基于地理信息系统与斜坡单元的峨边县地质灾害易发性评价

斜坡单元依据山脊线和山谷线划分的单元,能够体现研究区的真实地质环境条件,作为评价单元在地质灾害易发性评价中具有重要意义。采用地理信息系统(geographic information system, GIS),运用水文分析工具提取峨边县斜坡单元,选取归一化植被指数、坡度、高程、地形起伏度、地层岩性、距水系的距离、距断层距离、距道路的距离8个因子,使用逻辑回归模型(logistic regression, LR),制得地质灾害易发性概率图,将其划分为非易发区、低易发区、中易发区、高易发区和极高易发区。结果表明：ROC(receiver operating characteristic curve)曲线的线下面积(area under curve, AUC)精度检验值为0.917,极高易发区和高易发区内地质灾害点数占总灾害点数的81.3%,说明对峨边县进行基于斜坡单元使用逻辑回归进行地质灾害的易发性评价具有可行性和较高精度。     

基于Logistic回归模型的芦山震后滑坡易发性评价

地震导致山体结构失衡,物质松动,在降雨条件下,滑坡等次生地质灾害极易发生。以"4.20"芦山地震区为研究对象,基于遥感(RS)和地理信息系统技术(GIS),以坡度、起伏度、土地类型、断层的距离、地震动的峰值加速度为评价因子,采用Logistic回归方法构建评价模型评估了研究区滑坡易发性,并通过受试者工作特征曲线(ROC)检验模型的效果。通过对421个滑坡灾害点的回归分析得出断层的距离、地震动的峰值加速度对滑坡的发生贡献最大,研究区域46.63%的地区滑坡极易发生。ROC曲线的线下面积(AUC)为0.772,验证结果显示评价结果与实际情况吻合。     

基于GIS的中国泥石流易发性评价

探讨全国泥石流易发程度,为地质灾害防治规划、宏观层面国土空间布局等提供依据。以中国内地(未包含香港、澳门和台湾)为研究区,选取起伏度、地貌类型、活动断裂距离、岩组(性)、年平均≥50mm暴雨日数、土地利用程度等6个易发性评价因子,基于1km×1km评价单元,采用概率比率模型,进行了易发性评价,形成了全国泥石流易发程度分区,并对结果进行了检验。评价结果表明:高易发区面积占7%,泥石流数量占全部的52.50%;中易发区面积占的28%,泥石流数量占33.51%;低易发区面积占28%,泥石流数量占11.45%;不易发区占37%,泥石流数量占2.55%。     

基于地理信息系统和加权信息量的茂县地质灾害易发性评价

以茂县为研究区,选取坡度、起伏度和道路等8个因子构建评价指标体系,通过信息量法、确定系数法确定因子信息量值和权重,运用ArcGIS进行地质灾害易发性评价。结果显示,研究区高易发区面积345.62 km~2、较高易发区456.65 km~2、中易发区664.83 km~2、较低易发区943.71 km~2和低易发区1 488.34 km~2,分别占总面积的8.86%、11.71%、17.05%、24.20%和38.17%。对评价结果进行合理性检验和受试者特征曲线(receiver operate curve, ROC)的精度检验,检验结果表明评价具有合理性,且曲线下的面积(area under curve, AUC)值为0.882,即评价准确度较好。研究结果能为研究区的灾害防治和国土空间规划提供科学依据。     

GIS支持下CF与信息量耦合模型的攀枝花市矿山地质灾害易发性评价

攀枝花市矿产资源丰富,采矿历史悠久,开采活动强度大,地质结构复杂,生态环境脆弱,矿山地质灾害频发.基于2019年的三江（怒江,澜沧江,金沙江）北段矿产开发环境遥感监测调查资料,在分析矿山地质灾害发育规律与影响因素关系的基础上,选取坡度、工程地质岩组、距断层的距离、降水量、植被覆盖度、距河流的距离以及距开采活动面的距离7个评价因子,借助ArcGIS软件平台,采用确定性系数（Certainty Factor,CF）模型、信息量模型以及CF与信息量耦合模型开展攀枝花市矿山地质灾害易发性评价研究.结果表明,工程地质岩组、植被覆盖度、距开采活动面的距离是影响矿山地质灾害分布的控制因子;经过ROC(Receiver Operating Characteristic Curve, ROC)曲线检验,CF与信息量耦合模型的AUC(Area Under the Curve, AUC)值高达0.909,表明耦合模型比单一模型的评价精度高,其精度为耦合模型>信息量模型>确定性系数模型;耦合模型的易发性分区为极高易发区（5.24%）、高易发区（11.67%）、中易发区（41.66%）和低易发区（4...     

