基于信息量模型的地质灾害易发性评价:以川东南古蔺县为例

地质灾害威胁着山区人民生命财产安全,进行地质灾害易发性评价有助于山区城镇进行规划与建设时规避灾害风险。以川东南古蔺县为例,基于ArcGIS空间分析获取了研究区高程、坡度、岩性、斜坡结构、植被指数、距断层距离和距道路距离7个评价因子,采用信息量模型分别对滑坡和崩塌灾害进行易发性评价后,进一步利用ArcGIS单元统计功能对比了滑坡和崩塌易发性的信息量值,选取相对更大的信息量值作为该栅格的最终信息量值,绘制了研究区综合地质灾害易发性图,利用自然断点法将古蔺县按信息量值的大小划分为极低、低、中、高和极高易发区。结果表明：地质灾害主要分布在断层和道路附近,断层和人类工程活动是造成研究区地质灾害频发的主要原因;高易发区与极高易发区面积之和为1 315.62 km²,占全区总面积的41.32%;预测模型性能经ROC曲线检验,AUC值为0.812 5,说明栅格最大值法预测的古蔺县综合地灾易发性效果良好。     

不同栅格尺寸下输电线路地质灾害易发性评价

输电线路的安全运行对国家经济建设与发展具有重要意义,而针对输电线路进行地质灾害易发性评价的研究较少。以京津冀地区的输电线路为例,选取高程、坡度、坡向、地形起伏度、地层岩性、距断层距离、距水系距离、土地利用类型8个指标因子,采用频率比法对各指标因子进行分级,构建易发性评价体系。再利用不同的机器学习模型,使用不同尺寸的栅格单元作为评价单元对研究区进行易发性评价。最后,选取精度最高的机器学习模型与传统的层次分析法完成研究区易发性区划图。研究结果表明：贝叶斯网络模型在区域输电线路易发性评价中的应用效果最好,模型性能最强,最高AUC值为0.876。与传统的层次分析法相比,BN模型在研究区易发性制图中的效果更好,精度更高。此外,采用50 m的栅格作为评价单元在研究区易发性评价中取得了最好的应用效果,研究成果为输电线路地质灾害易发性评价以及栅格尺寸的选用提供了思路以及参考。     

基于GIS与信息量模型法的山东省蒙阴县地质灾害易发性评价

蒙阴县位于山东省东南部,岱崮地貌分布范围较广。近年来,随着人类工程活动的增强,崩塌滑坡泥石流灾害进一步加剧。本文在山东省蒙阴县1∶5万地质灾害风险普查的基础上,结合最新的遥感信息,选取坡度、起伏度、工程地质岩组、地质构造、地貌类型5个影响因子作为研究区地质灾害易发性的评价指标,采用信息量模型法对各评价因子进行信息量计算,通过GIS空间分析平台,建立了蒙阴县地质灾害易发性评价体系,为蒙阴县有效开展防灾减灾救灾工作,切实保障经济社会可持续发展提供有效的科学决策依据。研究区划分为地质灾害高易发区、中易发区、低易发区、非易发区４个等级,特征曲线（ROC）的线下面积（AUC）精度检验值为0.833,表明评价精度较高。     

基于信息量模型的涪陵区地质灾害易发性评价

本文以重庆涪陵区为研究区域,选取坡度、坡向、累计汇水面积、地层岩性、水域、降雨量、植被和土地利用分类8个影响因子,提取高分一号遥感数据（2013.12.24）动态影响因子,引入信息量模型,分别计算上述影响因子对应的信息量,对该时期示范区的地质灾害危险性进行评价,并引入ROC曲线和AUC评价指标,对得到的区域地质灾害易发性评价结果进行精度评估。结果显示,2013年12月研究区内高易发区面积占总面积的9.73%,该易发区内含有104个地质灾害点,占所有灾害点的52.7%,灾积比为5.42,明显大于其他易发等级类别。利用ROC评价方法,计算成功率曲线AUC为0.796,预测率曲线AUC为0.748（74.8%）,具有较高的可靠性,证明本文方法在该区域地质灾害易发性评价的适应性良好。     

