基于支持向量机模型的滑坡危险性评价

以长安区为研究区,在分析研究区地质环境条件以及滑坡发育特征的基础上,选取12类因子作为评价指标,通过Spearman对各因子之间的相关性进行分析;分别采用线性核函数(LN)、多项式核函数(PL)、径向基核函数(RBF)、Sigmoid核函数下的支持向量机模型对研究区地质灾害危险性进行评价,利用ArcGIS软件生成最终的危险性评价结果图,将评价结果图划分为四个危险等级,分别为极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区;不同核函数下的支持向量机模型经ROC曲线验证得到:RBF-SVM模型的预测精度最高,此核函数下的支持向量机模型更适应于该研究区滑坡灾害危险性评价中。研究结论可以为类似地质环境条件下区域地质灾害危险性评价模型的选取提供参考。     

高程因素对平昌县滑坡灾害发育的敏感性分析

平昌县滑坡灾害发育影响因素很多,高程因素是影响境内滑坡灾害发生的一个重要因素.采用贡献率权重模型,结合GIS空间统计、空间分析功能,分析研究区内高程因素对滑坡的敏感程度.研究结果表明平昌县滑坡主要发生在300~800m高程区间内,该区间内滑坡发育数量占总量的96.8%,面积占90.98%,体积占90.45%,综合贡献率占98.23%;其中400~700m为滑坡发育高敏感区,300~400m、700~900m为滑坡发生的中敏感区,其余为低敏感区,与实际吻合,该研究将会对平昌县滑坡地质灾害危险度区划提供重要的参考依据.     

加权确定性系数模型的滑坡易发性评价

针对传统的滑坡灾害易发性评价中仅考虑评价因子间的一级指标权重或者因子各分级状态的二级指标权重,未能考虑各评价因子各分级状态的综合权重,从而导致评价结果缺乏一定适应性问题。文中提出了将随机森林模型(Random Forest,RF)和确定性系数模型(Certainty Factor,CF)相耦合的加权确定性系数评价模型(Weighted Certainty Factor,WCF)。该模型通过CF模型计算二级指标因子权重,并利用RF模型计算出一级指标因子权重,然后通过将所有指标因子的易发性指数进行加权求和,获得多种因素耦合下的滑坡灾害易发性程度。以陕西省西安市周至县为研究区,在对研究区的地质环境、人类活动情况、滑坡分布特征及形成条件进行了综合分析的基础上,选取了14类与滑坡发生相关的指示因子,结合GIS的空间分析功能,分别采用CF,RF和WCF模型对研究区内滑坡灾害易发性进行区划,各模型的评价结果采用Kappa系数进行对比验证。研究结果表明:研究区内的滑坡主要受高程、地貌类型、与断层距离因子的影响,各因子所占权重分别为0.27,0.12,0.11;改进后的WCF模型区划结果的准确性相对于RF和CF模型提高了5.2%和9.9%.由此表明,WCF模型更适用于研究区的滑坡易发性评价,评价结果可为研究区的滑坡灾害防治规划提供重要的参考价值。     

基于GIS的忠县滑坡危险评价研究

在综合分析忠县滑坡灾害影响因子的基础上,选取地表坡度、地表高程、地形起伏度、距道路远近、距河流远近、汇流累积量以及年均降雨量等7危险评价因子构建忠县滑坡危险评价体系;采用专家系统评分方法对各评价因子进行分级赋值,利用AHP法确定各评价因子权重值,在GIS软件平台上建立各评价因子专题图层;基于综合指数分析方法建立忠县滑坡灾害危险评价综合指数模型,并利用综合指数进行分区评价,最终将忠县滑坡灾害分为微危险、低危险、中危险、高危险4个危险等级区;研究结果表明:忠县滑坡灾害微危险区面积689.18 km2,占总面积的34.39%;低危险区面积643.91 km2,占32.14%;中危险与高危险区面积分别为366.13、334.54 km2,占总面积的17.02%与16.45%。评价结果与忠县滑坡灾害的实际情况项吻合,可用于指导滑坡灾害的防灾减灾工作。     

应用CF和Logistic回归模型编制滑坡危险性区划图

根据地理信息系统(GIS),以滑坡发生确定性系数(CF)和Logistic回归模型编制贵州省滑坡灾害区划图,其主要步骤为:应用历史滑坡灾点面积和滑坡致灾单因子子集面积计算CF,由此确定主要的滑坡致灾因子;应用Logistic回归模型、地理信息系统(GIS)空间分析工具和统计软件SPSS寻求最合适的模型描述灾害是否发生(因变量)与致灾因子(自变量)之间的关系;计算研究区域内各单元的滑坡概率,划分危险性等级,绘制基于GIS的贵州省滑坡灾害区划图;最后,用历史灾害分布数据检验滑坡灾害区划图.研究结果表明:根据区划图,贵州省可分为4个区域,即低危险区、中等危险区、高危险区和极高危险区;对贵州省的危险性分区合理,结合CF与Logistic回归模型编制滑坡灾害区划图的方法有效.     