确定性系数法的海城市地质灾害易发性评价

海城市地貌类型多样,地质灾害多发.本文选取高程、坡度、坡向、地层岩性、年均降雨量、距河流距离、植被覆盖度和距断层距离8个影响因子进行地质灾害易发性评价,基于ArcGIS栅格统计功能,运用确定性系数模型对海城市地质灾害易发性进行评价.结果表明:海城市地质灾害可分为高、中、低和不易发区,高易发区主要分布在海城市东南部低山丘陵地区;中易发区集中分布在高易发区外围的析木镇、牌楼镇和岔沟镇;低易发区零星分散于海城市各镇;不易发区主要分布在北部地形平缓的平原区.海城市地质灾害的发生受高程和地层岩性影响因子主要控制,经降雨诱发,受河流附近人为活动影响,并在坡度、坡向、植被覆盖度和距断层距离等多种因素影响下,导致海城市地质灾害发育程度和分区的不同.     

基于不同样本比例与超参数优化的滑坡易发性评价——以重庆市武隆区为例

【目的】以重庆市武隆区滑坡与非滑坡样本作为研究对象,探究不同滑坡与非滑坡样本比例与超参数优化对滑坡易发性模型准确性的影响。【方法】选取距河流距离、地形湿度指数、多年平均降水量、坡向、曲率、地形起伏度、距道路距离、坡度、POI核密度、归一化植被指数、高程等11个因子作为影响因子,在1∶1～1∶10作为正负样本比例范围内,采用网格搜索法与贝叶斯优化,基于XGBoost模型对研究区样本的滑坡易发性进行评价。【结果】随着样本数量中非滑坡数量的逐渐增加,XGBoost模型准确率逐步提升,曲线下面积（AUC）未发生明显改变,且较高、高易发区面积逐步减少,低、较低易发区面积逐步增加;基于超参数优化后XGBoost模型AUC值均得到提升,且贝叶斯优化后的XGBoost模型的滑坡易发性评价精度与运行速率更优。【结论】以1∶10作为正负样本比例,通过贝叶斯优化所构建的基于XGBoost模型的武隆区滑坡易发性模型具有更好的预测能力与预测稳定性。     

兰州榆中地区泥石流发育的地形因子研究

地形地貌因素是导致地质灾害发生的重要因素之一。针对西北黄土地区地表破碎的特点,探究地形地貌对泥石流发育的控制机制,找出在不同地形因子作用下泥石流的发育特征。本次实验以兰州市榆中地区为研究区,探讨在不同沟床比降、沟坡坡度、流域面积、相对高差和沟壑密度时泥石流的数量分布,实验得出：沟床比降、沟坡坡度和流域面积对泥石流影响大致呈正太分布,沟床比降在100‰～200‰,沟坡坡度为20°～30°和35°～50°,流域面积在1～10 km²,沟壑密度在0～1.5 km/km²内泥石流发育较好,危险性较高。     

震后地质灾害易发性评价——以映秀震区为例

2008年汶川大地震诱发了数以万计的地质灾害,特别是在震中映秀附近,同震滑坡形成了大量松散物质堆积于沟道和山区斜坡上,为震后泥石流的发生提供了良好的物源条件,同时也有大量同震滑坡堆积体在震后发生复活。为了研究震后滑坡地质灾害发生的控制因素并进行易发性分析,对震中映秀附近2008年同震滑坡及2009年震后滑坡进行了遥感解译与野外调查复核。在此基础上,选取岩性、同震滑坡面密度、坡度、坡向、高程、相对高差、距河流距离和径流强度指数,8个因子作为震后滑坡地质灾害易发性评价的因子。利用确定性系数(certainty factor, CF)法和逻辑回归方法,定量评价了汶川震中区域震后地质灾害易发性,并对两个模型精度进行了比较。将研究区划分为193个小流域单元,将各评价因子进行分级,计算出各分级的CF值,并基于ArcGIS平台分别将CF值叠加得出各流域单元的CF值;利用SPSS计算各因子分级的标准化值,以得出各因子的回归系数,建立逻辑回归模型,最终对各个流域单元滑坡地质灾害的空间发生概率(即易发性)进行评价。根据结果将研究区域划分为5个区:高易发区、较高度易发区、中度易发区、较低度易发区以和低易发区。通过ROC(receiver operating characteristic curve)曲线检验CF法和逻辑回归评价方法的精度,AUC(area under curve)值分别为0.840和0.897,评价方法精度较高。     

