耦合地貌信息熵和流域单元物质响应率的泥石流危险性评价

以粤西高州马贵河流域为靶区,通过地貌信息熵法分析了流域地貌发育演化阶段和泥石流沟谷危险性;提出了流域单元物质响应率的概念,并结合遥感影像解译得到的松散物质分布,探讨了泥石流沟谷的物源敏感性;在此基础上,将地貌信息熵值和流域单元物质响应率进行耦合,开展地形和物源复合作用下的泥石流危险性评价研究。结果表明:研究区地貌信息熵值的变化范围为0.139 8~0.878 7;沟谷地貌演化从幼年期至老年期均有分布,59.07%的研究区面积处于幼年期-壮年期,泥石流沟谷比较活跃、危险性大;单元物质响应率的变化范围为0~0.171 6,54.60%的沟谷对物源较敏感;基于地貌信息熵值和流域单元物质响应率耦合的泥石流危险性评价结果表明,42.79%的泥石流沟谷处于中等及以上危险区域,泥石流危险性较大。对比分析发现评价结果和实际情况较为吻合,评价结果合理,优于上述两种方法单独评价的结果。该成果可以为马贵河流域防灾减灾、经济建设布局等提供依据,具有重要的工程实际意义和应用价值。     

基于流域系统地貌信息熵的泥石流危险性定量评价

泥石流是爆发在山区小流域内的特殊地质灾害,流域地貌条件制约着泥石流的形成和运动,影响着泥石流的发生和规模,因此,可以根据流域地貌的发育阶段判断泥石流的危险性。流域系统地貌信息熵理论是Strahler面积-高程分析法与信息熵原理的有机结合,是计算流域地貌发育阶段的定量方法。作者探讨了利用流域系统地貌信息熵理论进行泥石流危险性评价的方法,并选取辽宁省岫岩县哈达碑镇的21条流域作为实例进行验证。评价结果表明,利用地貌系统信息熵值来判断泥石流的发育程度,具有较好的客观性、可操作性和可靠性。     

基于流域系统地貌信息熵的泥石流危险性定量评价

泥石流是爆发在山区小流域内的特殊地质灾害,流域地貌条件制约着泥石流的形成和运动,影响着泥石流的发生和规模,因此,可以根据流域地貌的发育阶段判断泥石流的危险性。流域系统地貌信息熵理论是Strahler面积-高程分析法与信息熵原理的有机结合,是计算流域地貌发育阶段的定量方法。探讨了利用流域系统地貌信息熵理论进行泥石流危险性评价的方法,并选取辽宁省岫岩县哈达碑镇的21条流域作为实例进行验证。评价结果表明,利用地貌系统信息熵值来判断泥石流的发育程度,具有较好的客观性、可操作性和可靠性。     

基于流域单元和信息量法的白龙江流域泥石流危险性评价

基于流域单元和信息量法对甘肃省白龙江流域泥石流危险性展开评价,采用区域内已知的309条泥石流沟对评价结果进行验证.结果表明:评价为中度和重度泥石流危险性的沟谷中有79%实际发生过泥石流活动,表明将流域单元和信息量法相结合的方法对泥石流危险性评价的结果基本上符合研究区泥石流的现状,而且评价精度和准度较高;地震动峰值加速度、流域面积和归一化植被指数是影响白龙江流域泥石流危险性评价结果的主要因素;中度及重度危险性的沟谷主要集中分布于宕昌县、舟曲县、武都区和文县,其中以宕昌县、武都区和舟曲县3个地区最为严重,文县次之,迭部县主要为轻度及以下.     

基于灾害熵与层次分析法的泥石流危险性评价对比分析： 以甘肃省迭部县为例

甘肃省迭部县位于白龙江流域上游区段，在构造抬升及极端气候的影响下，泥石流灾害广泛发育。通过遥感解译与实地调查，遴选出流域面积、主沟长度、流域相对高差、主沟纵比降、平均坡度、流域形状系数、岩性因子、距断层距离、1小时最大降雨量、物源参照值共10个主要孕灾因子。结合地理信息系统(geographic information system,GIS)技术，计算区内泥石流在各个孕灾因子的敏感性区间。进一步分别基于灾害熵模型与层次分析法模型对迭部县161条泥石流沟开展危险性评价，并将评价结果与区内历史泥石流灾害数据对比验证。分析结果表明：迭部县泥石流主要分布在流域面积为3~10 km2，主沟长度小于3.5 km，流域相对高差在1~1.5 km范围内，主沟纵比降大于200‰，平均坡度25°~35°，流域形状系数在1.2~1.4间,物源参照值介于0.35~0.6，距断层5 km以内，1小时最大降雨量为25~35 mm的沟谷内，沟内岩性以较软岩、松散堆积层及冲洪积层为主。危险性评级为中、高的泥石流沟作为区内最容易发生泥石流的区域，历史泥石流沟分别有74.07%和62.96%处于灾害熵模型与层次分析法模型评价结果的中、高危险性区域，说明灾害熵模型能更为准确的评估研究区泥石流危险性。     

