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MAPGIS的西安地裂缝分析应用

地裂缝是西安市区较为严重的地质灾害,其影响因素有构造运动、地下水开采、地形地貌、地层条件等。本文将具有统一地理坐标和空间分析能力的MAPGIS地理信息系统应用于地裂缝活动强度评价,根据对地裂缝影响因素的分析,建立层次分析模型,计算每一影响因素的权重,确定在GIS支持下的地裂缝活动强度评价模型。再通过MAPGIS图形、图像处理等模块对各单因素专题层进行地图代数运算,得出地裂缝影响因素叠加图像并确定分区阈值,以此为依据对西安地裂缝活动强度进行分区,进而实现对地裂缝活动强度的预测。     

基于贝叶斯优化机器学习超参数的滑坡易发性评价

利用机器学习模型进行滑坡易发性评价时,不同的超参数设置往往会导致评价结果的不同。采用贝叶斯算法对4种常见机器学习模型(逻辑回归LR、支持向量机SVM、人工神经网络ANN和随机森林RF)的超参数进行了优化,探索了该算法对滑坡易发性机器学习模型的优化效果。以湘中地区4县(安化县、新华县、桃江县和桃源县)滑坡易发性评价为例说明该算法的可行性与适用性。基于滑坡历史编录,确定研究区内1 017个滑坡点,并选定15个滑坡影响因子,以此构建滑坡易发性模型的训练集和测试集。利用贝叶斯优化算法对4种机器学习模型的主要超参数进行了优化,依据优化后的超参数建立了4种优化模型,并使用AUC值等指标来比较其预测能力。结果表明：经超参数优化后的4种机器学习模型预测性能均有所提高,且基于贝叶斯优化的随机森林模型表现最好。     

基于栅格最大值法的县域综合地质灾害建模

四川省地形高低悬殊, 岩性构造发育, 各类地质灾害频发, 开展地质灾害易发性评价具有重要意义。崩塌、泥石流属于广义上的滑坡, 以四川省丹巴县为例, 从考虑不同滑坡类别的区域性地质灾害易发性出发综合考虑崩塌、滑坡、泥石流的空间概率分布。基于ArcGIS通过高精度数字高程模型共选取高程、坡度等10个地质灾害关键控制因素, 采用信息量模型对综合地质灾害进行了易发性评价。最终通过ArcGIS的单元统计(Cell Statistics)功能实现多个栅格图层最大值法合成综合易发性, 进一步利用受试者工作特征曲线(ROC)验证单种滑坡类别易发性模型的精度。按照自然断点法将研究区划分为极低、低、中、高、极高易发区, 高易发区和极高易发区主要集中分布在章谷镇、太平桥乡以及甲居镇等地。研究结果证明信息量模型能对单类地质灾害进行评价, 栅格最大值法是获取综合易发性的一种有效评价方法。      

西安地裂缝活动多因素影响的GM(1,N)数学模型

西安地裂缝受构造控制,人工抽汲地下水产生的地面沉降、承压水位变化和其它随机因素影响使其活动加剧。利用地裂缝活动及相关监测资料,运用灰色系统理论,建立了地裂缝活动多因素影响的动态模型ＧＭ（１,３）、ＧＭ（１,４）,定量评价了各影响因素对地裂缝垂直活动量的贡献,为建立和完善地裂缝防治减灾系统提供科学依据。     

基于AHP法的鲁中某高铁岩溶塌陷易发性评价

鲁中地区隐伏岩溶广泛分布,多年来岩溶塌陷灾害频发,给区内高速铁路的勘察、施工与运营管理带来了较多困难。本文以泰安东地区某拟建高速铁路为研究对象,在对线路穿越段地质构造、水文地质条件、岩溶塌陷发育现状总结分析的基础上,选取了8项岩溶塌陷影响因子作为评价指标,并运用AHP法计算了各评价指标的权重,构建了有针对性的评价指标体系,结合GIS空间分析方法进行了岩溶塌陷易发性评价。结果表明：研究区易发性高区面积约11.0km²,占比37.6%,易发性中等区面积约9.6km²,占比32.9%,易发性低区面积约7.8km²,占比26.8%,需在高速铁路建设过程中有针对性地采取进一步的防治工程措施。本研究成果可为高铁线路方案的确定及工程处理提供地质依据,也可为同类覆盖型岩溶区高速铁路工程的规划建设与防灾减灾管理提供参考。     

