基于信息量和逻辑回归耦合模型的黄土地震滑坡危险性分析

黄土地震滑坡危险性分析对黄土地区城镇化、工程建设的规划和地震灾害预防具有重要意义。以甘肃省定西市岷县—漳县交界处为研究区域,通过统计分析该区历史地震滑坡灾害数据,归纳并建立包含地震、坡度、坡高、坡向、地层岩性、年平均降雨量、河流流域和地貌类型等8个影响因子的评价指标体系,采用信息量模型、逻辑回归模型和信息量-逻辑回归耦合模型分别分析该区域黄土地震滑坡危险性。结果表明：(1)地震、河流和降雨是诱发黄土滑坡灾害发生的主要因素,其中地震因子贡献率最大;(2)研究区可划分为高、较高、中、低和极低危险区五个等级,其中高危险区主要集中于岷县、漳县与陇西县等地;(3)根据受试者工作特性(ROC)曲线精度检验结果,三种模型的AUC值分别为0.889、0.617和0.898,信息量-逻辑回归耦合模型结果的精确性相比其他两个模型更高。     

基于GIS的白龙江流域舟曲—武都段的滑坡危险性评价

本研究以围绕着白龙江流域的甘肃省南部的宕昌县、舟曲县和武都区部分地区为研究区,根据全国滑坡编目中得到的272个历史滑坡数据以及选取的高程、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率、归一化植被指数（NDVI）、降雨、岩性、距道路距离和距河流距离10种影响因子,利用三种具有代表性的定量方法：信息量模型、以及基于频率比模型的逻辑回归模型和人工神经网络模型对研究区内滑坡灾害危险性进行评价。三种评价结果均显示研究区内滑坡灾害的极高和高危险区主要沿白龙江河谷地区呈带状分布。从危险性分区图可看出,人工神经网络模型得到的分区图较为合理,既表现出沿河谷地区集中分布的趋势,也呈现出对滑坡历史数据较为独立的特征,这一研究结果与前人研究结果一致。根据受试者工作特征曲线（ROC曲线）对三种模型的精度进行检验,检验得到的AUC值分别为0.818、0.829和0.837,说明三种评价结果均具有较高的可靠性,基于频率比模型的人工神经网络模型相比其他两个模型具有更好的评价精度,能更好地进行滑坡危险性的预测和评价,其中高程、降雨、岩性以及距道路距离对评价结果影响更大,这四种影响因子重要性值占比为52.1%。为该地区的城市扩建与灾害预防预测提供了参考。     

基于逻辑回归模型的九寨沟地震滑坡危险性评估

发生于2017年8月8日的四川九寨沟M_S7. 0地震触发了大量的同震滑坡。基于Geoeye-1震后0. 5m分辨率的遥感影像开展极震区同震滑坡解译,圈定了4 834处滑坡。选择高程、坡度、坡向、水平断层距离、垂直断层距离、震中距离、河流距离、道路距离、TPI指数以及岩性共10个因子作为地震滑坡的影响因子,应用逻辑回归(Logistic Regression,LR)模型开展九寨沟地震滑坡危险性评价,并对评价结果的合理性进行检验。结果表明,基于LR模型的滑坡危险性评价图与实际滑坡发育情况十分吻合,其中五花海—夏莫段、火花海和九寨天堂洲际大饭店—如意坝段均为滑坡危险性极高的区域。采用ROC曲线对危险性评价结果进行模型成功率与预测率的定量评价,结果显示,LR模型的预测精度较为理想,训练样本集和验证样本集的AUC值分别为0. 91和0. 89。文中结论为震区恢复重建工作中地震滑坡的防灾减灾提供了科学参考。     

