基于ROC曲线与确定性系数法集成模型的三峡库区奉节县滑坡易发性评价

滑坡易发性评价是区域滑坡灾害风险评估和防控的基础。以滑坡灾害高易发区三峡库区奉节县为研究区,首先初步选取坡度、坡向、高程、剖面曲率、断裂带距离、岩土体类型、水系距离、降雨量、道路距离和植被覆盖度10项基本指标,构建滑坡易发性初始评价指标体系,并采用频率比法对各评价指标进行分级;然后,采用ROC曲线(Receiver Operating Characteristic curve受试者工作特征曲线)法定量分析各评价指标对滑坡易发性建模精度的影响程度,确定对研究区滑坡易发性建模影响的关键评价指标体系;最后,分别应用确定性系数法和逻辑回归模型对研究区滑坡易发性进行建模与分区,并对比分析两种模型评价结果的精度。结果表明:确定性系数法的成功率和预测率为82.1%和82.0%,其值高于逻辑回归模型的80.5%和79.5%;确定性系数法中92.24%的滑坡分布在高易发区和较高易发区,其值高于逻辑回归模型的80.65%,表明集成ROC曲线法与确定性系数法的区域滑坡易发性评价方法具有可靠性和精确性,可为完善滑坡灾害易发性评价理论和技术方法提供新的思路。     

基于GIS的淳安县滑坡易发性定量评价

以浙江省面积最大且滑坡灾害最为发育的淳安县为研究域,基于指标因素状态分级和相关性分析结果,选取坡度、水系、交通道路等因素,以全县488处滑坡灾害点为样本数据,依据各因素状态下滑坡发生的频率曲线和信息量曲线的突变点为等级划分的临界值来确定指标因素状态,并在此基础上建立滑坡易发性评价指标体系,结合GIS技术和信息量模型对淳安县滑坡进行了易发性分区.结果表明:研究区可分为低易发区(-4.4≤I＜-2.8)、较低易发区(-2.8≤I＜-2.0)、中等易发区(-2.0≤I＜-0.8)、较高易发区(-0.8≤I＜0.8)和高易发区(0.8≤I≤3.4)5个等级;滑坡灾害点主要分布在水系和公路附近;人类工程活动是造成研究区滑坡数量剧增、危害趋于严重的最主要原因;研究区易发性评价精度高达82.21％,说明结合GIS技术和信息量模型不仅能提高滑坡易发性评价的速度,还能保证评价结果的精度.     

基于GIS与信息量法的北流市地质灾害易发性评价

广西北流市地质灾害多发频发,急需开展地质灾害易发性评价工作。基于Arc GIS分析筛选后选取了坡度、坡向、岩性、地貌、水系、道路、构造、工程切坡强度、最大24 h降雨均值为评价因子。运用信息量模型进行了易发性区划,将北流市划分为极高、高、中、低、极低易发区,分别占研究区面积的27. 75%、21. 83%、29. 38%、14. 44%、6. 58%。从评价成果知,地质灾害主要集中发生在坡度为0～23°;坡向为西北、北、西南和南;地层岩性为岩浆岩类;地貌类型为低山丘陵和丘陵盆地;工程切坡强烈且未加以防护区域;水系、道路和地质构造发育等特征区域。通过受试者工作特征曲线的线下面积进行检验,结果为73. 6%,说明分区结果合理,能够为北流市地质灾害的防灾减灾工作提供一定的科学依据。     

湖北省鹤峰县城区滑坡地质灾害风险评价

从地质环境条件出发,对湖北省鹤峰县城区15处地质灾害及隐患点(其中滑坡13处,崩塌2处)的发育分布特征进行论述,总结了研究区地质灾害的孕灾规律;基于孕灾影响因子,依托信息量法对鹤峰县城区滑坡地质灾害易发性进行分区,考虑滑坡规模大小超越概率、时间概率、空间概率,对研究区域分别进行了10 a、20 a、50 a和100 a不同重现期内体积大于5万方和大于10万方两种工况条件下的危险性分区研究,将不同重现期的危险性划分为4个等级;根据高、中、低、较低的危险性分区结果,结合鹤峰县城区滑坡地质灾害发育现状,提出滑坡地质灾害风险防控措施基本原则,以为研究区及其附近地区城镇规划建设和地质灾害风险管理提供科学依据。     

