3S技术下滑坡危险性区划及监测

针对传统知识驱动型滑坡灾害研究多依赖专业人员经验,具有主观性和不确定性的问题,该文提出了基于数据驱动滑坡致灾因子评价及危险性区划的方法。采用证据权模型,较好地平衡了滑坡危险性区划中准确性与高效性之间的矛盾,实现了较为精确的滑坡易发性及危险性区划;利用感知层、网络层、应用层的物联网技术,实现了高危险区滑坡点在线预警监测。3S技术支持下的滑坡危险性区划及监测实验结果表明:所用模型及监测技术不仅可以准确评价滑坡致灾因子权重及危险性区划,还能够精准、高效实现滑坡点实时监控预警。     

滑坡危险性预测模型的设计与实现

滑坡灾害的发生严重影响人类社会的生产生活,因此对滑坡灾害的预警预测工作一直是地质灾害监测和防治的重点,国内外众多学者都对此进行了相应研究。本文在前人的研究基础上把信息量模型和降雨诱发指数应用在滑坡预测研究中,充分考虑两者的耦合影响,建立了滑坡危险性预测模型,并完成了模型的开发工作。该模型实现了滑坡灾害危险性预测的快速化、自动化,并且已集成到江西省地质灾害预警预报分析决策系统中,得到了成功应用。     

GIS辅助下滑坡灾害危险性区划图的绘制——以四川省攀枝花市为例

以四川省攀枝花地区为研究区域,选取高程、坡度、坡向、土地利用类型、地层岩性、道路交通、河流水系7个影响因子为评价指标,将上述指标作为栅格数据输入,并选择历史滑坡灾害点的影响因子数据作为样本,建立Logistic回归方程,进行回归方程和回归系数的显著性检验,最后利用回归方程对研究区滑坡危险性进行预测,编制滑坡危险性区划分布图。结果表明,逻辑回归方法得到的危险性分区图中,极高和高危险区包含了83%的已知滑坡灾害,攀枝花地区滑坡危险性较高的区域占到区域总面积的将近50%,主要分布在中部和南部人口比较集中的地区,与滑坡的发生受人类工程活动的影响比较吻合。     

层次分析法的黄河上游滑坡易发性评价

针对黄河上游龙羊峡至积石峡段滑坡灾害分布易发性评价与区划成图问题,该文以ArcGIS为平台,联系评价区的实际特点,选取地貌类型、地层岩性、降雨、断层、坡度为评价因子,运用层次分析法(AHP)确定各评价因子的权重,建立研究区滑坡易发性评价模型,结合GIS的空间分析功能实现研究区内滑坡灾害的易发性区划。结果表明,滑坡灾害主要集中在龙羊峡库区右岸和群科-尖扎盆地。区划结果与野外实际调查基本吻合,为今后GIS应用于地质灾害区划提供了思路,同时可为区内地质单位进行灾害监测提供基础数据和依据。     

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。     

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。     

利用ArcGIS Engine开发滑坡危险性评价系统

地质灾害信息,尤其是滑坡灾害的多源性、模糊性、非确定性和随机性,使得信息处理和空间综合分析十分复杂。利用ArcG IS Engine的二次开发接口,结合地质灾害专业数学模型,包括模糊综合评判、多元回归分析、神经网络、信息量法4种模型,使用栅格图层叠加方法,得出滑坡危险性评价图。克服了传统危险性评价成果缺乏直观性和可操作性,导致成果可靠程度的降低。本文主要尝试利用4种模型进行滑坡危险性区域评价,以秭归县某区域为原型,得到评价结果包括低、较低、较高、高4种。因此,建立地质灾害危险性评价的G IS系统是十分必要的。     

基于SINMAP模型的线路工程廊道浅层滑坡危险性评价

进行线路廊道滑坡地质灾害危险性评价与监测预警对线路的通畅和安全运行至关重要。本文以某铁路段廊道作为研究区域,结合地形地貌、地质、遥感信息、土壤、植被、水文及气候等数据,分析区段内滑坡孕灾影响因素并进行多因素方差分析,构建廊道滑坡稳定性指数地理空间信息模型,以此为基础对线路廊道进行滑坡危险性评估。针对诱发滑坡主要因素降水量的影响,对线路廊道滑坡危险性进行不同降水量条件下的分段评价,为铁路线路滑坡灾害评估、监测与预警工作提供理论与方法支持。     

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。     

TLS在滑坡几何特征快速提取中的应用

滑坡灾害是危险性和破坏力均非常严重的地面灾害之一,滑坡发生后如何快速、高效和高精度地获取滑坡体的几何特征数据是滑坡应急处置重要的测绘保障工作内容。本文应用地面三维激光扫描仪(TLS)进行了快速获取滑坡区域数据和几何特征提取的科学试验,通过ILRIS_36D地面三维激光扫描仪和PolyWorks软件获取和处理数据,提取了滑坡几何特征,数据可供相关部门对滑坡灾害进行快速科学处置。该方法速度快、精度高、信息全,与常规测量方式相比具有多方面的优势。     

