基于GIS的玉林-铁山港公路地质灾害危险性评价

以玉林-铁山港高速公路崩塌和滑坡、岩溶塌陷地质灾害为研究对象,结合评价区实际情况,选取了12个具体的评价因子,其评判模型的影响因素集U={岩溶塌陷点数,滑坡和崩塌点数,地层岩性,断裂构造,岩土体结构,水文特征,地貌类型,地形坡度,地形坡向,年平均降雨量,地震,人类工程活动},确定了研究路段地质灾害危险性评价等级评判集V={轻度,中度,中高度,高度}.运用基于GIS技术的信息量法和MORPAS30中信息量计算模块,对研究路段崩塌-滑坡、岩溶塌陷灾害进行了危险性评价:该段地质灾害危险性等级以轻度—中度为主,高度危险区仅在局部发育,公路沿线地质灾害易发程度弱—中等.综合评价结果与地质灾害发育情况现状和分布特征吻合较好     

基于子流域的地震诱发崩塌敏感性评价

根据地震诱发的崩塌具有数量大和成区分布的特点,将研究区北川苏宅河流域划分为211个子流域,评价选取子流域的平均高程、最大高差、平均坡度、距离河流距离、沟谷密度和岩石类型等指标,采用Logistic回归的统计学方法进行建模,并且使用ROC曲线和Kappa系数对模型的精度进行评价,其ROC曲线下面积为0.926,Kappa系数为0.690.采用同样的评价方法基于像元对研究区进行建模,模型的ROC曲线下面积为0.814,Kappa系数为0.470,均小于基于子流域的评价模型.使用模型对研究区进行敏感性评价,基于子流域的敏感性评价,有90.04%的崩塌位于高敏感和敏感区域内,而基于像元的敏感性评价,高敏感和敏感区域内只占有68.82%的崩塌.但不同敏感性区域面积比例来看,基于子流域的敏感性评价,有高敏感区域面积过大的缺点.研究进一步提出崩塌响应单元这一概念,即针对崩塌的各影响闪子,将研究区划分为比子流域更小的单元,而每个单元内部,对崩塌具有相同的敏感度.     

基于GIS下"农业生产-城镇发展-生态维持"的耕地敏感性评价

耕地是人类赖以生存的自然基础条件,保护耕地对于维护粮食安全具有重要意义.针对耕地面临的主要现实风险,借鉴生态环境敏感性评价思想,构建"农业生产-城镇发展-生态维持"视角下的耕地敏感性评价理论框架、指标体系和评价模型,并采用GIS空间分析法,以鹤壁市为例,开展耕地敏感性综合评价,定量揭示鹤壁市耕地敏感性程度和地域空间分布特征.研究结果表明:(1)鹤壁市耕地综合敏感性主要以轻度敏感区和中度敏感区为主,占比分别为39.78％和34.35％;(2)高度敏感区和极敏感区主要分布在鹤壁市西部山区和城区周边,中度敏感区主要分布在鹤壁市中部山地与平原交汇地带以及浚县北部,轻度敏感区和不敏感区主要分布在浚县南部;(3)鹤壁市耕地可分为生态保育区、城镇限制区、粮食主产区和综合整治区,根据不同分区主导敏感性因素,对耕地提出不同的利用方向和保护措施.     

基于GlS的玉林-铁山港公路地质灾害危险性评价

以玉林-铁山港高速公路崩塌和滑坡、岩溶塌陷地质灾害为研究对象,结合评价区实际情况,选取了12个具体的评价因子,其评判模型的影响因素集U={岩溶塌陷点数,滑坡和崩塌点数,地层岩性,断裂构造,岩土体结构,水文特征,地貌类型,地形坡度,地形坡向,年平均降雨量,地震,人类工程活动},确定了研究路段地质灾害危险性评价等级评判集V={轻度,中度,中高度,高度}。运用基于GIS技术的信息量法和MORPAS3．0中信息量计算模块,对研究路段崩塌一滑坡、岩溶塌陷灾害进行了危险性评价：该段地质灾害危险性等级以轻度一中度为主,高度危险区仅在局部发育,公路沿线地质灾害易发程度弱一中等。综合评价结果与地质灾害发育情况现状和分布特征吻合较好。     