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。     

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。      

基于逻辑回归模型和3S技术的思南县滑坡易发性评价

区域滑坡易发性评价对滑坡灾害防治具有重要意义，贵州省思南县由于其特殊的自然地理和地质条件，受滑坡地质灾害的影响非常严重，因此，非常有必要对思南县的滑坡易发性进行评价。在滑坡编录的基础上，采用由RS、GIS和GPS组成的3S技术，获取了思南县的数字高程模型、坡度、坡向、剖面曲率、坡长、岩土类型、地表湿度指数、距离水系的距离、植被覆盖度和地表建筑物指数10个滑坡影响因子；再在频率比和相关性分析的基础上，利用逻辑回归模型对思南县的滑坡易发性进行了评价并绘制了易发性分布图。结果表明:利用逻辑回归模型预测思南县滑坡易发性的准确率(AUC值)达到0.797，较为准确地预测出了思南县滑坡分布规律；极高和高滑坡易发区主要分布在高程低于600 m、地表坡度较大且以软质岩类为主的区域；而极低和低滑坡易发区主要分布在高程较高、地表坡度较小且以硬质岩类为主的区域。      

确定性系数与随机森林模型在云南芒市滑坡易发性评价中的应用

编制科学的滑坡易发性分区图,可以有效降低灾害带来的损失。以云南省芒市为研究区,利用确定性系数模型（certainty factor,简称CF）方法计算各个因子的敏感值,作为随机森林（random forests,简称RF）的分类数据,选取合适的训练数据和最优化的模型参数进行模型预测,从而对研究区进行滑坡易发性评价分区。采用频率比方法将连续性因子离散化,从而通过确定性系数计算因子不同区间的滑坡易发性,同时利用CF先验模型,对研究区负样本进行选取。通过计算袋外误差得到最优化的RF参数,随后利用RF模型对研究区模型进行训练及预测。绘制ROC曲线和三维遥感影像对预测模型结果分别进行定量和定性评价,结果表明,所得到的模型精度为91%,优于随机抽样得到的结果。最后,采用平均基尼不纯度减少和平均准确度下降两种计算方法计算、评价了研究区各个因子的重要性。基于以上对研究区进行的滑坡易发性评价结果,可以为该区灾害风险评估和管理提供依据。      

基于RSIV-RF模型的凉山州泥石流易发性评价

针对随机森林(RF)模型进行泥石流易发性评价过程中存在连续型因子依靠主观意识分级、随机选取的非泥石流样本准确度较低等问题,以位于四川西南部的凉山彝族自治州为研究区,提出基于统计学先验模型抽样的随机森林对研究区进行泥石流易发性评价分区。利用累计灾害频率等曲线的相对变化对连续型因子进行分级处理;采用粗糙集理论(RS)和信息量法(IV)计算加权信息量值,划定极低和低易发性区并从中选择负样本数据。通过袋外误差(OOB)变化曲线确定RF模型的最佳树棵数n＿estimators和分裂特征数max＿features,随后构建加权信息量-随机森林(RSIV-RF)模型预测凉山州泥石流易发性。进一步地,与从全区随机选择非泥石流样本的RF模型开展对比研究。结果表明,训练集和测试集下RSIV-RF模型的准确度分别为0.89,0.83,且对应的ROC曲线的AUC值分别为0.920,0.895,均高于单独的RF模型;RSIV-RF绘制的泥石流易发性评价图与历史灾害分布较为一致,较高和高易发性等级区域占研究区面积比为18.625%,包含了78.57%的泥石流点。性能评估和易发性统计结果均表明基于RSIV-RF能够...     

基于易发性评价的地质灾害利用区域选划研究

在战争中,地质灾害可作为战争武器打击敌军.但目前对于地质灾害的研究主要侧重于如何防灾减灾,关于地质灾害利用的研究还较少.某中低山地貌地区,历来为兵家必争之地.以该地区为研究区,基于利用 ArcGIS对其进行地质灾害易发性评价的结果,以道路为研究对象,结合地形、道路绕行情况、诱发灾害对通行能力影响以及道路等级等因素,制定了地质灾害利用区域选划原则,确定了地质灾害的重点利用区、次重点利用区和一般利用区.最后,以研究区内某一省道为例,将沿线地质灾害利用区域作为战争武器,根据地质灾害不同的诱发时机和次序,提出了３种利用地质灾害的阻击与攻防方案.      

山地灾害致贫风险初步分析————以湖北省恩施州为例

中国的贫困地区主要分布在山区,山地灾害的多发,易发在某种程度上成为制约贫困地区经济发展的因素之一.目前,山地灾害的研究集中于动力学研究,缺乏风险尤其是灾害致使贫困风险的研究.本文对山地灾害特有灾害与一般地质灾害的概念进行了区分;根据贫困的内涵与可量测性,定义了山地灾害的贫困脆弱性及山地灾害致贫风险;以贫困脆弱性分布和灾害危险性分布,构建区域山地灾害致贫风险评价模型,并基于此模型对少数民族特困地区--湖北省恩施土家族苗族自治州(简称恩施州)进行应用研究.在示例分析中,首先利用确定性系数模型和频率比例法对山地灾害的危险性进行了评价;然后,从暴露性和应对能力2个方面选取了经济,社会及自然指标,以进行脆弱性评价;最后,利用通用灾害风险评价公式对研究区由于山地灾害导致的贫困风险在空间的分布进行评价,得到了研究区的山地灾害致贫风险分布与分级图.     