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。     

帕隆藏布流域（波密-索通）典型冰碛物-崩滑型物源冰川泥石流发育特征分析

帕隆藏布流域是藏东南地区地质灾害最为发育的地区之一,其中,泥石流灾害在此区域具有发育密度高,危害性强等特征。针对该区域(波密-索通段)发育的一种较为特殊的冰川泥石流,即冰碛物-崩滑型物源冰川泥石流,研究在现场调查的基础上,结合遥感解译,进行典型泥石流发育特征调查和分析,总结了此类泥石流较其他类型泥石流在物源、沟谷地形和水源方面的不同特征。分析结果表明:冰碛物-崩滑型物源冰川泥石流物源以沟源冰碛物和沟岸崩滑型堆积物源为主,分布面积广,储量大;沟谷宽缓呈"U"形,为典型冰川作用侵蚀地形;流域内水源以冰川融水为主,水量大。此类泥石流沟谷支沟暴发泥石流概率大于主沟,暴发频率为中~高频,主沟泥石流潜在威胁更大。     

九龙县踏卡河流域乌拉溪沟低频泥石流特征与危险性

通过计算分析四川省九龙县踏卡河流域乌拉溪沟的泥石流运动特征参数并结合实地调查,探讨其再次暴发的危险性。研究表明:乌拉溪沟泥石流属于低频稀性泥石流,二十年一遇泥石流的流速为4.35m/s,峰值流量达221.09m3/s,一次冲出固体物质总量为4.18×104m3;流域内物源丰富,总量为527.85×104 m3,多为坡面侵蚀物源,占总量的89.32%;短历时强降雨是该沟爆发泥石流的关键因素,当降雨强度大于32.76mm/h时(二十年一遇),乌拉溪沟泥石流暴发可能性较大,并且会堵塞踏卡河,属于高危险性泥石流。沟道内两处堵溃点及丰富的物源是泥石流危险性放大的主要因素,在防灾减灾中需及时疏通沟道,避免发生堵溃。     

基于灰色定权聚类模型的泥石流危险性评价

为解决中巴公路沿线泥石流危险性难以界定的问题,文章采用灰色关联法确定评价因子权重,构建灰色定权聚类模型。研究结果表明:属于轻度危险的只有1条沟谷,占5.88%,这说明该地区大部分泥石流沟谷危险度都较高;虽然有些泥石流沟谷隶属同等危险级别,但是危险性倾向并不一致,有的倾向于更高级别的危险等级,有的则倾向于更低级别的危险等级;采用灰色定权聚类模型对泥石流危险性进行评价可以更有效地解决泥石流沟谷危险性难以界定的问题。研究成果对保障中巴公路的畅通具有一定意义。     

白龙江流域降雨型泥石流活动规模预测模型

白龙江地区泥石流沟谷内大量松散固体物质在强降雨的激发下易形成规模较大的降雨型泥石流,泥石流一次冲出量比同等条件下要放大数倍,应用以往泥石流活动规模预测模型进行计算的结果与实际值误差较大,因此,需构建适用于白龙江流域暴雨型泥石流一次最大冲出量定量预测方法。本文以区内降雨频率为10a一遇的24条沟谷型泥石流历史活动规模为典型实例,结合野外调查利用Matalb多元非线性统计方法建立了泥石流一次最大冲出量预测模型,最后结合舟曲三眼峪沟“8.8”特大泥石流等5条暴雨型泥石流灾害特征,对预测模型优化完善构建了不同规模降雨频率下的泥石流活动规模定量表达式。结果表明：影响泥石流一次最大冲出量的有泥石流灾害爆发区面积、流域内松散固体物质总量及诱发泥石流的降雨条件等3个因素,所建立的模型适用于白龙江流域降雨沟谷型泥石流活动规模的预测,该方法可为经济建设安全地段选址和未来城镇泥石流快速风险管理提供重要依据。     

基于人工降雨的天津盘龙谷泥石流起动特征

通过泥石流物理模型试验研究了盘龙谷泥石流的起动特征,探讨了其起动方式、物源补给来源以及降雨条件的影响等.实验结果表明,泥石流起动时形成区堆积物源不会整体滑移,而是在其表面形成冲沟并逐渐扩大直至引发泥石流;前期先降小雨使土体达到完全饱和,然后再降中雨或大雨的情形其危险性最高;冲沟两侧的不稳定岩土体构成泥石流物源的主要补给来源.实验现象与盘龙谷泥石流具有较高的一致性,可以为建立泥石流预警系统及防灾减灾提供一定的参考依据.     

