地质灾害监测预警系统研究与应用

地质灾害监测预警是提升主动应对地质灾害能力的重要手段。文章分析了第一代、第二代地质灾害预警模型主要特征,建立了基于多元线性回归的地质灾害预警模型,并将模型与地理信息系统(geographic information system,GIS)叠加,实现了气象雨量信息动态可视化方法。以此为基础,采用GIS、数据库及网络等技术研发了地质灾害监测预警系统,并以安徽省为背景进行示范应用。结果表明该技术方法可行,系统具备一定的可靠性,能为地质灾害减灾防灾决策提供一定的技术支撑。     

广东省地质灾害气象预报预警研究

地质灾害气象预报预警工作是一项开创性的工作.通过对我省地质环境条件特征及气候特点分析,对全省进行地质灾害气象预报预警区划;经过对县(市)地质灾害调查以及近几年突发性地质灾害发灾时雨量数据的分析进行地质灾害预报预警区临界雨量的确定;结合广东省地质灾害实际情况,在进行资料收集和实际考察的基础上,研究灾害预警模型的建立和解算方法.在地质灾害预警模型的基础上对气象台传递的雨量数据进行解算得出预警结果.     

泥石流灾害多元信息耦合预警系统建设及其应用

将Logistic回归模型和前期有效降雨量引入到地质灾害预警领域,结合泥石流灾害危险性评价,形成了一整套较完善的泥石流灾害多元信息耦合预警体系,并基于MAPGIS平台经二次开发建立了泥石流灾害预警系统。在综合分析雨量和地质环境因素的基础上,提出了危险等级自动划分方法,从而实现了对泥石流等降雨诱发型地质灾害的定量化时空自动预报。基于该系统,在辽宁省鞍山市开展了泥石流灾害预警预报工作。     

皖南山区地质灾害气象预警预报典型案例研究

在对皖南山区"十一五"期间地质灾害气象预警预报资料收集的基础上,通过典型案例的分析,查找了皖南山区降雨类型、降雨量与地质灾害的关系.研究了影响皖南山区地质灾害气象预警预报的主要因数,同时提出了改进该地区预警预报的措施和建议.     

湖南省气象灾害预警信息发布业务平台的设计及应用

湖南省气象灾害预警信息发布业务平台从提高气象灾害预警信息的准确性及制作发布的时效性与针对性出发,以湖南省气象灾害预警手机短信模板、湖南省气象灾害预警用户分类分级标准为基础,实现了预警信息分灾种分群体的一键式发布.该文详细介绍了气象灾害预警信息发布业务平台的设计思路、模块设计及应用情况,希望能够为项目设计人员如何从服务的角度设计业务平台提供借鉴.     

怒江州滑坡地质灾害气象预警模型研究

根据怒江州2012—2014年87个雨量监测站点的降雨数据,首先研究降雨量及降雨过程与地质灾害空间分布的对应关系,再用信息量模型对地质灾害易发性进行静态评价.在此基础上,应用广义线性模型将动态降雨预报和静态的易发性评价结合起来,分别建立了地质-气象耦合模型和地质-降雨综合模型.实例检验并分析了2种模型,结果表明:地质-降雨综合模型的指标计算结果更具有科学性;同时地质-降雨综合模型在时间与空间的结合上更有优势;此外,地质-降雨综合模型的预警准确度较高,且在地质-降雨综合模型的预警图上除灾害当天的预警显示外,相近时间发生的灾害也有所反映.综上,地质-降雨综合模型比地质-气象耦合模型更适合怒江州滑坡地质灾害预报预警.     