地震诱发滑坡地质灾害的地貌因子敏感性评价模型

为了解决传统地质灾害危险区预测精准低,计算过程复杂问题,提出一种地震诱发滑坡地质灾害的地貌因子敏感性评价模型,以满足不断增长安全需求。首先,基于贡献率法量化得出不同地形地貌因子对应的面积值,其次,利用确定性系数法更为直观分析地震滑坡发生的关键因子种类,提高后续评价精准度,根据地质因子、外界诱发因子以及人为因子建立评价体系。最后通过几率数值模型、信息量评价模型对敏感性评价,将其分为低敏感性区、中敏感性区、高敏感性区、极高敏感性区。实验证明:评价模型计算简便、精准度高,有着较强的合理性和适用性,可作为地震滑坡相关研究和发展规划的基础科学依据。     

基于Logistic模型的地震次生崩滑危险性评价以汶川县为例

地震次生崩滑是震后较长时间内严重危害人们生活的地质灾害之一, 对其展开危险性评价具有重要意义。 本文选取2008年汶川地震的重灾区汶川县为研究区, 基于遥感数据, 利用GIS技术手段, 结合研究区地质环境背景进行地震次生崩滑危险性评价。 选取逻辑回归模型, 将研究区划分为不危险、 轻微危险、 较危险、 危险和极危险5个等级, 实现了基于Logistic模型的区域内地震次生崩滑地质环境危险性评价。     

地质灾害易发性区划的系统概念模型研究

从系统的角度考察地质灾害,可以将其看成一个地质系统。据水桶理论,系统的功能水平取决于系统中最脆弱的部分,地质灾害体的致灾也符合此规律。从此种观点出发,笔者构建了一个易于理解、易于操作、可量化的地质灾害概念模型,并对此模型进行了适用性说明和评价。     

基于GIS的地震滑坡危险性分析研究——以伊犁地区为例

通过对伊犁地区地貌、地质构造、历史地震和地质灾害分布的研究,运用Logistic回归模型方法,分析伊犁地区地貌、地层岩性、地形坡度等地震滑坡影响因子,采用ArcGIS的空间分析特性和SPSS软件的统计功能,得到伊犁地区地震滑坡危险性模型和滑坡危险性分布图。认为伊犁地区地震滑坡危险性较高的地区主要位于特克斯县、尼勒克县、巩留县、新源县境内,较低的地区位于霍城县、昭苏县和察布查尔锡伯自治县境内。并且极高危险区面积占伊犁地区总面积的1%,高危险区面积占6%,中危险区面积占18%,低危险区面积占39%,极低危险区分区面积占37%。该成果可以为大震现场调查、灾后重建、规划选址等方面提供参考依据。     

基于证据权方法的玉树地震滑坡危险性评价

玉树地震诱发了2 036处滑坡。应用地理信息系统与遥感技术,选取与地表破裂距离、峰值加速度(PGA)、高程、坡度、坡向、曲率、坡位、与水系距离、岩性、与断裂距离、与公路距离、归一化植被指数(NDVI)等12个因素作为玉树地震滑坡危险性评价因子,采用加法与减法2种证据权方法,开展玉树地震滑坡危险性评价研究工作。结果表明:基于加法证据权方法得到评价结果的正确率为80.32%,基于减法证据权方法得到结果的正确率为80.19%。将滑坡危险性评价结果图分为极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区与极低危险区5类。这一成果可划分出滑坡危险区,为灾后滑坡防治、基础设施重建与自然环境保护提供参考。     

基于层次分析法的叶城二牧场地质灾害危险性评价

以新疆生产建设兵团第三师叶城二牧场辖区为研究区,通过综合分析研究区地质灾害调查数据,采用层次分析法,构建叶城二牧场地质灾害危险性评价指标体系,依据研究区地质灾害分布发育特征,建立崩塌、滑坡、泥石流地质灾害危险性层次结构模型,确定其影响因素权重,分区评价了地质灾害危险性,划分了四个等级:地质灾害高危险区(10.71%)、地质灾害中度危险区(36.67%)、地质灾害低危险区(43.24%)、地质灾害非危险区(9.68%)。其评价结果与实际条件比较吻合。其区划成果对叶城二牧场减灾防灾以及灾害治理提供了可靠的依据,对新疆地区地质灾害危险性评价工作具有一定的指导意义。     