中兆沟泥石流特征及危害性分析

中兆沟为一泥石流频发地区,曾于1989年和2008年雨季发生较大规模的泥石流,其中1989年泥石流灾情较为严重.本研究在现场踏勘的基础之上,在分析中兆沟泥石流流域分区特征的基础上分别从地形、水源、物源3方面着手,计算泥石流的流体重度、流量、流速、整体冲压力.计算结果显示,中兆沟泥石流为易发性暴雨沟谷泥石流,存在较大危害性.     

基于相对差异函数和博弈论的泥石流敏感性分析

引入可变模糊理论中的相对差异函数,建立泥石流敏感性分析模型.选取内蒙古赤峰抽水蓄能电站下库区11条泥石流沟,确定7个主要影响因子即单位面积物源量、泥砂补给段长度比、主沟平均比降、山坡平均坡度、流域切割密度、主沟床弯曲系数和植被贫瘠率.利用优序图法确定因子的主观权重,熵值法确定客观权重,由博弈论确定各个影响因子的组合权重分别为0.19,0.14,0.19,0.10,0.09,0.18,0.11.计算分析得出,该库区11条泥石流的敏感性有6条为轻度敏感,5条为中度敏感.将评价结果与现场实际调查情况对比分析可知,11条泥石流沟的敏感度水平与泥石流实际发育情况相符,证明该方法的可行性.     

Debris Flow Hazard Assessment Based on Support Vector Machine

Seven factors, including the maximum volume of once flow , occurrence frequency of debris flow , watershed area , main channel length , watershed relative height difference , valley incision density and the length ratio of sediment supplement are chosen as evaluation factors of debris flow hazard degree. Using support vector machine （SVM） theory, we selected 259 basic data of 37 debris flow channels in Yunnan Province as learning samples in this study. We create a debris flow hazard assessment model based on SVM. The model was validated though instance applications and showed encouraging results.     

Using Fuzzy Relations and GIS Method to Evaluate Debris Flow Hazard

The study area, located in the southeast of Tibet along the Sichuan-Tibet highway, is a part of Palongzangbu River basin where mountain hazards take place frequently. On the ground of field surveying, historical data and previous research, a total of 31 debris flow gullies are identified in the study area and 5 factors are chosen as main parameters for evaluating the hazard of debris flows in this study. Spatial analyst functions of geographic information system （GIS） are utilized to produce debris flow inventory and parameter maps. All data are built into a spatial database for evaluating debris flow hazard. Integrated with GIS techniques,the fuzzy relation method is used to calculate the strength of relationship between debris flow inventory and parameters of the database. With this methodology,a hazard map of debris flows is produced. According to this map,6.6% of the study area is classified as very high hazard, 7.3% as high hazard,8.4% as moderate hazard,32. 1% as low hazard and 45.6% as very low hazard or non-hazard areas. After validating the results, this methodology is ultimately confirmed to be available.     

世界自然遗产提名地施秉喀斯特地貌及其演化

施秉喀斯特是我国第二批申报"中国南方喀斯特"世界自然遗产提名地之一,当前对其地貌演化尚缺乏系统性研究。通过多次野外勘测与取样化验研究,并运用GIS软件综合分析各要素与地貌发育之间的关系,得出研究区内主要造貌岩石为寒武系纯白云岩;研究区内地貌从分水岭到河谷呈现由峰林谷地→峰丛谷地→峰丛浅洼到峰丛峡谷的有序回春式逆向演化中;河谷裂点带之上的高原面中,地面以常态面状侵蚀作用为主,发育峰林谷地与峰丛谷地,在干流与水量较大的支流,水流下切迅速,形成峰丛峡谷,靠近河谷的中间过渡地带,发育了峰丛浅洼;研究区内未形成以深、长、大洞为主的洞穴发育区,更未发育网状地下河系统。因此,施秉喀斯特研究区代表了典型的白云岩喀斯特青年期地貌演化的特征,是研究白云岩喀斯特的良好场所。     

流域基本单元汇流研究

推导了V形基本单元的面积-时间曲线,即得到了其地貌瞬时单位线,继而求出其时段单位线,再与净雨卷积,即可求得流域基本单元的汇流过程.以星丰流域为例,进行了流域基本单元汇流计算,得到了令人满意的结果.这在一定程度上促进了流域汇流理论的发展,必将在推进水资源开发利用、洪水预报、水污染防治以及湿地生态保护等方面表现出重要的理论意义和应用价值.     