江西省地质灾害气象监测预警服务效益评估

江西省是地质灾害易发多发地区,为摸清地质灾害气象监测预警服务能力现状、服务需求,评估气象监测预警服务在地质灾害防御中产生的效益,选取了4个近几年发生的地质灾害典型案例,综合运用德尔菲法和对比分析法,对气象服务情况进行调查与分析评估,结果表明:地质灾害气象监测预警服务效益贡献率为44.03%,减少人员伤亡贡献率为67.76%。通过气象服务效益评估发现问题,总结服务经验,挖掘服务需求,为改进地质灾害气象监测预警服务业务、提高服务能力和水平提供参考依据。     

吕梁市地质灾害气象预报方法研究

通过对吕梁市各县区近年来地质灾害与相关气象因素的分析,研究了气象条件与地质灾害的关系,并开发了地质灾害气象预报预警平台。     

甘肃省山洪地质灾害气象等级预报预警技术研究

从强降水和持续性降水这一诱发地质灾害的主要和关键的自然因素入手,通过收集的气象、水文、地形、地质和已发生的灾情资料,建立开发基于地理环境、地质特征和气象条件下山洪地质灾害的预警预报系统模型,作为常规工作投入基本业务,可以完成地质灾害预报预警。     

气象诱发地质灾害成因分析

基于前期逐日收集的常规气象资料,分析了2010年3月19日发生在阳曲县黄寨镇黄寨村的黄土崩塌事故,从而找出了诱发此次大型坍塌地质灾害的原因——气温突增及表层冻土迅速解冻,明确了提高气象诱发地质灾害预警水平和质量的工作目标。     

Regional Integrated Meteorological Forecasting and Warning Model for Geological Hazards Based on Logistic Regression

Information model is adopted to integrate factors of various geosciences to estimate the susceptibility of geological hazards. Further combining the dynamic rainfall observations, Logistic regression is used for modeling the probabilities of geological hazard occurrences, upon which hierarchical warnings for rainfall-induced geological hazards are produced. The forecasting and warning model takes numerical precipitation forecasts on grid points as its dynamic input, forecasts the probabilities of geological hazard occurrences on the same grid, and translates the results into likelihoods in the form of a 5-level hierarchy. Validation of the model with observational data for the year 2004 shows that 80% of the geological hazards of the year have been identified as ＂likely enough to release warning messages＂. The model can satisfy the requirements of an operational warning system, thus is an effective way to improve the meteorological warnings for geological hazards.     

基于多源信息融合的湖南省地质灾害区划分析

分析了湖南省地质灾害的种类和规模,总结了当前地质灾害评估及预测的方法和手段。并针对湖南省地质灾害分布特点,利用模糊数学相关理论,通过GIS的空间分析功能,采用快速判别分析方法,建立了基于多源信息融合的地质灾害综合评估数学模型,对湖南省的地质灾害进行了区划分析。结果表明,该方法可以动态、快速、准确的将湖南省地质灾害危险程度分为极危险区、重危险区、中度危险区、微度危险区、无险区,为湖南省地质灾害的防治及治理提供了科学的依据。     

西宁市特大滑坡监测预警示范

滑坡是西宁市主要的地质灾害类型,对当地人民群众生命财产安全危害严重,传统的监测方法以人工巡查为主,无法做到监测数据实时传输,远不能满足新形势下地质灾害防治工作的需求.以张家湾特大型滑坡为研究对象,实施了雨量、地表位移、裂缝位移及深部位移监测,率先在西宁市开展了滑坡实时自动化专业监测,通过对获取的监测数据分析,建成西宁市特大型滑坡监测预警示范工程,为实时掌握地质灾害变形规律、险情预报、灾害防治及政府防灾减灾决策提供技术支撑.     

山洪预报决策系统的构建

山洪是山丘区中流域由降雨引起的突发性、暴涨暴落的洪水。为减少山洪造成的危害,本文介绍了山洪预警中山洪预报决策系统的设计。本设计由水雨情分析预报子系统、预警信息生成子系统以及维护及管理子系统三部分构成。通过对该系统在崇州地区的应用,证实其基本上能达到设计要求。     