基于I、SVM、I-SVM的滑坡灾害易发性评价模型研究

为研究信息量(I)模型和支持向量机(SVM)模型以及其耦合模型(I-SVM)3种模型在滑坡灾害易发性评价中的可靠性,以宜昌市五峰县采花乡栗子坪村及其周边部分区域为研究区,通过对评价因子进行相关性和重要性检验,筛选出相对高差、坡度、斜坡结构、工程地质岩组、距构造距离、距水系距离6个评价因子,建立滑坡灾害易发性评价指标体系,并利用曲线下面积(AUC-ROC)方法对模型预测精度进行检验。结果表明：3种评价模型的AUC值分别为0.809、0.866、0.930,I-SVM耦合模型相较于单一模型其预测精度分别提高了14.96%和7.39%,说明I-SVM耦合模型能够有效提高滑坡灾害易发性预测精度。     

两种斜坡单元划分方法对滑坡灾害易发性评价的对比研究

斜坡单元的划分方法会影响大比例尺滑坡灾害易发性评价的效果,目前斜坡单元划分方法尚不统一且用于滑坡灾害易发性评价的使用效果不明确。从斜坡单元形态、面积大小、数量以及滑坡灾害易发性评价精度方面,对比分析了水文分析法和曲率分水岭法用于1:10 000尺度区域斜坡单元提取和滑坡灾害易发性评价的效果,并以湖北省咸丰县高乐山镇为研究区,研究发现曲率分水岭法能划分出形状分布更均匀、更接近历史滑坡面积大小的单元,且能得到评价精度更高的滑坡灾害易发性分区结果。     

基于GIS的贵州省赫章县滑坡易发性区划研究

以赫章县高位排查成果资料为依据,以滑坡地质灾害隐患点为研究对象,选取其合适的评价指标与权重计算各单元格易发性综合危险性指数,利用MAPGIS空间分析功能生成赫章县滑坡地质灾害隐患易发程度分区图,其易发区分为:滑坡地质灾害高易发,中易发区及低易发区,面积分别占全县面积的22.27%、49.01%及28.72%,并细分为6个亚区。分区结果与赫章县实际调查滑坡灾害点分布情况基本一致,表明此评价方法的可靠及实用性,其可结合研究区实际地质环境情况为赫章县政府部门防灾减灾及滑坡灾害点预测预报提供一定依据。     

贵州省思南县降雨型滑坡危险性预警研究

滑坡易发性评价只能确定滑坡在特定环境下发生的空间概率,无法根据研究区滑坡发生的诱发因素对滑坡危险性做出动态的预警。将降雨等滑坡诱发因素叠加到滑坡易发性评价图上,从空间和时间上同时对滑坡发生的概率进行预测,可实现降雨型滑坡危险性预警。以贵州省思南县降雨型滑坡为研究对象,结合研究区滑坡和降雨数据,采用基于临界降雨阈值的滑坡危险性预警方法,对思南县滑坡在降雨诱发工况下的危险性进行了预警研究。首先采用逻辑回归模型计算出思南县滑坡易发性分区图;然后以滑坡易发性分区图为基础底图,通过相关性分析得出与研究区滑坡事件相关性最大的前期降雨天数,并确定研究区前期有效降雨系数用于计算前期有效降雨强度,得出降雨诱发滑坡的平均有效降雨强度EI与降雨持续时间D的阈值曲线(EI-D阈值曲线);最后将EI-D阈值曲线叠加研究区滑坡易发性分区图,得出思南县降雨型滑坡危险性预警等级分区,并进行实例验证。结果表明:基于临界降雨阈值的滑坡危险性预警方法所得到的评价结果与实际情况相符,能够精确高效地反映降雨诱发滑坡的空间概率和时间概率。     

基于信息量模型的厦门市崩塌和滑坡地质灾害易发性评价

地质灾害易发性评价是地质灾害危险性评价与风险性评价的基础,是地质灾害调查研究的重点内容,其结果可以有效地指导地方政府的防灾减灾工作。厦门市地质灾害的类型主要为崩塌和滑坡,根据其发育特征,选取地形坡度、地面高程、地质构造、工程地质岩组、年平均降雨量、土地利用与人类活动、道路7大影响因素作为研究区崩塌和滑坡地质灾害易发性评价的评价因子,采用信息量法并结合GIS技术对厦门市崩塌和滑坡地质灾害的易发性进行评价。结果表明:评价结果与实际情况相吻合,可为厦门市地质灾害的防治提供依据。     