不同降雨工况条件下的崩滑地质灾害危险性评价

为针对性地采取预防、避让、治理等地质灾害防治与管控提供依据,完善在地质灾害危险性评价中将降雨作为单一诱发因子参与评价体系的弊端,在大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨4种不同降雨工况条件下进行了研究区崩滑地质灾害危险性评价。以云南省元阳县作为研究区域,以栅格单元作为评价单元,选取地貌类型、高程、坡度、坡向、曲率、工程地质岩组、土地利用类型、断层距离和河流距离9个评价因子,采用主观的层次分析法与客观的信息量模型相结合的加权信息量模型对元阳县崩塌、滑坡进行了地质灾害易发性评价。研究结果表明：基于自然间断点法元阳县域可分为低、中、高、极高4类易发区,4类易发区面积分别占元阳县面积的21.55%,35.46%,25.53%和17.16%。利用ROC曲线得出区划结果精度AUC值为0.812,表明区划结果很好。在易发性评价基础上,以年平均最大日降雨量为诱发因素,分别对大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨4种工况条件下的研究区进行了崩塌、滑坡地质灾害危险性评价,得到了大雨([25,50) mm)工况、暴雨([50,100) mm)工况、大暴雨([100, 250]mm)工况和特大暴雨(>250 mm)工况4种...     

基于样本与因子优化的黄冈南部地区地质灾害易发性评价

为对比信息量模型中灾害数量和灾害面积2种样本的适用性，以黄冈南部地区作为研究对象，探讨了评价因子的优化组合形式，采用信息量模型，根据研究区工程地质条件和地质灾害的特征初选评价因子，结合成功率曲线确定2种样本的因子优化组合，进而通过灾害比率及典型地质灾害点验证易发性评价结果。结果表明:①在单因子评价结果中，2种样本的单因子评价结果的AUC值排列顺序不尽相同，但呈现出一定规律性；②各叠加因子评价结果的准确度均达到因子优化组合的94.9%以上，变化幅度相对较小，且呈现出随因子数量增加而增大的趋势，但并不是越多越好；③2种样本的易发性评价结果都显示出高、较高易发区主要集中于研究区中部及北部地区，低易发区和较低易发区多集中于长江沿岸以及研究区南部，与灾害分布位置相符；④2种样本均为地质灾害易发性评价中信息量模型的有效计算样本，且面积样本的准确度明显优于数量样本。      

基于ArcGIS信息量模型的宁远县地质灾害易发性评价与区划

以宁远县地质灾害详细调查为基础,结合南方特有的山地丘陵地区的地质环境条件,深入分析宁远县地质灾害的发育特征;基于信息量模型,选取地质灾害现状和影响地质灾害发生、发展的八个因素作为影响因子,利用GIS技术的空间分析和制图功能,计算触发地质灾害发生的各影响因子的信息量值,在Arc GIS平台中将赋有各因子信息量值的因子图层进行叠加,得到了宁远县地质灾害易发性区划图;信息量模型的预测结果与实际调查情况基本吻合,该研究结果对宁远县地质灾害防治规划和地质灾害易发性分区提供重要依据和参考意义。     

基于GIS的地质灾害易发区划分与评价研究

分析了地质灾害形成条件、诱发因素,将灾点分布密度、斜坡坡度、斜坡坡型、斜坡坡高、河流冲刷、岩土体条件、人类活动等七个因素作为地质灾害易发程度评价指标,利用层次分析法计算出各评价因子的权重。基于GIS将评价因子进行量化,得到了各评价指标归一化图,根据各评价指标的权重,利用空间叠置分析功能将所有评价指标进行叠加分析计算,得到地质灾害高易发区、中易发区、低易发区和不易发区的分级结果。分级结果极大地方便了地方政府相关部门防灾减灾工作,为地质灾害防治提供了决策依据。     