汶川县地震诱发崩滑灾害影响因素的敏感性分析

震后遥感影像与调查结果表明,汶川Ms 8.0级地震在汶川县城约4 083 km2的区域内诱发了 5 528余处崩塌、滑坡灾害.利用GIS技术对地震地质灾害的分布与地层岩性、距断裂距离、坡度、高程等因素的关系进行统计分析,结合崩滑的确定性系数方法(CF),对诸影响因子进行敏感性分析,确定该区域内各因子最利于地震滑坡发育的数值区间,结果表明:地震崩塌滑坡主要分布在元古界、震旦系、二叠系硬质岩石分布的地层里,坡度为大于40°的坡体上;活动断裂10 km缓冲区内,未动断裂6 km缓冲区内崩滑密集分布;崩滑发育较有利的高程范围位于1 000～2 500 m;相对高差范围位于600～1 000 m之间,岷江干流对崩滑分布起绝对控制作用.分析得出影响本次崩塌滑坡分布的因子具有地震波传播介质效应和距离效应;由地震产生的崩滑与降雨诱发的崩滑在岩性、坡度的发生区间上有较为明显的区别;并为进行其他地区区域地震崩滑灾害稳定性评价提供了可以借鉴的科学依据.     

基于GIS的生态敏感性评价与山体修复策略——以青海同仁市隆务西山为例

[目的]基于生态环境要素和灾害防治需要构建生态敏感性评价指标体系,并根据综合生态敏感性评价的结果,结合生态学与风景园林学原理,为山体滑坡群的治理提出具有针对性、多学科交互的修复策略.[方法]以青海省同仁市隆务东、西两山为研究区域,依据山地生态系统特征选取地形、水域、植被、土地利用和道路5类生态因子,划分为极敏感、高度敏感、中度敏感、较敏感和非敏感5个等级,利用层次分析法(AHP)确定因子权重,结合GIS空间分析技术,得到研究区的生态敏感性分布图.[结果]生态敏感性综合分析发现,隆务西山与东山极敏感区占比分别为11.21％、2.46％,高敏感区占比分别为27.45％、13.56％,中敏感区占比分别迭22.13％、17.21％,较敏感区占比分别为19.02％、26.94％,非敏感区占比为20.19％、39.83％.[结论]对比两山单一生态因子和综合生态敏感性发现,隆务西山的综合敏感性远高于东山,其差异主要是由地形、水域缓冲区与植被三类生态因子引起的.     

基于突变理论的滑坡危险性评价

我国西部山区频发的滑坡灾害对当地道路建设和经济发展具有极大影响,为了给滑坡的防治提供依据,需客观地评价滑坡危险性。本文从滑坡的地质环境及诱发因素两方面出发,选取岩性、滑坡一定范围内断层距离的倒数和等 7 个指标作为评价依据,建立滑坡危险性评价突变模型,将礼州地区滑坡划分为轻度、中度、重度和极度危险 4 个等级。选取该地区威胁公路的 10 个典型滑坡进行危险性评价,评价结果与现场调查结果具有较高的吻合度。该成果可为山区滑坡的防治提供依据。     

路线走廊震害与环境基础因子关系研究

研究地震造成的路线走廊带灾害与环境因子的关系,减少滑坡、泥石流、崩塌等灾害的发生,降低地质灾害对道路的破坏。通过对5.12汶川地震重灾区内G 213、G 317道路路段的资料收集、实地调查,结合理论分析,以ArcGIS软件为基础平台,分析了断裂带距离、地质岩层、地表粗糙度、坡度、坡向、植被类型、道路影响区共7个因子与地质灾害产生的关系。结果表明:距断裂带越远,受到影响越小;地质岩层越古老,越易发生灾害,岩质坡体灾害少于土质坡体;地表粗糙程度为1.2～2时,灾害的密度比较大;坡度为30°～60°时,灾害密度最大;阴坡灾害多于阳坡;阔叶林地带灾害密度分布最大;道路左右0.5km区域灾害密度最大。     