基于SHALSTAB模型的地质灾害易发性动态评价

为解决东部沿海地区台风暴雨型地质灾害易发性问题,基于浙江飞云江流域地质灾害调查成果,利用频率比及信息量模型选取相对高差、坡向、坡形、工程地质岩组、断层、地表覆盖类型、稳定性(SHALSTAB模型)7个背景因子,采用层次分析法确定各因子权重,考虑无降雨和百年一遇极端降雨两种工况,运用综合指数法对浙江飞云江流域进行地质灾害易发性评价。结果表明:该模型是致灾土体分布区定量模型和基岩区统计模型的结合,符合该区域成灾规律。考虑极端降雨因素后,易发等级逐次增加,高易发区面积增加84%,中易发区面积增加42.8%,可实现地质灾害易发性在不同工况下的动态评价。     

基于信息熵与KPSO聚类法滑坡敏感性分析

选取南京地区滑坡为研究对象。基于DEM及遥感影像数据,选取样本,提取滑坡影响因素,计算影响因素熵值。利用K折粒子群优化(K PSO)方法,在GIS环境下针对地质资料缺乏情况,生成一个可靠的南京地区滑坡敏感图。自组织特征映射网络(SOM)法用作一个并行研究,结果作为K PSO法结果对比。结果表明,K PSO法聚类准确率为85%,自组织映射(S OM)法聚类结果准确率为80%,由此说明K PSO聚类法在地质资料不足前提下形成滑坡敏感区是一种行之有效的方法。     

浙江省磐安县滑坡灾害空间预测

结合浙江省磐安县滑坡灾害发生的环境和基本特征,分析了影响灾害发生的各因素与灾害发生之间的相关性,提取出影响灾害发生的主要因素:地形、坡度、岩性、构造、水系、公路。利用GIS的空间分析功能将各因素图件栅格化为250 m×250 m的单元共19765个。采用二元逻辑回归方法对研究区滑坡灾害进行了定量的概率预测,为解决滑坡灾害定量风险预测研究提供参考方法,同时也做了危险性定性空间预测分区图,将预测结果与该区历史滑坡灾害发生情况进行对比发现,预测精度为75．8％。2004年8月浙江省遭遇“云娜”台风期间,浙江省突发性地质灾害预警预报系统采用该方法进行了试运行发现,预测范围内新发生的灾害点均落在了高、中易发区范围内。     

ARIMA模型和GM(1,1)与ARMA(p,q)组合模型在滑坡短期预报中的对比分析

滑坡的短期预报研究是当前国内外滑坡领域的重要研究方向之一。在滑坡的中短期时间预报中,基于统计学的预测模型是主要的分析预测工具。采用两种理论上比较成熟的ARIMA模型和GM(1,1)与ARMA(p,q)组合模型来模拟滑坡的累积位移量,并对这两种模型的优缺点以及各自适用条件进行了对比分析。结果表明:两种模型都能较好地拟合滑坡累积位移量时间序列并做出一定精度的预测,但是两种模型的适用条件不同。本研究可为滑坡短期预报提供借鉴和参考。     

贵州罗甸北部喀斯特地区耕地土壤镉含量特征与风险评价

贵州碳酸盐岩区镉(Cd)呈较高地球化学背景分布.为了解喀斯特地区耕地土壤Cd的含量特征,特选取小尺度区域——罗甸北部喀斯特地区土壤作为研究对象,以非喀斯特地区土壤作为对照组,运用地统计分析和GIS相结合的方法研究土壤Cd含量的空间分布特征,并采用潜在生态风险指数法和健康风险评价法对土壤Cd污染的潜在生态风险程度以及对成人和儿童的健康风险进行评价.结果表明,喀斯特区土壤Cd含量显著高于非喀斯特区(P 0. 05),其中耕地土壤Cd几何平均值分别为1. 33 mg·kg-1和0. 27 mg·kg-1,林地土壤Cd几何平均值分别为1. 57 mg·kg-1和0. 22 mg·kg-1.以GB 15618-2018中Cd的风险筛选值和风险管控值为限定值,喀斯特区耕地土壤Cd样点超标率分别为90%和22%,非喀斯特区耕地土壤Cd样点超标率分别为30%和12%,表现出不同程度的Cd富集.从空间分布来看,耕地土壤Cd含量中值风险区和高值风险区主要分布在喀斯特地区,分别呈现中-强程度的潜在生态风险和极强潜在生态风险;低值风险区分布在交砚乡等部分非喀斯特地区,呈低潜在生态风险;健康风险评价表明耕地土壤Cd虽尚未对人体产生非致癌健康风险和致癌健康风险,但喀斯特区成人和儿童3种暴露途径的非致癌风险值和致癌风险值均高于非喀斯特区.综上,贵州罗甸北部喀斯特地区耕地土壤Cd污染风险问题突出,应进一步加强土壤-植物-人体体系Cd风险评估研究,并针对不同耕地土壤Cd污染风险区采取合理的方案措施加以防控和治理.     

