基于加权信息量和迭代自组织聚类的地质灾害易发性评价

以三峡库区忠县-方斗山地区为研究对象,首先选取坡度、坡向、坡高、岩土体类型、坡体结构、构造、水的作用、人类工程活动等8个评价因子建立地质灾害易发性评价指标体系,并对因子状态进行分级;然后,采用层次分析法计算各指标因子的权重,应用加权信息量模型进行地质灾害易发性评价;再者,利用迭代自组织聚类模型对地质灾害易发性评价结果进行分级区划;最后,对地质灾害易发性评价的精度进行定量评价。结果表明:地质灾害易发性评价结果与实际地质灾害发生的吻合度高、评价结果可靠、评价方法精度高、适用性强;岩土体类型、坡体结构、水的作用及人类工程活动是地质灾害发育的最主要控制因素;地质灾害易发性划分为极高易发、高易发、中易发、低易发、极低易发五个等级。建立的评价方法从权重确定和等级划分方面完善了地质灾害易发性评价理论体系,可为区域地质灾害易发性评价提供理论指导和技术参考。     

动载作用下软弱岩土地质灾害流变动力学研究

动态载荷（地震、海啸狂浪、振动等）是导致地质灾害最主要、最直接的外部动力，软弱岩土由缓慢流变演变为加速流变是灾害突发的外在表现形式。分析了我国近几年软弱岩土突发地质灾害的动力因素，探讨了动态流变力学理论方法在研究地质灾害突发机制、灾害监测预报等方面的研究思路与应用前景。测试了软弱岩土在动态载荷作用下的动态流变参数，建立了动态流变力学模型，推导出了新的流变方程。研究结果为进一步探讨突发地质灾害的临界力学条件、流变动力学方程和动力学关键指标等奠定了基础；对揭示动载作用下软弱岩土加速流变导致地质灾害的流变动力学机制，改进和完善灾害监测预报理论，提高预报的科学性和准确性有一定的意义。     

软弱岩土突发地质灾害的动态流变力学机理分析

结合我国近几年软弱岩土突发地质灾害的实际情况,分析探讨了动态流变力学理论方法在地质灾害突发机理、灾害监测预报等方面的研究技术线路与应用前景.测试了软弱岩土在动态载荷作用下的动态流变参数,建立了动态流变力学模型,推导出新的流变方程.为进一步研究突发地质灾害的临界力学条件、流变动力学方程、动力学关键指标等奠定了基础;对揭示动载作用下软弱岩土加速流变导致地质灾害的流变动力学机制、改进和完善灾害监测预报理论、提高预报的科学性和准确性具有十分重要的理论和现实意义.     

基于GIS的长白山地区地质灾害风险综合评估

以长白山地区为研究区,以该地区地质灾害分布数据,专题地图数据和统计数据作为数据源,基于区域灾害系统论的观点,结合地质灾害现状发育因素、地质环境条件因素、人类工程活动因素和社会经济发展因素,将地质灾害易发分区评价和自然灾害风险评估结合起来对长白山地区地质灾害风险进行了综合评估研究。采用100 m×100 m的栅格单元作为基本的评估单元,采用极差法对指标值进行标准化处理,采用层次分析法确定指标的权重,采用综合指数法计算地质灾害风险综合指数,并将其划分为一级风险区、二级风险区、三级风险区和四级风险区,得到了长白山地区地质灾害风险等级分布图。该等级分布图揭示了地质灾害风险在长白山地区的分布情况。结果表明:长白山地区地质灾害风险等级呈现出明显的空间差异性,整体上研究区东西两端较高,中部较低。长白山地区地质灾害风险水平主要以三级风险区为主,表明从整体上看,研究区大部分地区地质灾害风险水平相对较低。     

基于层次分析法的绵阳市地质灾害易发性评价

在对层次分析法(AHP)作了简要的介绍后,阐述了该方法应用于地质灾害易发性评价的过程及步骤,并在此基础上运用AHP建立了地质灾害易发性综合评价的层次分析结构模型及其判断矩阵,从而确定了影响地质灾害易发程度因子的权重,建立了地质灾害易发性单灾种评价及区域地质灾害易发性综合评价的数学模型.绵阳市地质灾害易发性评价应用说明,该方法是比较合理、有效的,具有较高的预测精度,评价结果与实际地质灾害发育区的拟合率大于90%.     