基于GIS的信息量模型的白沙河流域滑坡危险性评价

以白沙河流域为例进行了滑坡地质灾害危险性评价。选取土地利用类型、岩性、高程、坡度和坡向5个评价因子,建立了基于GIS的信息量模型,解决了存在于评价过程中定性因素定量化处理不够客观的问题。用自然断点法将结果划分成20.0%的高危险区、31.0%的中危险区、26.4%的低危险区以及22.6%的极低危险区。经过验证得到实际滑坡危险性程度与评价结果基本相符,表明将GIS与信息量模型用于滑坡灾害危险性评价是可行的。     

基于权重模型的滑坡灾害敏感性评价

在GIS环境下,基于主客观综合权重模型编制贵州省滑坡灾害敏感性区划图。选择历史滑坡分布、坡向、至水系距离、地形地貌、高程、岩性、至构造线距离和年平均降雨量作为引发滑坡的致灾因子,应用TFNW(梯形模糊数加权)方法计算二级指标的主观权重。根据历史滑坡的密度,以信息熵权理论计算一级指标的客观权重。最后,应用WLC(权重线性组合)方法,基于GIS平台编制贵州省滑坡灾害敏感性区划图。根据敏感性指标分布,将贵州省划分为4个区域：低危险区、中等危险区、高危险区和极高危险区。结合历史滑坡分布图对分区结果进行统计分析,结果表明滑坡敏感性预测区划图和实际的滑坡发育情况基本吻合,说明TFNW和信息熵理论是有效的滑坡致灾因子赋权方法。     

基于层次分析法在滑坡危险性评估中的应用

以青海省拟建公路民和—平安段的滑坡为主要研究对象,通过现场勘查和室内外试验,对民和至平安段4处主要滑坡即H4,H5,H11和H12分别应用层次分析法和定性定量分析法对其危险性进行了评估分析。通过对影响研究区滑坡灾害发育的坡度、岩土特性、坡高、滑坡规模、降雨条件、侵蚀条件、植被条件、人类活动条件等10个评估因子建立层次模型,对研究区滑坡危险性进行计算分析;此外结合研究区四处主要滑坡的体积、崩滑距及致灾现状等要素,应用定性定量分析法对四处滑坡危险性进行综合评价,经计算分析认为H4,H11滑坡为中等危险性,分区级别为Ⅱ级;H5,H12滑坡危险程度为轻度危险,分区为Ⅲ级,两种分析方法结果一致。评价结果对民和—平安段公路的建设、运营和养护工作具有实际指导意义。     

基于孤石全生命周期的危险性评价

近年来,孤石滚落灾害越发受到关注,而对其危险性定量评价的相关研究较少。一方面,孤石具有数量多、规模大、形状不一的特点,对孤石群的稳定性判定是一个问题;另一方面,对孤石影响区域的危险性评价是难点。因此以广州市白云山原始森林公园为研究对象,对此区域开展孤石危险性评价。通过孤石稳定性定性定量综合判断+失稳孤石威胁范围精准划分的方法,考虑多评价因子对研究区危险性进行综合评价。利用熵权法计算各评价因子的权重,基于高精度数字高程模型(digital elevation model, DEM)、地理信息系统(geographic information system, GIS)软件和岩石崩落分析(rockfall analysis, RA)软件对研究区危险性等级进行划分,将白云山原始森林公园滚石危险范围划分为4个等级：极高危险区、高危险区、中危险区和低危险区。研究成果提出了一套可为其他区域孤石滚落灾害危险区划参考的系统性评价方法。     

基于BP神经网络模型的滑坡易发性评价方法

滑坡是中国频发的地质灾害,滑坡的易发性评价涉及多种影响因素,如何利用多影响因素进行精确、有效的滑坡易发性评价是滑坡减灾防灾工作的重点和前提。为探讨基于反向传播(back propagation, BP)神经网络模型的不同滑坡易发性评价方法的适用性,以川西蒲江县为研究区,通过实地调查与编录,筛选地质、地貌、环境等12类影响因子,分析各影响因子与滑坡的相关性,确定影响因子的权重大小,构建BP神经网络模型,完成因子权重法和栅格赋值法的滑坡易发性评价图编制和精度评价。结果显示：研究区筛选的12类滑坡影响因子不存在线性相关,坡度、地形湿度指数(topographic wetness index, TWI)和距道路距离对区内滑坡发育影响明显,利用滑坡影响因子构建的BP神经网络模型可对滑坡易发性进行有效的定量评价。综合现场调查与接收者操作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线精度分析,结果表明：基于BP神经网络模型的栅格赋值法和因子权重法曲线下面积(area under curve, AUC)分别为0.86和0.798,栅格赋值法评价精度优于因子权重...     