基于GIS分析的泰安市地质灾害风险评价

泰安市地处鲁中山区,山地丘陵广泛分布,崩塌、滑坡、泥石流和岩溶塌陷等地质灾害较为发育。本次研究依托新一轮1∶5万地质灾害风险普查,基于ArcGIS平台空间分析功能对高精度DEM、构造、工程地质和水文地质、降雨及植被等数据分析和提取,利用信息量法和层次分析法分别对崩滑泥石流和岩溶塌陷易发性评价,以降雨作为危险性评价因子,综合考虑人口和经济因素选择用地类型作为易损性条件进行风险区划,最终划分为地质灾害风险高、中、低3个等级,为今后有效开展自然灾害综合防治、衔接国土空间规划和保障经济社会可持续发展提供基础依据。     

基于信息量模型的中国滑坡灾害风险区划研究

基于信息论发展起来的信息量模型是进行区域滑坡灾害风险评估的一种有效方法。GIS技术为滑坡灾害在不同模型条件下的风险评估提供了有效地技术支持。经过研究，开发出了基于MapGIS软件平台的滑坡灾害风险分析系统。在该系统支持下．采用信息量模型对中国范围内的滑坡灾害进行危险性分析。进而进行区域社会经济易损性分析。并在此基础上进行最终的滑坡灾害风险评估。     

一种适合于科学数据的聚类算法

聚类是科学数据挖掘中的核心问题.在已提出的聚类算法中大都是基于＂距离＂的概念,这类算法的缺点在于处理数据量大和维数高的科学数据时不够有效,因此提出迭代网格算法.这个算法与基于距离的损法有根本不同,它抛弃了距离的概念,而采取一种新的思路.它不仅能够自动发现包含有趣知识的子空间,并将里面存在的所有聚类挖掘出来;而且它能很好的处理维数高和数据量大的科学数据.     

基于证据权法的巴东县城滑坡灾害易发性评价

巴东县城由于其特殊的地理位置和特有的地质条件，使之成为滑坡灾害多发地带，严重威胁着巴东县城的发展，因此，有必要对巴东县城进行滑坡易发性评价研究。首先，基于GIS平台分别提取影响滑坡发生发育的各指标因子（地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质条件等），并划分证据层；其次，采用证据权法分别计算各证据层的权重及后验概率；然后将单元各证据层后验概率进行叠加，生成滑坡易发性分区图；最后，使用自然断点法将研究区按滑坡易发程度分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区与极低易发区5类，极高易发区与高易发区面积之和约占研究区总面积的33%，其中86%的已有滑坡发生在极高易发区和高易发区，利用成功率曲线检验表明区划效果较好。      

The glacier area changes in the Qangtang Plateau based on the multi-temporal grid method and its sensitivity to climate change

Glacier area changes in the Qangtang Plateau are analyzed during 1970-2000 using air photos,relevant photogrammetric maps and satellite images based on the multi-temporal grid method.The results indicate that the melting of glaciers accelerated,only a few of glaciers in an advancing state during 1970-2000 in the whole Qangtang Plateau.However,the glaciers seemed still more stable in the study area than in most areas of western China.We estimate that glacier retreat was likely due to air temperature warming during 1970-2000 in the Qangtang Plateau.Furthermore,the functional model of glacier system is applied to study climate sensitivity of glacier area changes,which indicates that glacier lifespan mainly depends on the heating rate,secondly the precipitation,and precipitation increasing can slow down glacier retreat and make glacier lifespan prolonged.     

基于网格和密度的图像增强算法

提出了一种基于网格和密度的图像增强算法(IIA),这种算法是对图像中的像素点进行基于网格和密度的聚类,自动寻找到图像中需要增强的区域,然后进行增强处理.在此处理过程中可以有效忽略对图像中孤立点的增强,从而抑制噪声.由于算法中对单元网格的处理相互独立、无关联性,从而表现出较好的并行特性.     