可拓理论在大跨径隧道塌方风险评估中的应用

基于可拓学理论,利用关联函数法确定指标权重,建立了大跨径隧道塌方风险评估模型,并构建了相应的指标体系和评估标准。避免了传统的风险评估方法在确定权重过程中由于主观因素产生的评估误差,提高了运用可拓理论进行大跨径隧道塌方风险评估的准确性和可靠性。成功地运用该方法对石人子沟隧道进行了风险评估实践和施工指导,避免了隧道塌方灾害的发生。根据现场监控测量信息反馈,证明该方法对大跨径隧道塌方风险的评估是可靠的。所建模型可为规避大跨径隧道施工过程中的塌方风险作出超前预报提供参考。     

突发公共卫生事件衍生社会风险预警与防范的实证分析

基于突发公共卫生事件下衍生社会风险的监测数据信息,用来建立风险评估与预警模型进行衍生社会风险等级的快速识别,用来提高相关负责部门对衍生社会风险的监测水平和应对能力。收集了107起典型突发公共卫生事件案例,利用多维情景空间分析法构建包含社会生理、社会心理、社会行为、社会应对以及社会环境风险五个维度的衍生社会风险评估指标体系,进而基于指标量化规则对案例的衍生社会风险评估指标进行量化打分,最后利用熵权—TOPSIS方法构建衍生社会风险评估及预警模型,通过测算最终将风险等级划分为轻度、中度、重度、和特度警情四个等级。     

城市地下轨道交通火灾风险评估体系模型研究——以某地铁车站为例

用按时序分阶段的评估方法建立了城市地下交通火灾风险评估体系的架构,并用改进的层次分析法建立了多层次评估指标权重模型,建立了判断火灾风险的评价标准。以北京地铁二号线某车站为例,在对其现有设备资料和运行特性进行详细调研分析的基础上,把风险评估结构划分为目标层、准则层、指标层,并按照现有的参考依据对各项影响火灾安全的风险因素进行赋值计算,得到了火灾各个阶段该车站的火灾风险水平,并对评价中的薄弱环节,提出了有针对性的建议。研究结果可供地下交通系统火灾应急预案制定参考。     

GIS在云南鲁甸县地质灾害易发性分区中的应用

鲁甸县地质灾害类型众多，主要有滑坡、泥石流、崩塌、地裂缝等。通过量化地质灾害形成的指标，建立属性数据库，采用地理信息系统进行空间分析，以量化数据为依据，制作鲁甸县地质灾害易发性分区图。     

芦山7.0级地震震后道路损毁风险评估方法研究

芦山7.0级地震发生后,地震及其次生地质灾害严重损毁了灾区的道路交通系统,中断了灾区救援的交通生命线。为了满足震后灾区道路损毁风险评估的需要,有必要建立将次生地质灾害考虑在内的灾后道路损毁评估模型。在震后数据资源有限的情况下,以震前道路基础地理信息、次生地质灾害危险性评价数据为主要数据源,建立道路损毁风险评估模型,模型综合考虑了道路震害因子(如地震烈度、设防烈度)以及次生地质灾害对道路损毁的影响。将该模型应用于雅安地区芦山县、宝兴县、雨城区以及天全县四个区县的道路损毁风险评估中,评估结果与报告第一时间报送民政部国家减灾中心。评估结果与四川省测绘地理信息中心和天地图联合开发的芦山7.0级地震地理信息发布平台发布的地震灾区道路损毁数据进行对比分析,评估结果与实际情况基本一致。可以为震后长期恢复及次生地质灾害防治提供参考。     

陕西省延安市地质灾害气象预警信息系统研究——以“7.3”暴雨为例

基于降雨在黄土地质灾害发生过程中的关键作用,在集成地质、地理等基础数据,以及降雨等实时数据的基础上,设计并开发了延安市地质灾害气象预警系统。以Client/Server和Browser/Server模式建立系统的框架,利用信息量模型进行延安市地质灾害易发分区评价,设定三类降雨预警指标实现延安市地质灾害气象预警分级系统,应用系统的预警分析模块计算全区气象预警级别,并发布预警信息。经2013年"7.3"暴雨过程期间进行的汛期灾害调查结果验证分析,预警准确率达到94.3%,证明了系统的可靠性和准确性,该系统可作为合适的地市级地质灾害预警平台予以应用。     