“4·20”芦山地震后的四川地质灾害形势预测与防治对策

"4·20"芦山地震诱发了大量次生地质灾害。针对此次地震引发的次生地质灾害,通过分析地形地貌、地质条件、地震活动和极端干湿气候对泥石流发育的影响,建立地质灾害易发性评价指标,利用GIS空间分析技术对四川震后地质灾害易发性进行了快速定量评价。结果显示,2013年四川省地质灾害高、中、低易发区面积分别为9.97×104 km2、6.67×104 km2、1.41×104 km2。其中高易发区主要集中于芦山地震影响区、汶川地震影响区、川东南和川南干旱区。在此基础上提出了防控建议。     

三明市后山冲沟泥石流易发性评价及预报

2019年5月15—17日和6月7—10日三明市区持续强降雨,其中5月16日24 h降雨量为50年一遇,受强降雨影响,市区东侧后山产生大量浅层滑坡,冲沟内松散固体物源增加,后山冲沟山洪暴发;若在100年一遇甚至200年一遇暴雨作用下,冲沟内产生的浅层滑坡数量及能够参与泥石流活动的松散固体物源量都将会大幅度提高,很可能暴发由浅层滑坡诱发的沟谷泥石流.根据直接指标评价法对三明市区后山20条冲沟的泥石流易发程度进行评价:除了碧桂园后山冲沟为不易发外,其余19条冲沟的泥石流易发程度均为轻度易发;通过19条轻度易发泥石流冲沟的地形数据和2019年5—6月两次降雨过程数据,对浅层滑坡诱发沟谷泥石流降雨预报模型进行验证,结果表明模型预报结果与实际相符;并利用该预报模型给出三明后山冲沟泥石流预报临界降雨值,为该区泥石流预测预报和监测预警指标选取提供参考.     

基于敏感性制图和数值模拟的泥石流综合评价——以九绵高速公路沙尕沟为例

泥石流等地质灾害的评估对于公路选线和安全运营有着重要的意义。随着科技的发展,越来越准确的泥石流评价和预测体系亟待研究。通过现场勘测和无人机解译,利用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)和基于学习优化算法的自适应神经模糊推理系统(TLOA-ANFIS)对泥石流沟进行敏感性评价,并对沙尕沟进行区域划分,结果显示沙尕沟沟口3.5 km范围内泥石流的敏感性评价等级最高。为了更加清楚的研究该范围泥石流的运移堆积情况,对沟内泥石流冲出范围进行数值模拟,结果表明:在降雨频率P=1%的条件下,沙尕沟泥石流流深可达8.76 m,对公路安全运营和基础设施建设有着重要影响,建议相关部门对其进行治理。同时,提供的敏感性制图评价与泥石流危害范围数值模拟结合的方法可以为国内外相似案例提供相关参考。     

雅砻江纤维沟泥石流特征及工程影响评价

纤维沟为雅砻江中游左岸发育的一级支沟,处于深切高山峡谷区,地形坡度陡,沟内岩体风化卸荷严重,崩滑物源沿沟堆积,加之较为丰富的暴雨,使该沟具备泥石流暴发的条件.若纤维沟暴发泥石流,将对沟口扇地卡杨二级公路以及拟建水电站大坝砂石混凝土加工场地产生直接影响.在阐述纤维沟泥石流发育历史的基础上,详细分析其汇水—物源区、流通区和堆积区的特征,对泥石流静动力学参数进行计算,并对其工程影响做出相应评价.     

泥石流沟严重程度的模糊多层次多因素综合评判

本文提出了泥石流沟严重程度的模糊多层次多因素综合评判方法。该方法层次分明,既符合人们的思维习惯,又避免在两评语相邻区间出现评语级别突变的不合理现象,还便于专家从地貌、地质和河沟特征方向对泥石流沟进行全面合理的评判和对主要影响因素进行诊断。最后结合实例进行了验证。     

柿树沟7.24泥石流形成条件和特征分析

对柿树沟7.24泥石流灾害形成条件和特征进行了分析.结果表明:柿树沟地形条件有利,物源丰富,降雨充足,前期降雨量丰富和短历时高雨强是此次泥石流的诱发因素.柿树沟7.24泥石流为沟床起动型泥石流,搬运能力强,加之防灾意识不足使此次泥石流灾害增大,表现为冲毁房屋、耕地和损毁公路3种形式.     