隐伏断层地震诱发滑坡易发性评价

针对隐伏断层地震诱发滑坡无明显空间分布规律导致滑坡易发性分区难度较大的问题,提出考虑同震地表变形因子的人工神经网络地震滑坡易发性评价方法.以2004年日本新泻中越地震为例,除选取地层岩性、高程、坡度、坡向、地表曲率、地震加速度峰值、距道路的距离等常规地震滑坡影响因子外,新增同震地表变形作为影响因子,利用地理信息系统(GIS)平台通过神经网络法进行地震滑坡易发性评价.结果表明,基于GIS的人工神经网络法对地震诱发滑坡易发性评价有较高的精度.同震地表变形对预测准确度有一定贡献,优于坡向、高程以及距道路的距离等常规影响因子.     

云南鲁甸地震次生山地灾害分布规律与特征

2014年8月3日16时30分,云南省昭通市鲁甸县发生Ms6.5级地震,地震诱发大量崩塌、滑坡、不稳定斜坡等次生山地灾害。结合现场调查,通过遥感图像共解译次生山地灾害点235处,灾害面积约8.59 km²。基于GIS空间分析方法,利用次生山地灾害面积百分比及中心点密度2个参数,研究次生山地灾害分布规律与地震的关系;同时选取高程、坡度、坡向、岩性、距河流距离等因子统计分析了地形、岩层及河流对次生山地灾害空间分布的影响。研究区次生山地灾害面积百分比约为0.79%,中心点密度约为0.2 个?km^-2。结果表明:次生山地灾害点的排列受NE向昭通—鲁甸主断裂控制,63.83%的次生山地灾害发生在发震断裂带2~8 km范围内,距震中越远,次生山地灾害发育率越低;次生山地灾害集中分布在1 000~1 200 m高程之间和35°~45°坡度范围内,而20°~30°坡度范围内次生山地灾害中心点密度和面积百分比最大;碳酸盐岩等硬岩地层上次生山地灾害最为发育,而软岩地层中多引发高陡坡次生山地灾害;次生山地灾害整体上沿牛栏江呈线状分布,随着距河流距离的增加,其发生概率逐渐减小。     

震后北川县泥石流对恢复重建的影响及潜在泥石流发育度评价

震后北川县泥石流灾害具有暴发频率高,规模大,潜在危害严重等特点,已经成为灾后恢复重建的关键制约因素.震后潜在泥石流发育度的评价,对灾后重建具有重要意义.在野外调查和遥感解译的基础上,利用Arc-GIS技术,采用多因子叠加法对震后北川县潜在泥石流发育度进行了评价.依据评价结果,把北川县分为泥石流高发育区、中等发育区和低发育区.高发育区集中于擂鼓镇-曲山镇-陈家坝乡一带,沿发震断裂上盘分布,占县域面积的6.6%;中等发育区位于高发育区两侧,以断裂上盘为主,占县域面积的22.5%;其余属低发育区,占县域而积的70.9%.在泥石流高发育区必须规避泥石流灾害;在中等发育区,应进行泥石流危险性评估,确保没有灾害威胁,否则也必须进行规避.     

汶川地震绵竹震害调查及对乡镇建筑抗震建设的思考

2008年5月12日14时28分发生在四川汶川的里氏8.0级地震,是新中国建国以来最为强烈的一次地震,地震造成了四川、重庆、甘肃、陕西等省650多万间房屋倒塌,2 300多万间房屋损坏,北川县城、汶川县映秀镇等部分城镇夷为平地.在绵竹市建(构)筑物震害调查基础上,对绵竹地区5·12汶川地震乡镇一级建(构)筑物的典型震害进行了重点剖析,分析了绵竹地区建(构)筑物的地震灾害的主要影响因素,在此基础上对我国乡镇一级城镇建筑物的灾后重建和建筑物抗震建设提出了几点建议.     