汶川地震滑坡危险性评价——以武都区和文县为例

利用GIS技术详细研究汶川地震在甘肃省陇南市武都区和文县触发的滑坡地质灾害的分布规律及其与地震烈度、地形坡度、断层、高程、地层岩性的相关关系,采用基于GIS的加权信息量模型的崩塌滑坡危险性评价方法,对研究区的地震滑坡危险性进行学科分析。结果表明：极高危险区在高程上主要分布在集水高程区,高度危险区主要沿白水江、白龙江等主干河流两侧极高易发区的边界向两侧扩展,轻度和极轻度危险区面积占比较小,主要分布在低烈度、活动断裂不发育、人类活动微弱的高海拔地区,另外国道G215沿极高危险性区域分布明显;利用危险性等级分区结果统计人口公里格网数据,得到武都区和文县潜在影响人口,发现研究区约78万人将受到地震滑坡灾害的潜在影响。     

唐山市综合防灾管理信息系统研究

根据唐山市的实际资料,分析了控制综合成灾的主要影响因素和综合成灾机理。针对各种致灾因子间关联关系的复杂性,建立了基于人工神经网络的综合成灾危险性评价模型,确定了模型因子和关联系数矩阵。基于功能设计了唐山市综合防灾信息系统,介绍了系统功能和界面,分析了唐山市综合灾害危险性的分布,并对唐山市的综合防灾工作提出了几点建议。     

在役隧道震害综合承灾度评价

为客观评价在役隧道震害综合承灾情况,从隧道震害危险性的压力指标与隧道自身及所处工程环境的承压指标筛选具有代表性、可操作性的分级指标。以隧道承灾系统为研究主体,运用最小偏差法将主、客观权重集合,得到评价指标的组合权重,并利用GRA-TOPSIS法对在役隧道震害综合承灾度进行评价,确定隧道震害承灾情况。选取新疆某3个隧道中的5个区段为研究对象,运用GRA-TOPSIS法构建的隧道震害综合承灾度评价模型确定隧道震害承灾等级,评价结果与现场调查结果趋于一致。对影响承灾度的主要因素进行分析,可为各区段制定适宜的修复策略提供参考。     

辽西北地区农业干旱灾害风险评价与风险区划研究

以辽西北29个农业县（市、区）为研究区域,选取辽西北最主要的玉米作物作为研究对象,从造成农业干旱灾害的致灾因子危险性、承灾体暴露性、脆弱性和抗旱减灾能力4个方面着手,利用自然灾害风险指数法、加权综合评价法和层次分析法,建立了农业干旱灾害风险指数（ADRI）,用以表征农业干旱灾害风险程度;借助GIS技术,绘制辽西北农业干旱灾害风险评价区划图,将风险评价区划图与2006年辽西北受干旱影响粮食减产系数区划图对比,发现两者可以较好的匹配。研究结果可为当地农业干旱灾害预警、保险,以及有关部门的旱灾管理、减灾决策制定提供理论依据和指导。     

地震死亡人数评估的投影寻踪回归建模研究

基于中国1990—2011年68次地震历史资料的5个评价指标数据和地震死亡人数,采用五重交叉验证法,建立基于SMART算法的投影寻踪回归（S-PPR）模型,模型预测误差小于等于0人、1人、2人、10人的样本占比分别为41.2%、61.8%、75%和92.6%,8个测试样本预测误差少于2人的占比62.5%,表明模型具有较高的预测精度。在5个评价指标中,地震震级对地震死亡人数的影响最显著,其次是人口密度,然后是地震发生时间、震中烈度,ΔL的影响较小。针对本例数据,不采用交叉验证法,在满足建立BPNN模型最基本要求的情况下,在多次训练的基础上可以“挑选”出“误差很小”、“精度很高”的模型,但这种挑选出来的模型是没有泛化能力和实用价值的。与采用交叉验证法建立的MLR、BPNN模型相比,S-PPR模型具有更高的数据拟合能力、泛化能力和稳健性,拓展了地震死亡人数评估的新方法和技术。     