沿海城市风暴潮灾害风险评估研究述评

对风暴潮灾害形成机理、风暴潮灾害风险评估方法、灾害风险区划与等级评估、灾害损失评估等方面进行了梳理和分析,认为:①风暴潮灾害风险评估指标体系目前多为主要社会因子和经济损失因子,而忽视主要气象水文指标(最大增水、中心风速等)对风暴潮灾害的影响,研究发现,最大增水和风暴潮灾害呈正相关关系;可通过主成分分析等相关数学模型提取指标因子,避免指标选取主观随意性,又能够客观的确定指标因子的权重;②应建立统一的风暴潮灾害风险评估综合指标;提出建立灾害熵综合风险评估方法,定量的反映所研究区域灾害损失整体水平,灾害熵值也可作为划分灾害等级的分级量度。     

基于隐患点详查及非线性叠加算法的地质灾害风险区划

针对地质灾害风险评价中存在的隐患点与风险级别不一致、易损性评价指标单一等问题,提出了基于隐患点详查及非线性叠加算法的地质灾害风险区划模型。模型通过针对性的隐患点调查,收集隐患点数据,从中选取与地质灾害风险相关的指标参数,形成隐患点模块H,遴选地质灾害的主要影响因素建立影响因素模块T。在对研究区域进行网格划分的基础上,进一步通过密度比、归一化算法、AHP等分析方法得出网格区域内两组模块的指标评分标准及指标间权重,得出H、T值。将H、T评分值代入模型R=HαT计算得出网格的最终风险数值。根据网格坐标,生成DEM数据,并形成区域的风险区划图件。通过对比,建立的风险区划模型较传统模型具有较高的准确率和较低的错误率,具有较好的实用性和科学性。     

基于地理加权回归模型的云南省地质灾害易发性评价

云南省是我国各种地质灾害的多发区。该文以2000-2014年云南省发生的500个典型地质灾害事件为基础,选取与地质灾害相关的诱发因素因子和潜在形成条件因子,构建了相应的评价指标体系。然后采用地理加权回归模型对其进行易发性评价,并对结果进行了等级划分。最后利用引入空间准确测量思想的成功率曲线和ROC曲线,对评价结果进行了精度验证和分析比较。结果表明:(1)云南省地质灾害较高和极高易发区主要位于西北部地区,且以泸水县、中甸县和维西傈僳族自治县为最高;(2)对评价结果进行了分级,从低到高不同易发性等级的面积百分比分别为6.14%,24.80%,18.41%,24.68%,20.78%和5.18%;(3)在未引入空间准确测量思想情况前,成功率曲线和ROC曲线的AUC值分别为0.503 8和0.965 1;引入空间准确测量思想后,AUC值分别为0.681 3和0.992 7,证明所提基于地理加权回归模型的云南省地质灾害易发性评价具有较高的可靠性。     

人群聚集体育比赛场所踩踏风险评估

通过大数据信息融合方法进行人群聚集体育比赛场所踩踏风险评估,根据评估结果制定相应的应急措施,提高防范踩踏风险能力,提出量化均衡博弈模型的人群聚集体育比赛场所踩塌风险评估模型。采用统计数学分析方法进行人群聚集体育比赛场所踩塌风险的特征分析和提取,根据风险特征建立大数据信息融合模型,以最短疏散路径为约束条件建立人群疏导模型,构建量化均衡博弈控制模型实现踩踏风险预测,实现踩踏风险的量化分析。仿真结果表明,采用该方法进行人群聚集体育比赛场所踩塌风险评估的准确性较好,评估的可靠性较高,具有很高的置信度水平,为体育比赛场所踩塌风险预防提供可靠的数据分析基础。     