龙川县米贝村1#泥石流灾害特征与运动过程

受区域气流影响,广东省龙川县在2019年6月10~13日出现持续强降雨天气,累计降雨量超过260mm,从而引起全县发生大量滑坡、泥石流灾害。本文以米贝村1#泥石流为研究对象,在野外调查认识基础上,结合Fluent数值分析对这类低山丘陵区的小型泥石流灾害运动特征展开研究。研究发现:米贝村1#泥石流受沟床粗糙度、纵坡降、流向等因素影响,其流速具有动态变化特征,总体表现为先增大再减小的发展趋势,泥石流物质的变化对其运动速度有一定影响。在整个过程中最大流速可达9.77m/s,平均速度为3.31m/s,与实际调查结果相符。研究成果不仅可直接为米贝村重在区灾后工程防治提供指导,对于东南沿海相似地区的降雨型滑坡-泥石流灾害的研究具有借鉴作用。     

黄土高原淤地坝溃决型泥石流易发性评价

生态环境脆弱,极端气候频发,黄土高原淤地坝溃决形成的泥石流灾害事件增多,对当地人民生命财产安全带来巨大危害,有效的开展淤地坝溃决型泥石流灾害易发性评价对国土规划、防灾减灾具有重要意义。本文以黄土高原淤地坝溃决型泥石流为研究对象,从工程地质条件和降水量入手,基于产流模型、产沙模型,建立了淤地坝溃决型泥石流易发性评价模型及其计算方法,定义了库水位坝高比概念,并开展了考虑坝系结构的淤地坝溃决型泥石流易发性评价。研究结果表明,当降雨频率为5%、降雨时长4.5h以上时,大型淤地坝溃决形成泥石流易发性等级达到了高易发,一般降水情况下均为不易发和低易发;当降雨频率为20%、降雨时长4.5h以上时,中型淤地坝溃决形成泥石流易发性等级达到了高易发,一般降水情况下均为不易发和低易发;而当降雨时长1h以上时,小型淤地坝溃决形成泥石流易发性等级均达到高易发以上。此外,坝系的结构对淤地坝溃决型泥石流易发性也有一定的影响。     

杂多县萨呼腾镇乳日贡沟泥石流发育特征分析

在收集大量勘查资料的基础上,对杂多县萨呼腾镇北部山区发育的乳日贡沟泥石流沟的地质环境条件、形成区、流通区、堆积区内的工程地质和水文地质特征进行了较详细的论述。分析论证了乳日贡沟泥石流的成因、类型、规模、活动特征、危害程度及发展趋势。科学地计算了50年一遇的泥石流流量、重度、流速、冲起高度、冲击力和弯道超高等泥石流流体力学特征值,最终提出了"以拦挡+排导并重、生物工程为辅"的综合治理方案,为杂多县萨呼腾镇乳日贡沟泥石流灾害治理提供了重要依据。     

基于流域系统超熵的泥石流沟活跃度定量分析

 泥石流沟谷活跃程度评价是泥石流灾害预测、评价和防治的前提。结合GIS信息处理技术,以沟谷纵剖面形态指数为媒介,将泥石流流域系统的超熵与泥石流沟谷演化过程联系起来,探讨了泥石流流域系统活跃度的定量分析方法,并依据超熵值将流域沟谷活跃度分为4个等级：活跃(-0.097≤δ_xP＜0,1.225≤N＜2.0)、较活跃(-0.097≤δ_xP＜-0.011,0.585≤N＜1.225)、较稳定(δ_xP≥0,N≥2.0)和稳定(-0.011＜δ_xP＜0,0＜N＜0.585)。本文利用此方法对川藏公路鲜水河段58条沟谷进行判定,其中,处于活跃期的沟谷26条,占总数的44.83%,处于较活跃期的沟谷30条,占总数的51.72%,处于较稳定—稳定的沟谷仅2条。川藏公路鲜水河段流域沟谷演化处于发展—旺盛阶段,活跃度较高。通过对比验证,评价结果与实际情况具有一致性。评价结果表明,利用流域系统超熵值判断泥石流沟活跃程度,具有较好的客观性、可操作性和可靠性。     

基于树木年代学的冰川型泥石流灾害历史重建方法-以西藏天摩沟为例

藏东南帕隆藏布流域冰川型泥石流规模大、数量多。天摩沟是帕隆藏布左岸一级支流,最近20年多次爆发冰川型泥石流,重复堵江并形成长1.5 km左右的堰塞湖。冰川型泥石流事件爆发时间和规模的确定对山区泥石流防灾减灾意义重大。本文基于树木年代学方法,通过分析树木年轮损伤组织、生长抑制和释放动态,重建天摩沟60年来的泥石流事件的时空分布;从树木生长扰动强度等方面探讨泥石流的流动范围和沟道溯源侵蚀过程;并通过Wit指数进一步分析泥石流发生时间和日降雨及气温之间的关系。结果表明天摩沟在1965、1970、1976、2007、2010和2018年爆发过泥石流,与2007年以来的有记录的泥石流事件吻合,印证了通过年轮损伤组织、生长抑制和释放等参数重建泥石流事件的可行性;Wit指数的变化表明树木年轮的生长释放和抑制滞后于泥石流事件1-3年,并与泥石流规模成正相关。