基于多分类支持向量机模型的长白山崩塌灾害危险性评价

长白山保护开发区崩塌灾害频发,对保护区的人民生命财产造成了破坏,阻碍了区域经济发展,为了降低崩塌灾害给区域内人民生命财产造成的损失程度并提高开发区人们防灾减灾能力,进行有效的地质灾害危险性评价是防灾减灾的重要组成部分。但常见的二元分类崩塌灾害危险评价模型存在分类速度慢、分类误差大及样本类型单一等问题,因此,按照地质灾害规模等级规范对灾害点进行分类,运用基于灾害规模等级的多分类支持向量机构建危险性评价模型对研究区进行危险性评价,避免了传统危险性评价受主观权重影响的局限性。结果表明,极高和高危险性区主要集中在研究区的中东部区域,运用实际灾害点对危险性评价结果进行验证,评价结果与实际情况吻合,验证了模型的有效性,其可以为区域内地质灾害的防治和开发灾害监测预警技术平台及开发旅游提供参考。     

汶川震区陕西省宁强县滑坡灾害危险性分析与评价

在分析汶川震区陕西省宁强县滑坡灾害特征和危险性影响因素的基础上,利用开发的县域滑坡灾害风险管理GIS系统,选取斜坡坡度、地层岩性、地震动峰值加速度等8个因素进行滑坡灾害危险性分析。根据研究区13 477个网格单元信息量计算结果,将宁强县滑坡灾害危险性分为极高、高、中、低和极低5个危险等级。研究得出极高危险和高危险区主要集中在勉阳深大断裂带及其次级断裂区,约占研究区总面积的16%,滑坡点密度为20.5/100 km2.中等危险区分布于境内工程地质岩性较为软弱的区域,约占研究区总面积的42%,滑坡灾害点密度为6.3/100 km2.低危险区和极低危险区位于区内人口稀少的高远山区,约占研究区总面积的42%,滑坡灾害点密度为0.64/k100 m2.     

基于ANP滑坡灾害风险评价反馈系统的构建

针对网络分析法ANP(Analytic Network Process)在防治工程决策中的应用及滑坡灾害风险评价体系尚有多种类型等问题,通过分析滑坡灾害危险性、易损性、破坏损失、防治工程四个评价内容的反馈作用,应用ANP构建了滑坡灾害风险评价反馈系统.以超级决策软件SD(Super Decision)为计算工具,以绝对权重为评价指标,通过土质和岩质滑坡实例的计算结果与工程实践及已有研究结论的对比验证了反馈系统的正确性.研究结果表明:相对于传统的层次分析法AHP(Analytic Hierarchy Process),ANP反馈系统可以同步实现危险性评价因子重要度排序和防治方案优化决策;该反馈系统可应用于滑坡灾害风险评价,并实现了在防治方案优化决策中的应用.     

基于GIS的公路边坡地质灾害危险性评价

针对丹巴县公路边坡地质灾害频发状况以及区域分布的特点,对丹巴公路边坡灾害进行了危险性分区研究。通过分析自然环境概况与公路地质灾害特征,选取坡度、岩土类型、降雨、河网密度、植被覆盖率和地震6个因素作为地质灾害危险性评价指标体系;采用影响因素叠加法构建危险性评价指数的数学模型,并运用云模型-层次分析法(CM-AHP法)计算各评价指标的权重;基于ENVI 5.2与ArcGIS 10.2软件计算生成《丹巴县公路边坡地质灾害危险指数图》,同时考虑公路工程特点,划分了II低危险区、III中度危险区、IV高危险区和V极高危险区4个等级16个灾害区,依据定量区划范围并结合定性分析的评价方法对丹巴县公路进行地质灾害危险性进行评价。研究结果表明,评价结果与公路边坡灾害实际情况吻合,可为四川省丹巴县公路边坡灾害的预防治理工作提供一种新的途径。     