汶川地震堰塞湖地区水安全综合评价(灾后重建专刊)

目前水安全问题已经成为国家战略安全问题,突发性地震形成的堰塞湖所在区域的水安全隐患是地震堰塞湖造成的重大危害.提出构建汶川地震堰寒湖地区水安全综合评价体系,并用改进的投影寻踪动态聚类模型进行评价,弥补了传统投影寻踪聚类模型参数设置和聚类结果不明确的缺陷,并对"5·12"汶川地震形成的21处较大型堰塞湖所在地区水安全进行了评价,得到的结果为北川县水安全水平最低,平武县水安全水平最高.评价结果与现实情况相符,并且分类结果明确,操作简单,评价模型适用于推广到所有地震堰塞湖所在区域的水安全评价.     

区域滑坡因子敏感性的Logistic回归分析

应用Logistic回归模型评价区域滑坡因子敏感性。将巫山县新址西区选作研究区,选取地形 地貌、岩性特征、地质构造等因子,以MAPGIS地理信息系统为技术支撑,将全区按10m×10m大小划 分为14450个格网单元,每个格网单元作为一个样本数据,建立Logistic回归模型。对回归模型中取得 的各项参数进行分析,得出坡度为15°～30°、坡高300m以内、坡向南、岩性T2b1和T2b3、顺向坡 2(β>α)和切向坡、距有影响的构造线60m内为研究区滑坡的敏感因素。结果表明采用Logistic回归 方法具有较高可信度,可为滑坡灾害的防治、预测及土地利用服务。     

集对分析方法在区域泥石流危险性评价中的应用研究

泥石流危险性评价是泥石流灾害预报和减灾工作中的重要内容和决策基础。它是对潜灾害进行预评估的重要手段,其涉及到了致灾体的自然属性,是一个重要而复杂的科学问题。传统的泥石流危险性评价方法由于需要根据经验确定各个影响因子的权重,这在实际应用很不方便。为了解决传统方法中因子权重难以确定的问题,作者提出了基于集对分析的区域泥石流危险性评价新方法。该方法不仅可以消除应用时需要人为确定各因子权重的弊端,而且其联系度能够刻画区域泥石流危险性评价变量之间微观上的相关结构。最后将模型应用到北川县7乡镇,研究表明应用集对分析法可行的。     

地震堰塞湖排险技术与治理保护

“5·12”汶川特大地震形成了上百处堰塞体高度大于10 m,蓄水量大于1.0×105 m3,集雨面积大于20 km2的堰塞湖。根据各类堰塞湖因对下游威胁程度、地质、地貌、水文条件、堰塞体规模和颗粒组成制定相应的排险方案。极高危和高危堰塞湖具有潜在的溃坝风险,必须及时排险。相对稳定的堰塞湖及其所在河道则应治理保护。结合北川唐家山、都江堰枷担湾等堰塞湖排险实例,提出了地震堰塞湖排险技术,包括险情勘查、险情评估、排险方案、施工技术。同时,对灾后堰塞湖观测、治理与保护利用提出了建议。     

砂黄土塔基边坡破坏机理研究

以陕北定边县砂黄土塔基边坡为研究对象,通过室内试验手段研究了砂黄土的物理力学特性,并与西安粘黄土的物理力学性质进行了对比。在此基础上,借助有限元软件MIDAS模拟不同工况下塔基边坡的应力应变特征,进而揭示了砂黄土地区塔基边坡的破坏机理。结果表明:砂黄土的天然密度与干密度较低,孔隙比较高,粗粉粒含量较多,摩擦强度明显较大,粘聚力较小;有限元模拟表明,随着影响因素的增加,坡肩拉应力不断增加,坡脚剪应力不断集中,边坡稳定性逐渐减小,最终形成潜在滑动面并发生破坏,其中风荷载和降雨是影响边坡稳定性和应力应变的主要因素。     

