传统方法在泥石流沟评价方案重要性赋值时只考虑两种极端情况的限制问题,以甘肃省天祝藏族自治县境内的13条泥石流沟作为研究对象,将可拓集合理论和方法应用到区域(流域)多条泥石流沟的实际评价问题中,为区域(流域)多条泥石流沟的综合评价和排序以及区域泥石流综合治理提供了新的思路。结果表明:(1)通过本方法研究得到13条泥石流沟中处于中度危险的有1条,其余12条处于轻度危险,与其他研究成果较为一致。说明本方法在区域(流域)多条泥石流沟的综合评价和排序方面的理论是合理的。(2)本方法同时考虑了以往泥石流沟危险性评价使用模糊AHP方法不考虑判断矩阵一致性方面的缺欠,将求解符合一致性要求的判断矩阵权重向量的方法有机地融合到EAHP方法中,使决策结果更贴近客观实际。(3)研究进一步指出,泥石流沟危险性评价的核心问题是判断指标的选择,应根据不同的区域的实际情况选取。虽然指标选择困难较大,但对于同一区域而言,某些指标对于各泥石流沟的影响是基本一致的(比如降水、下垫面、区域地质等因素),因此,利用该方法可以避免过多的指标参与到评价模式之中,使评价过程更为简单。     

泥石流沟判别与危险度评价研究

以云南泥石流形环境的区域调查为基础，提出了以１１项因素作为泥石流沟判别与危险度评价预测的背景参数，依据关联性序列分析确定了因素的权重分析，应用数量化理论建立了泥石流沟判别模式和危险度评价预测的计算方法，实际应用结果表明该法可靠、简便和实用，适用蚶类泥石流沟判定与危险度的评价预测。     

泥石流风险管理和土地规划

泥石流风险定量表达为泥石流危险度和泥石流易损度的乘积。泥石流风险管理的目的是降低风险或转移风险。泥石流风险管理主要有三种途径：降低危险度，降低易损度和灾害保险。在泥石流风险管理的实际操作中，往往要标本兼治，三管齐下，采取降低风险和转移风险的综合措施。泥石流风险与土地规划关系密切，风险评价可为泥石流易发地区的土地可持续利用提供科学决策的依据。     

论泥石流学

泥石流学具有明确的研究对象、完整的学科体系和系统的研究方法，完全可以作为一门独立的学科；泥石流是一种复杂的山地灾害现象，研究难度大，研究历史又短，故泥石流学理论体系的成熟还需有个发展过程．泥石流学是一门正在趋向完善的新兴边缘学科．     

昆明市东川城区后山泥石流危险性评价

云南省是中国遭受泥石流灾害最严重的省区之一,而对危险范围和危险程度进行划分和评估是泥石流减灾的重要内容。以昆明市东川城区后山泥石流为例,应用泥石流沟危险度综合评价法对泥石流危险度进行了评价;接着应用流域背景预测模型对泥石流危险范围进行预测,在这些数据和已构建的东川城区数字高程模型数据的基础上,应用GIS生成了以上泥石流危险范围预测图,研究成果为东川城区减灾防灾提供了科学依据。     

云南省滑坡泥石流灾害评估方法研究

通过对云南省滑坡泥石流灾害资料的收集和调研,提出了滑坡泥石灾害分类与等级划分标准,根据滑坡泥石流灾害评估的综合性、客观性、科学性和实用性原则,建立了人员伤亡、房屋破坏、基础设施破坏和农业损失的评价指标体系。提出了调查、统计、评估和核灾等滑坡泥石流灾害结合评估办法,以期实现抗灾救灾管理工作的规范化和制度化。     

细颗粒浆体、泥石流浆体对泥石流运动的作用

通过泥石流野外观测资料分析,得出稀性泥石流及粘性泥石流存在颗粒不分选的浆体,并讨论了一般形式的泥石流流速公式,它适用于类似蒋家沟各种类型的泥石流。     

泥石流的颗粒流模型

颗粒流的应力由三部分:弥散应力、摩擦应力和碰撞应力组成。对快速颗粒流来说,颗粒碰撞应力占优势,其他应力可略去不计。颗粒流模型非常适合描述颗粒间流体相互作用较小的无粘泥石流或水石流,作为应用例子的是:从颗粒流模型导出的速度分布与无粘泥石流的大量试验测量结果相一致。除颗粒流模型外,在泥石流研究中应用较多的还有宾汉体模型、膨胀体模型和粘塑体模型。它们都能作为特例,包括在两相流模型之中。     

泥石流运动流型与流态特征

泥石流的运动流型与流态是研究泥石流运动力学的重要内容。以云南东川蒋家沟泥石流运动观测为例,对阵流型、连续型、复合型三种流型及相应的流量过程特征进行了分析;借鉴水力学的流态理论,对天然沟遭中泥石流的流动状态(即层动流、波动流现象)进行了探讨分析,指出在一阵流动过程中也会出现几种不同流态特征。