A high precision comprehensive evaluation method for flood disaster loss based on improved genetic programming

Precise comprehensive evaluation of flood disaster loss is significant for the prevention and mitigation of flood disasters. Here, one of the difficulties involved is how to establish a model capable of describing the complex relation between the input and output data of the system of flood disaster loss. Genetic programming （GP） solves problems by using ideas from genetic algorithm and generates computer programs automatically. In this study a new method named the evaluation of the grade of flood disaster loss （EGFD） on the basis of improved genetic programming （IGP） is presented （IGP-EGFD）. The flood disaster area and the direct economic loss are taken as the evaluation indexes of flood disaster loss. Obviously that the larger the evaluation index value, the larger the corresponding value of the grade of flood disaster loss is. Consequently the IGP code is designed to make the value of the grade of flood disaster be an increasing function of the index value. The result of the application of the IGP-EGFD model to Henan Province shows that a good function expression can be obtained within a bigger searched function space; and the model is of high precision and considerable practical significance. Thus, IGP-EGFD can be widely used in automatic modeling and other evaluation systems.     

网格环境下基于双服务器和时间优先的资源查找法

对网格环境下现有查找方法进行了简要分析和比较,指出了其中存在的不足,提出了基于双服务器和时间优先的资源查找算法(Dual Serve&Time First,简称DSTF)。对这些资源查找方法进行了时间和空间复杂度分析,结果表明DSTF算法的时间复杂度不大,其空间复杂度小,是网格环境下一种有效的资源查找方法。     

Estimating the maximum impact force of dry granular flow based on pileup characteristics

The maximum normal impact resultant force(NIRF)is usually regarded as the sum of the static earth pressure of the dead zone and the dynamic impact pressure of the flowing layer.The influence of the interaction between the flowing layer and dead zone on the impact force is ignored.In this study,we classified two impact models with respect to the pileup characteristics of the dead zone.Then,we employed the discrete element method to investigate the influences of the pileup characteristics on the impact force of dry granular flow on a tilted rigid wall.If the final pileup height is equal to the critical value,the maximum NIRF can be estimated using a hydrostatic model,because the main contribution to the maximum NIRF is the static earth pressure of the dead zone.If the final pileup height is less than the critical value,however,the particles in the dead zone are squeezed along the slope surface by the impact ofthe flowing layer on the dead zone,and because of shear effects,the flowing layer causes an entrainment in the dead zone.This results in a decrease in the volume of the dead zone at the moment of maximum NIRF with increases in the slope angle.As such,the maximum NIRF mainly comprises the instant impact force of the flowing layer,so hydro-dynamic models are effective for estimating the maximum NIRF.Impact models will benefit from further study of the components and distribution of the impact force of dry granular flow.     

Scour development around submarine pipelines due to current based on the maximum entropy theory

This paper presents the results from laboratory experiments and theoretical analysis to investigate the development of scour around submarine pipeline under steady current conditions. Experiments show that the scour process takes place in two stages: the initial rapid scour and the subsequent gradual scour development stage. An empirical formula for calculating the equilibrium scour depth (the maximum scour depth) is developed by using the regression method. This formula together with the maximum entropy theory can be applied to establish a formula to predict the scour process for given water depth, diameter of pipeline and flow velocity. Good agreement between the predicted and measured scour depth is obtained.     

采用多模型融合方法评价滑坡灾害易发性:以湖北省五峰县为例

不同的易发性评价模型可以得到有差异的滑坡空间预测结果，选取最优模型甚至综合各模型的优势是提高易发性评价精度的有效方法。为检验模型融合思路的有效性，以鄂西地区五峰县渔洋关镇为研究区，提取坡度、地层、断层、河流、公路等7个滑坡成因条件，分别采用信息量模型、证据权模型和频率比模型进行滑坡易发性评价；并将3种模型分别进行归一化、主成分分析（PCA，Principal component analysis）和优势融合，得到了6幅易发性分区图。结果表明:优势耦合模型精度最高（90.3%），频率比模型次之（89.7%），归一化融合模型和PCA融合模型分别为89.3%和89.1%，以上4种结果的精度均高于证据权模型（87.7%）和信息量模型（87.6%）；6幅预测图对应的评价结论与历史滑坡空间分布的实际情况相符。空间一致性对比结论表明，主成分融合模型与优势耦合模型的同格率高达68%，其预测结果避免了单个模型预测结论带来的偶然性和片面性，说明多模型融合方法与优势耦合模型在提高滑坡易发性预测精度上是可行性的，该思路对其他地区滑坡灾害易发性评价具有借鉴意义。