滑坡地质灾害无人监测预警平台设计

为远程实时监测边坡稳定状态并及时进行滑坡地质灾害预警,减少人员财产损失,设计了一种滑坡地质灾害无人监测预警平台。提出了短距离自组织无线传感网络和北斗短报文/GPRS远程通信技术相结合的无线数据传输方案,以及边坡地表变形、地下变形、内力、水文、环境等参数的低功耗传感检测方案,进而实现了免线缆的滑坡地质灾害无人监测硬件平台;建立了滑坡地质灾害预测预警系统软件平台,实现边坡监测数据的阀值预警、边坡稳定性辅助分析和远程支援专家数据访问与会商等功能。该系统平台具有部署维护成本较低、功能全面实用的特点,在边坡稳定性参数监测和滑坡地质灾害的预测预警方面具有一定的推广价值。     

2011年9月18日豫西地质灾害气象成因及风险预警

利用MICAPS常规气象观测资料、NCEP1°×1°6 h分析资料、自动雨量站资料等对2011年9月18日陇海铁路豫西三门峡市陕县观音堂段下行线路堑护坡发生的滑塌地质灾害气象成因进行分析,结果表明:此次坍塌事故发生地位于国土部门确定的地面塌陷、黄土崩塌等地质灾害高易发地区;2011年9月4—19日连阴雨的累积降水量和9月18日强降水过程的触发是此次地质灾害发生的主要诱因;200 h Pa副热带急流带的存在和稳定、乌拉尔山高压脊和副热带高压的长时间稳定维持和明显偏强、连续短波低值系统和冷空气的频繁活动是形成此次连阴雨天气的主要原因;自动土壤水分站土壤湿度的变化对地质灾害风险预警具有一定的参考价值.     

东江流域降水空间分布模式识别

 一定区域范围内,近地层气象因子往往是在统一的构造背景控制下形成的,降水、气温、蒸发等气象因子具有自相似性特点。以广东省东江流域内29个雨量观测站点1956-2005年月平均降水资料为样本,运用信息熵原理中有向信息传输指数研究了雨量观测站点之间的信息传输特征,并结合聚类分析方法界定各观测站的所属关系,提出了基于信息熵原理的流域降水空间分布模式识别方法,从而为流域水文要素空间分布模式识别和水资源利用方案提供重要理论和实践依据。     

基于极端梯度提升算法的滑坡易发性评价模型

机器学习用于地质灾害的易发性评价分析是当前研究的热点之一,不同的学习模型其效果不尽相同。为合理有效地评价滑坡地质灾害的易发性,依托浙江省温州市飞云江流域地质灾害的调查数据,应用地理信息系统（Geographic Information System,GIS）技术提取坡度、坡向、坡形、地表覆盖、地形湿度指数（Topographic Wetness Index,TWI）、极端小时降雨量、内摩擦角、黏聚力、容重与风化层厚度10个滑坡致灾因子,基于极端梯度提升算法（eXtreme Gradient Boosting,XGBoost）构建模型用于滑坡地质灾害的易发性多分类评价。模型结果通过多分类混淆矩阵进行评价,并与支持向量机（Support Vector Machine,SVM）模型进行精度比对分析。研究结果显示,训练后的XGBoost 算法模型对测试集中极高易发区识别的召回率和精确率分别达到了97.92%和98.06%,F1值达到97.99%,均优于SVM,可为研究地区的滑塌地质灾害易发性评价提供模型支持。     

基于ArcEngine的县域地质灾害数据采集与分析系统

 以野外调查及灾害特征分析为基础,综合GIS技术、数据库技术与多源数据整合技术应用于县域地质灾害数据采集与分析,基本解决区域地质灾害调查信息化的瓶颈问题。将基础地理数据、灾害点特征数据、相关多媒体数据等异构数据源进行标准化处理,规定空间数据和灾害特征数据连接的各种关系,建立了基于SQL Server的ArcSDE Geodatabase地质灾害专题数据库。以VS.NET(C#)和ArcEngine作为可视化开发工具与GIS开发平台,实现了县域地质灾害数据采集与分析系统相关功能模块及软件的设计与编制。此系统包括灾害信息的录入编辑、查询统计、分析评价、制图输出等功能,为野外灾害数据快速采集与科学管理提供了基础计算机平台。