中国地震次生地质灾害分布及地市级危险性区划研究

地震次生地质灾害指由地震活动引起的地质灾害。地震次生地质灾害,主要为崩塌、滑坡,其次为塌陷、地裂缝、砂土液化等。地震次生地质灾害增强了地震的破坏效应,加剧了地震灾害的损失程度,给抢险救灾和灾后重建造成很大困难。一般震级大于5级、烈度超过6度的地震可能引发不同程度的地质灾害,震级和烈度越高,次生地质灾害越严重。本文根据中国历史地震次生地质灾害的活动程度及发生条件,以地（市、区、盟）为单元,进行了危险性评价：高度和中度危险区主要分布在中国中部的陕甘宁川渝滇藏地区,形成一个大致北北东向的高危险带,其余大部分地区为轻度危险区。     

基于GIS与ANN耦合技术的地裂缝灾情非线性模拟预测系统——以山西榆次地裂缝灾害为例

现代地裂缝在世界许多国家普遍存在 ,已成为当今世界范围内的主要地质灾害之一。本文在详尽分析了山西榆次地裂缝的各个致灾因子的基础上 ,利用GIS技术建立了地质学意义上的专题层 ;然后采用人工神经网络技术构建出了地裂缝灾害活动性的评价模型 ,并建立了地裂缝活动性的评价系统 ,对榆次地裂缝进行了灾害活动性评价 ,为榆次市城建和国土规划等部门的正确决策提供了重要的科学依据     

中国区域地理、地形因子对降水分布影响的估算和分析

不同与以往基于最小二乘的多元线性回归方法,本文首次尝试将新型的第二代回归分析方法——偏最小二乘回归分析方法应用到中国区域的降水建模中．利用区域内394个气象观测站建站到2000年45年(及以上)的降水资料,建立了一个简单的年、季降水量和地理、地形因子(包括纬度、经度、地形高程、坡度、坡向和遮蔽度)的关系模型,估算了区域降水量中地理、地形的影响部分,并分析了这种影响的特征．结果表明,用此方法建立的模型能够解释70%以上的因变量的变异,相关系数基本都在0.84以上,经交叉有效性检验,模型的回归效果较显著．分析表明,在多元线性回归不适用的情况下,本文基于偏最小二乘法的简单模型能够比较准确地定性、定量地再现实际降水分布．     

基于多元线性回归方法的砌体结构加固费用估算模型研究

为建立适用于砌体结构的加固费用快速估算模型,对中国陕西、山西、四川等地砌体结构建筑物的历史加固费用及相关建筑参数进行统计,建立涵盖35栋砌体结构建筑物加固费用估算模型的回归与验证数据库,同时对影响加固费用的各建筑参数作显著性分析,并基于后向消去的多元线性回归方法,利用SPSS统计分析软件对已采集的加固数据进行回归,得到4个费用估算模型;按照相应评价准则分别对各模型进行评价,提出一套最优的砌体结构加固费用快速估算模型,并对该回归模型进行验证分析。回归得到的费用估算模型满足精度要求,具有一定的工程应用价值。     

基于LM-BP神经网络的地震直接经济损失快速评估方法研究

在综合考虑地震致灾因子、抗震设防因子、经济指标因子的基础上,选取地震震级、震源深度、受灾面积、受灾人口、设计基本地震加速度、人均GDP和产业机构比例等7个因素作为主要评价指标,运用神经网络分析方法,建立了基于LM-BP神经网络的地震直接经济损失评估模型。从历史地震事件中提取相关数据作为样本,并使用该样本对网络进行训练。最后对模型输出结果的误差率和模型的泛化能力进行分析,认为该模型可以有效评估地震直接经济损失,并具有较高的稳定性。     

基于支持向量机的多维地震时间序列建模

文中首先介绍了支持向量机回归方法,然后对其进行了数值仿真实验,最后利用该方法对首都圈地区的地震活动进行回归建模与内符检验。分析认为,利用该方法可以获得较强的多维地震样本学习、建模与外推泛化能力,具有较高的中长期地震危险性估计能力。