基于多尺度分割方法的斜坡单元划分及滑坡易发性预测

滑坡易发性预测可以有效预测潜在滑坡的空间位置，是滑坡危险性和风险性评价的基础。由于斜坡单元依据真实地形地貌划分和具有明确的地质特征意义，更多的学者尝试利用斜坡单元进行区域滑坡易发性预测。但是，如何高效准确地划分斜坡单元并考虑其内部环境因子的非均质性是制约斜坡单元应用的关键因素，也是目前研究中的难点。本文以江西省崇义县为例，首先，提取研究区域坡向和山体阴影图作为基础数据，采用多尺度分割（MSS）方法划分斜坡单元，并结合试错法和研究区域历史滑坡形态特征确定MSS方法的最优参数组合。然后，基于斜坡单元提取高程、坡度、剖面曲率等环境因子，分别导入支持向量机（SVM）和逻辑回归（LR）模型，构建Slope-SVM/LR易发性预测模型。通过变化值和标准差表征斜坡单元内部环境因子的非均质性，进而构建Variant Slope-SVM/LR易发性预测模型。最后，采用ROC曲线和频率比精度分析上述模型的预测精度。结果表明：1）当尺度、形状特征权重和紧致度权重参数分别取20、0.8和0.8时，研究区域斜坡单元的划分效果最好；2）Slope-SVM、Variant slope-SVM、Slope-LR和Variant slope-LR模型的ROC精度分别为0.812、0.876、0.818和0.839，相应的频率比精度分别为0.780、0.866、0.792和0.865, 说明Variant slope-SVM/LR模型的预测精度高于Slope-SVM/LR模型。因此，MSS方法可以实现高效准确地自动划分斜坡单元，考虑斜坡单元内部环境因子的非均质性可以提高易发性预测结果的准确性。     

汶川地震后北川县城防洪计算

"5·12"汶川地震形成了大量颗粒松散物质,导致河道大幅淤积、抬升等剧烈地貌变化,从而在相当长时间内改变原有的河道行洪特征,诱发次生洪水灾害.论文对唐家山至北川县城一线的通口河河道进行洪水数值模拟,定量分析该河段由于河床地貌突变所导致的汛期洪水威胁增强效应及其对北川县城地震遗址防洪能力的影响.计算表明:由于唐家山堰塞湖泄洪和魏家沟泥石流的影响,该河段沿程大幅淤积抬升,现状行洪能力大大低于震前20年一遇洪水的水平,远低于国家地震遗址保护要求的防洪标准;计算的水位和冲深对河道糙率较为敏感,但是由于河床地貌和床沙组成剧烈变化,糙率变化需要进一步研究.     

汶川地震灾区帽壳子滑坡形成泥石流的过程和特征

实地调查了汶川地震灾区北川县帽壳子滑坡转化为坡面泥石流和沟道泥石流的基本特征和形成过程,并利用能量守恒原理和Takahashi泥石流运动模型对其运动特征进行了分析。结果表明：对于强震诱发的滑坡,其层间碎块石土体强度低,滑坡体内部裂隙发育,在强降雨作用下容易转化为泥石流;滑坡转化为坡面泥石流的过程为岩土体沿基岩面下滑→撞击→强碎屑化→流动→快速停积;滑坡转化为沟道泥石流的过程为滑坡体崩滑→弱碎屑化→水流掺混→掏蚀沟道→流动堆积;滑坡转化为坡面泥石流后,起始速度较快,但没有沟道限制和水力作用,因此运动阻力较大,冲出距离远小于沟道泥石流;利用Takahashi泥石流运动模型计算得到的沟道泥石流冲出距离与实际观察值比较吻合。