现代地貌学基本思想的认识和发展

 现代地貌学基本思想的认识和发展
〖ZW(*〗〖ZK(〗〖HT5”H〗〖HTH〗收稿日期：2011-12-15
〖HTH〗基金项目：〖HTSS〗〖ZK(〗
国家自然科学基金资助项目(41071186)
〖ZK)〗
〖HTH〗作者简介：〖HTSS〗刘希林（1963年生）,男,教授,博士
;E mail:liuxilin@mailsysueducn
〖ZK)〗〖ZW)〗
〖BT)〗〖JZ(〗〖HT4K〗
刘希林1 ,谭永贵2 〖HT5K〗
（1 中山大学地理科学与规划学院,广东 广州 510275;
2 广西贵港市覃塘区樟木乡高级中学, 广西 贵港 537127） 〖BF〗〖JZ)〗〖BFQ〗〖HT〗〖HJ〗〖GK2!2〗〖HTH〗摘〓要：〖HT5”SS〗 
在总结地貌学传统基本理论并结合现代地貌学研究成果的基础上,提出了地貌含义的新的理解和地貌系统的整体观。地貌是由形态、组成物质、作用过程和边界条件4个组成部分互相依存、互相作用,并要求相互适应而构成的整体。这一新的地貌含义加入了形态和边界条件两个因素,从而不同于传统的“地貌是构造、营力和时间的函数”的表达模式。建议“时间”可以不作为影响地貌发育的因素,这样就为“地貌是三维空间和时间组成的四维空间的总体”这一说法赋予了新的含义。还提出地貌的发展演变是地貌各组成部分不能相互适应而出现的“非平衡态”过程,时间并不是地貌发展演变的动力。自然界处于“平衡态”的地貌是存在的,自然界地貌各组成部分总是具有一定程度的相互适应,因而总是具有一定的稳定性,这也是现代地貌学能够进行定量研究的基础。边界条件是控制地貌发育的关键因素,地貌发展演变的方向是由地貌的初始状态（形态）和边界条件决定的。
〖HT〗〖HJ〗〖HTH〗关键词：〖HT5”SS〗
地貌学基本思想;地貌系统整体观;地貌边界条件;地貌发展演变;地貌平衡态 〖HT〗〖HTH〗中图分类号：〖HT5”SS〗P64223
〓〓〖HT5H〗文献标志码：〖HT5”SS〗A〓〓〖HT5H〗文章编号：〖HT5”SS〗0529-6579(2012)04-0112-07
〖JZ(〗〖WT4HZ〗 Recognition and Development of Basic Ideas of Modern Geomorphology
〖HJ1*2〗〖HJ〗〖WT5BX〗〖BF〗
LIU Xilin1, TAN Yonggui2
〖WT5BZ〗
(1. School of Geography and Planning, Sun Yat sen University, Guangzhou 510275, China;
2. Zhangmu Township High School of Guigang City, Guigang 537127, China)
〖BFQ〗〖JZ)〗〖HJ1*2〗〖HJ〗〖WTHZ〗Abstract：〖WTBZ〗 This paper mainly discusses the recognition and development of basic ideas of modern geomorphology. Based on the summary of traditional geomorphology theory and research achievements in modern geomorphology, it puts forward a new explanation on the meaning of landform and integral view of geomorphic system. Landform is an interrelated and co adapted entirety, composed of morphology, composition materials, geomorphic process and boundary conditions. This new interpretation of landform is different from the traditional genetic mode, which regards landform as a function of geologic structure, agent and time.This paper does not suggest that time as a factor of geomorphic evolution, then, it can provide a new understanding on the statement that landform is a complex of four dimensional space which consists of three dimensional space and time. In this study, geomorphic evolution is a “non equilibrium state” process, which is caused by the maladjustment among the four geomorphic elements, and time is not the drive power of geomorphic evolution. The “geomorphic equilibrium state” does exist in nature, which is also the basis of quantitative research in modern geomorphology. Boundary conditions are critical factors that control the geomorphic evolution process, and geomorphic evolution direction is decided by original geomorphic features and boundary conditions.
〖WTHZ〗Key words：〖WTBZ〗
basic ideas of geomorphology; integral view of geomorphic system; geomorphic boundary conditions; geomorphic evolution; geomorphic equilibrium state