茂兰自然保护区景观格局空间变化研究

为促进保护区生态环境和地区社会经济的可持续发展,应用2005、2010年茂兰地区高分辨率影像和1∶5万地形图,基于Arc GIS、FRAGSTATS软件平台,采用移动窗口法、DEM,对茂兰自然保护区景观格局的空间结构及其演化进行研究。结果表明:1)保护区景观格局呈明显的5个团状高值区,中心区域异质性显著;2)从实验区到核心区,SHDI下降65%,ED降幅46.73%,LSI下降49.71%,PD下降40.21%,同时CONTAG上升43.95%,LPI上升达107.01%,景观由实验区团状、均衡、破碎化,向南部农用地随道路的延伸而镶嵌分布的格局转化,其中缓冲区整体空间密度高,异质性强;3)研究区人工景观集中分布在坡度0°~5°之间,自然景观以35°~45°向两侧递减,5°~25°间面积最小,实验区格局演化呈良性,要防止居民点向陡坡地区蔓延;缓冲区与核心区格局演化呈不合理,缓冲区不但要防止居民点向陡坡地区蔓延,还应合理规划道路、还林还草,提高农用地利用效率;核心区毁林开荒现象较为严重,且农用地利用率低;4)造成格局差异的因素主要包括保护区发展的政策导向、特殊的地理形态以及不合理的土地利用。     

区域滑坡地质灾害危险性评价与风险管理

<正>随着社会经济的飞速发展,人类生存空间不断向山区扩展,使得近年滑坡等山地灾害的发生越来越频繁,人们越来越认识到防范和减轻滑坡等地质灾害对社会经济发展的重要性,迫切需要寻求对滑坡地质灾害进行更为有效地控制和管理的现实途径。而区域滑坡地质灾害危险性评价是滑坡地质灾害风险评价和风险管理的基础,本文在这一领域做了有益的探讨,取得了以下主要成果:     

基于变维分形理论的四川省低山丘陵区滑坡孕灾环境因素敏感性分析

定量分析滑坡孕灾环境因素的敏感性有利于研究滑坡的形成机制和空间分布特征。基于变维分形理论,应用累计变换和次数和分维值两个分形指标,对研究区内滑坡与孕灾环境因素的关系进行定量分析,为构建滑坡敏感性分析评价指标体系提供分形学依据。研究表明:植被覆盖、岩土类型和坡度等因素对滑坡发育的影响程度较高,是研究区内滑坡空间分布的主要控制因素;断裂构造和河流两个因素对滑坡发育的影响程度较低,对研究区内滑坡空间分布的控制能力较弱。     

北京市空气质量动态统计预报系统

简要介绍了北京市空气质量动态统计预报系统的构成、特点,以及所采用的线性回归模型LRM,分类判别树CART模型,CART与LRM结合的模型,动态统计预报模型DSM,多点预报模型MPDSM 5种预报模型,分析了不同预报模型的特点和性能.所建立的动态统计预报模型DSM有良好的预报性能,减小了在高污染季节的预报误差;多点空气质量动态预报模型也具有较好的预报性能.      

三峡库区长江水位变化条件下滑坡稳定性二元指标体系研究

安全系数是边坡稳定性评价中的常用方法,在长期的工程实践中积累了丰富的经验,其最大的缺点是不能考虑边坡岩土体中实际存在的不确定性。可靠性理论可有效地考虑边坡系统内实际存在的不确定性和相关性,但是缺乏丰富的工程实践经验,因此,将工程实践经验丰富的安全系数与先进的可靠性理论相结合,建立安全系数与可靠性相耦合的二元评价体系具有重要的理论意义和应用价值。以巴东县东壤口镇宋家屋场滑坡为实例,计算了长江水位从135 m至175 m变化过程中的平均安全系数(最大可能安全系数)和相应的可靠性。将最大可能安全系数与边坡可靠性相乘,对最大可能安全系数进行折减,得到边坡可靠的安全系数。设折减后安全系数的临界值为1．05,由此计算出不同最大可能安全系数的临界变异系数和临界破坏概率。根据不同的最大可能安全系数及它的临界破坏概率,绘制出边坡稳定性分区图。用均值安全系数和可靠性二元指标对宋家屋场滑坡的稳定性进行了评价,结果是可靠的安全系数为1．068,略大于临界值,处于基本稳定状态。文中论述了边坡稳定性二元指标体系的建立方法。