可拓学在济南市地质灾害易发性评价中的应用

介绍了可拓学的基本理论,并应用于地质灾害易发性划分。选取了岩土体类型、地形坡度、地质构造、已有灾害点数量、人类工程活动强度、多年平均降雨量为地质灾害易发性评价指标,运用层次分析法获得了评价指标的权重值,建立了基于可拓学理论的地质灾害易发性评价模型。以济南市为例,对可拓学模型的评价结果进行验证,该方法获得结果与实际情况吻合程度高,证明这一方法是切实可行的。     

面向区域滑坡易发性精细化评价的改进斜坡单元法

易发性评价是区域滑坡灾害风险预警与稳定性分析的基础,针对乡镇尺度的大比例尺精细化滑坡易发性评价,传统基于水文学和地貌学的斜坡单元划分方法难以满足评价精度。针对以上问题,以重庆市万州区大周镇为实例验证对象,形成了适用于精细化评价的改进斜坡单元划分方法。首先从斜坡地质环境孕灾规律出发,综合考虑地形地貌、物质组成、斜坡结构和灾害类型的均一性要求,提出了基于斜坡地质环境一致性的改进斜坡单元划分方法,选择重庆市万州区大周镇为实例验证对象,并与水文分析法、曲率分水岭法进行了对比分析。结果表明：(1)改进斜坡单元法划分的评价单元大小均匀性较好,未出现细碎单元或畸形长条状单元;(2)评价单元的总体形态特征更为合理,形态指数集中在1～2之间,呈现圆形或正方形斜坡形态;(3)改进斜坡单元划分的结果与已有灾害边界范围的叠加重合度最高,能更好地体现滑坡易发性评价或稳定性分析物理意义。研究结论对提高区域滑坡易发性评价的准确性与精度具有重要借鉴意义。     

基于层次分析法的德州地面沉降易发区的可拓学划分应用

基于物元模型的可拓学理论分析,提出华北平原德州地面沉降易发区的可拓学划分方法。利用地面沉降易发性分级、分类标准和影响因子分析,构造出经典域物元和节域物元,应用物元和可拓集合中的关联函数,建立了易发性等级综合评判的可拓评价模型,通过基于层次分析法的可拓学评价分析,采用正方形等间距(2km×2km)剖分了135个网格,再将剖分单元转化成面元,经过等值差分,得到了地面沉降易发区划结果。计算结果显示,可拓学方法能够实现定量化、多因子评价地面沉降易发性等级问题,从而科学合理地指导地面沉降综合分区防治。     

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。     

基于DS-InSAR技术的金沙江流域贡觉地区滑坡与地裂缝形变特征

金沙江流域贡觉地区地处中国西部山区,地形复杂,构造发育,滑坡和地裂缝等地质灾害隐患分布广泛,对沿线人民生命财产与交通等基础设施建设和安全运营构成严重威胁,亟需对该地区滑坡和地裂缝近期发育特征开展广域监测分析。采用2019年2月至2021年7月64景升轨和69景降轨Sentinel-1数据,采取融合分布式目标的DS-InSAR技术,获取研究区雷达视线向高精度地表形变空间分布信息,共探测到22处明显地质灾害隐患,其中沙东乡附近滑坡雷达视线向最大形变速率可达-254 mm·年^-1。在此基础上,结合最大坡度向形变和降雨数据,分析了该地区典型滑坡和地裂缝形变时空变化特征。结果表明：该地区滑坡分布规模及其运动形态多样,与地形关系较为密切,地裂缝形变与其走向呈现较好的空间相关性,且降雨加剧了部分地质灾害的活动性。     

大同机车厂地裂缝强活动深度段位错模型反演

利用跨地裂缝水准监测资料和断层位错模型,对大同机车厂地裂缝活动深度进行了反演。结果表明,该地裂缝在深度方向上具有分段性活动特征,１５０ｍ左右深度以上为强活动段。地裂缝强活动段的存在主要是由于该区８０～１５０ｍ深度处集中开采地下水引起的。     

以防为本 防治结合 扎实开展地质灾害防治工作

三门峡市地处秦岭山脉东延与伏牛山、熊耳山、崤山交汇地带。辖区地貌以山地、丘陵和黄土塬为主,地质构造复杂,地质环境脆弱。同时,作为全省矿业经济重市,辖区内频繁的人类工程活动对地质环境的影响较为强烈,从而使三门峡市成为全省地质灾害易发地区之一。全市地质灾害发育类型主要有崩塌、滑坡、地面塌陷、泥石流、地裂缝等五种。目前,