基于频率比模型和随机森林模型耦合的地质灾害易发性评价

目前利用机器学习进行易发性评价时,非地质灾害单元通常是在研究区范围内随机选取,会导致部分非地质灾害单元落在潜在地质灾害单元之上,造成模型评价结果偏差,所以非地质灾害单元的有效选取成为当前易发性评价的难点问题。以浙江省长兴县李家巷镇为研究区,选取高程、坡度、坡向、剖面曲率、岩组、距水系距离、距断层距离、归一化植被指数和土地利用这9个环境因子作为评价指标,利用频率比模型(frequency radio, FR)进行非地质灾害单元的选取,然后选用随机森林模型(random forest, RF)进行地质灾害易发性评价,并与未经有效筛选非地质灾害单元的RF模型结果进行对比分析。结果表明,与RF模型相比,FR-RF模型的特异性(Specificity)提升了9.51%,说明对非地质灾害单元的预测能力显著提升,同时敏感性(Recall)提升了13.71%,说明对地质灾害单元的预测性能也大幅提升,受试者工作特征曲线下的面积(area under curve, AUC)和准确率(Accuracy)分别提高了6%、11.66%,模型整体性能及预测能力得到改进;地质灾害极高和高易发区主要分布于存在碎屑岩和...     

基于粗糙集与GIS的滑坡地质灾害风险评估——以广西梧州为例

针对梧州市地质环境条件、地质灾害发育情况,选取地貌类型、坡度、河水侧蚀、地层岩性、残坡积层厚度、断裂发育情况、年降雨量、道路工程活动和建筑工程活动9个因子作为滑坡地质灾害危险性评估指标;选取人口密度、土地资源、交通设施、房屋及其附属价值和抗灾能力5个因子作为承灾体易损性评估指标,通过地理信息系统空间分析技术和粗糙集理论,划分研究区评估单元,构建滑坡地质灾害危险性与承灾体易损性评估知识表达系统和决策表,实现决策表的优化和各指标权重的计算。给合地质灾害风险评估模型,将研究区滑坡地质灾害风险性分为极高风险、高风险、中风险和低风险区,其中,极高风险区约占研究区总面积的6.44%,主要沿傍山而建的城镇和切坡坡度、坡高较大的交通干线分布。研究结果表明,粗糙集与GIS的组合方法能合理可靠地评估滑坡地质灾害风险性,对类似地区的滑坡地质灾害风险评估具有借鉴意义。     

黄土高原山区城镇边坡地质灾害风险分级系统--以吉县吉昌镇为例

随着山区城镇建设规模的扩张,城镇边坡风险评价与分级成为亟需开展的一项研究工作,同时,对于山区城镇土地利用规划、地质灾害防治决策等具有重要现实指导意义。该文以吉县吉昌镇为例,在前人研究的基础上,开展黄土高原城镇边坡地质灾害风险分级系统研究,通过完善、优化城镇边坡危险性评价指标,采用数理统计学方法重新厘定城镇边坡危险性与危害性的评分分级标准,进而依据建立的城镇边坡地质灾害风险分级矩阵表确定边坡的风险级别,探索建立黄土高原山区城镇边坡地质灾害风险分级系统,为山区城镇土地利用规划、建设以及地质灾害风险防控提供技术支撑。     

基于可拓学和熵权的中巴公路泥石流易发性评价

为了对中巴公路国内段沿线泥石流易发性等级进行评价,综合运用熵权法和可拓学理论,建立了基于可拓学理论的泥石流易发性等级评价模型。结合实地调查和遥感图像的解译结果,确定了10个泥石流易发性评价指标;利用熵权法计算得到了各评价指标的权重系数。然后根据可拓学理论确定了经典域、节域和关联函数,建立了泥石流易发性等级评价模型,并对研究区10条典型的泥石流沟进行了易发性等级评价。经计算,其泥石流易发性等级全部处于高易发以上。研究表明:采用基于可拓学理论的模型对泥石流易发性等级进行评价是合理的、可行的。     

基于模糊贴近度的岩溶塌陷易发性研究

在综合分析岩溶塌陷特点及其影响因素的基础上,参考大量实例及专家意见,结合模糊贴近度理论,建立了岩溶塌陷易发性评价模型.在模型的建立过程中,讨论了岩溶塌陷评价指标隶属度的计算,使用层次分析法确定了各评价指标的权重.以武山铜矿区上屋周地段岩溶塌陷评价为实例,利用模型分别对该地段目前和1994年的岩溶塌陷易发性进行了评价,并进行了对比,评价结果与实际情况基本一致.利用武山铜矿区多个已发生岩溶塌陷的地段对方法进行了验证,并对整个碳酸岩覆盖区域进行评价,均表明该评价模型效果良好.所提基于模糊贴近度的岩溶塌陷易发性评价模型原理直观,计算方法简单、快速、实用,为岩溶塌陷易发性评价提供了新的思路和方法.