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。     

环境因子空间特征约束的区域滑坡敏感性模糊逻辑分析方法

中国西部山区灾难性滑坡事件频繁发生,滑坡敏感性分析已成为灾前科学预警和主动防范的必要手段。传统滑坡敏感性分析方法中单一知识驱动模型对滑坡灾害环境因子定权主观性强,数据驱动模型过分依赖样本数据的质量及数量。针对上述问题,提出了一种环境因子空间关联特征与启发式模糊逻辑模型耦合的区域滑坡敏感性分析方法,通过灾害环境因子滑坡频率比与信息熵权等空间统计指标,显式描述滑坡灾害环境因子的贡献度与空间分布特征,以此约束多因子耦合的区域滑坡敏感性计算。选择中国重庆市奉节县内的灾害多发地带进行验证评估,实验结果表明,所提方法优于单一的信息量模型、信息量-逻辑回归模型方法。     

GIS支持下应用PSO-SVM模型预测滑坡易发性

滑坡灾害易发性预测是滑坡监测、预警与评估的关键技术。如何有效地选取评价因子和构建预测模型是滑坡灾害定量预测研究中的难题。本文以三峡库区长江干流岸坡作为研究区,通过地形、地质和遥感等多源数据融合,提取滑坡孕灾环境和诱发因素的信息作为评价因子。在此基础上,针对滑坡灾害的非线性和不确定性特征,采用粒子群算法对支持向量机模型参数进行全局寻优,构建粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)-支持向量机(support vector machine,SVM)模型,定量预测滑坡易发性。最后通过分类精度比较分析基于格网单元和对象单元的滑坡易发性预测精度,结果表明,基于对象单元的PSO-SVM预测精度较高,其曲线下面积为0.841 5,Kappa系数为0.849 0,预测结果与野外实际调查情况较为一致,可为三峡库区滑坡防灾减灾工作提供参考。     

线状自然灾害风险地图的自动综合——以铁路承灾体为例

在地理学与地图学的基础上,从灾害系统的角度,探讨了图层约束(LC)和道格拉斯-普克(DP)相结合的线状地图自动综合问题。以铁路线为例,构建了基于地震长期烈度区划、滑坡危险性、泥石流灾害活动程度、多年平均最大积雪深度、水灾频次、沙尘暴年最大日数和湖泊分布等图层信息的约束源数据库,结合铁路密度与综合致灾强度风险矩阵,实现了分区、分段铁路承灾体的自动综合,揭示了多尺度下铁路密度分布的区域规律。     

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.     

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。     

“6·28”关岭滑坡特大地质灾害应急遥感调查研究

2010年6月28日14时30分,贵州关岭县岗乌镇大寨村因连续强降雨引发山体滑坡,中国国土资源航空物探遥感中心(简称航遥中心)立即收集了滑坡前卫星遥感数据,并于6月30日成功获取了滑坡区0.08 m分辨率的航摄数据。作者利用滑坡前后的高分辨率影像数据和数字高程模型,采用数字滑坡技术分别对该滑坡的影响范围、滑动方向、规模及灾情进行了定量解译,得出滑坡灾害影响区面积、滑塌体规模、碎屑堆积规模、损毁耕地面积及掩埋房屋数量等,并在第一时间为前线救灾治理工作提供了丰富而准确的调查数据,确定关岭滑坡为一起罕见的滑坡碎屑流复合型特大灾害,这一灾害在贵州历史上未有过记载。     

汶川地震山地灾害遥感快速提取及其分布特点分析

针对泥石流滑坡灾害体特有的物质组成与活动特点,通过比较分析其在不同遥感影像的光谱特征差异,选择ETM+影像作为主要数据源,提取湿度指数与绿度指数,利用ETM+的穗帽变换、影像差值增强、密度分割和掩膜技术建立了泥石流滑坡山地灾害快速提取模型,并用于汶川地震.通过灾害体的提取,分析了本次地震山地次生灾害的分布规律,利用空间叠加进行了成因的分析.本次地震山地灾害具有如下特点:(1)沿主要地表破裂带分布;(2)山地灾害主要出现在8度-9度地震烈度区,随着烈度的降低,山地灾害的总面积也相应的减少;(3)山地灾害主要发生在海拔高度1000-2500m的地带;(4)主要发生在坡度20°-50°之间的边坡上;(5)地震及余震期间以崩塌滑坡滚石为主,后期以泥石流滑坡为主;(6)具有河流左右两岸呈不对称分布等特点.结果表明,利用ETM+影像建立基于湿度指数与绿度指数的快速提取模型,对于大规模泥石流滑坡提取效果较好,进行大区域山地灾害的遥感快速提取是可行的.     

重庆市滑坡灾害时空特征分析

重庆市是滑坡灾害高发的城市,滑坡灾害每年都会造成大量的人员伤亡和经济损失。本文结合历年滑坡统计资料,基于GIS平台,分析重庆市滑坡灾害的时空分布特征。自1980年起,重庆发生滑坡的次数明显增加,且集中发生在5~9月,尤其是7月。80%以上的滑坡为降雨引发,其次是自然灾害和人类活动,人类活动诱发滑坡灾害增长速度最快。重庆滑坡密度大的地区为市区以及万州区、忠县等三峡库区核心地带,滑坡高发地区有东北向西南方向变化的趋势。     

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。