采用层次分析法对地质灾害进行危险性评价——以汉阴县地质灾害为例

文中选取灾害点密度、坡度分布、地貌类型及高程、岩土体类型、水系分布、断裂发育程度、降雨量分布、人类工程活动强度8个评价指标因子参与汉阴县地质灾害危险性评价;根据各评价指标因子对地质灾害发育的影响程度,利用层次分析法计算各评价指标的权重,并运用MAPGIS为每个评价指标因子图层赋属性。基于MAPGIS空间分析功能完成了汉阴县地质灾害危险性区划工作;区划结果分为高、中、低3种危险性区,结合汉阴县地质灾害危险性区划成果和发展规划,为汉阴县的地质灾害防治及群测群防提供一些理论性建议。     

基于多因素加权灰靶决策模型的滑坡灾害危险性评价

以重庆市万州区典型滑坡为例,根据其特有的地质环境条件,选取滑坡发育高差、坡度、降水、人类活动等11项因素作为滑坡危险性评价指标,通过灰色关联分析得出影响因素权重的大小,以灰靶决策理论为基础,构建多因素加权灰靶滑坡危险性评价模型,根据所得靶心距的大小,对滑坡的危险性进行量化评价,将滑坡危险性划分为高度、较高、中度、低度和较低5级,对研究区域内6个重点滑坡体进行危险性评价,获得每个滑坡体的危险性等级,并与自适应模糊评价法、神经网络评价法和PSO-BP评价结果进行比较。研究结果表明:多因素加权灰靶决策模型科学合理,符合实际情况,为滑坡危险性评价提供一种新思路。     

基于模糊综合评价的地质灾害危险性分区

选择地形地貌、易滑岩组、地质构造复杂程度、河流切割密度、年平均降雨量及地质灾害分布密度作为评价因子,每个因子分成四级,其权值由黄金分割法确定,用模糊综合评价的方法对贵州省区域地质灾害危险度分为:灾害密集发育区、灾害中等密集发育区、灾害偶发区、灾害基本不发育区。分区结果表明:灾害密集发育区和灾害中等密集发育区主要分布在贵州省西南部及东北部的部分地区;在雨季地质灾害危险性明显增加,黔东地区尤为值得关注。     

GIS支持下基于层次分析法的西藏札达地区滑坡灾害易发性评价研究

位于西藏喜马拉雅山西南部的札达地区,是青藏高原隆升最快的部位之一,由于研究区独特的构造背景及其演化过程,故重大滑坡灾害在区内多发,严重的阻碍当地经济的正常发展,破坏区域生态环境的平衡。在前人工作基础上,以对影响札达地区重大滑坡灾害发育及分布因素的研究为基础,利用层次分析法对研究区重大滑坡灾害进行危险性评价,通过分析区内重大滑坡灾害形成条件及分布特征,结合札达地区地质特征选取合理的影响因素建立评价体系,权衡各影响因素具体情况后确立滑坡稳定性评价模型并进行综合分析,根据分析结果将区内各评价单元按易发程度分为低易发性、较低易发性、中易发性、较高易发性及高易发性五类并对分区结果进行检验,检验曲线表明分区效果良好。     

三峡库区涉水重点滑坡危险性评价方法及防治对策——以白家包滑坡为例

三峡库区滑坡灾害众多,防灾减灾工作量巨大,危险性评价是滑坡防灾与减灾工作首要重视的关键内容.本文针对三峡库区特殊地理条件,选取平均坡度、岸坡结构类型等7项14个因素作为三峡库区重点滑坡危险性评价指标,构建评价指标体系.建立针对三峡库区重点滑坡的危险性分级标准.采用层次分析法确定评价因素权重,建立模糊综合评价模型.以三峡库区白家包滑坡为例,详细说明结合层次分析法的模糊综合评价的步骤,其结果与研究区域的滑坡灾情基本相符,并根据评价结果给出防治对策.该案例验证了评价方法的可行性,为滑坡的危险性评价及防灾减灾提供依据.     

山区沿河公路崩滑灾害危险性评价方法及应用——以横断山区美姑河流域公路崩滑灾害为例

出于山区沿河公路崩滑灾害防治决策的需要,针对山区沿河公路沿线区域崩滑灾害发育的特点,从崩滑灾害孕灾环境和致灾因子两方面对山区沿河公路崩滑灾害危险性进行了综合评价.以地理信息系统和遥感解译为手段,建立崩滑灾害编录和因素基础数据库、遴选评价指标;以历史崩滑灾害面积分布信息熵为基础,计算指标权重;并在统计量化指标崩滑信息指数的基础上,建立了山区沿河公路崩滑灾害危险性评价方法.将该方法用于美姑河省道公路沿线的崩滑灾害危险性评价,结果与研究区实际灾情比较吻合,可为山区沿河公路崩滑灾害减灾决策提供依据.