地质灾害预警预报及信息管理系统应用研究

根据调查,江西省地质灾害的诱发因素主要是降雨,因此,通过总结前人关于地质灾害预报预警的研究,提出了一套应用降雨资料对地质灾害进行预报预警的预警流程,并建立预警及信息管理系统。该系统采用空间数据库引擎技术管理海量滑坡、地质、地貌、降雨等数据及地质灾害的文档等资料。系统基于WebGIS技术,实现了地质灾害预报预警图的发布、信息查询、空间定位、空间叠加和地质灾害预警预报信息反馈等功能。     

基于TRMM降雨数据的四川省地质灾害降雨阈值分析

降雨与地震是引发地质灾害的两个主要原因,尤其在地震区,地震导致了大量的滑坡松散堆积物与不稳定斜坡,在后续降雨条件下极易产生新的地质灾害。另一方面,高精度降雨数据的缺乏一直是由降雨导致的地质灾害预测预报的瓶颈。因此,该文尝试应用业内评价较好,精度较高的TRMM降雨数据来获取地质灾害发生前期降雨量。应用2000-2012年间的3h分辨率的TRMM3B42数据,结合2000-2012年间四川发生的重大滑坡泥石流灾害,提取出每次地质气象灾害发生前30d,15d,3d和当天的降雨数据。在此基础上,结合收集来的历次地质气象灾害的临界降雨过程雨量和历时数据,应用主成分分析法,将五组数据划分为两大主成分,并进行分析;绘制四川省地质气象灾害的降雨强度—历时阈值曲线,并以汶川地震为分界点,比较分析了地震前后的阈值变化情况。结果表明,在四川地区,滑坡泥石流灾害的发生同时受到降雨和汶川地震的影响。以灾害发生前30d,前15d,前3d有效降雨量因子组成的前期降雨这一主成分在滑坡泥石流灾害中贡献率较高,其次是以当天降雨和临界降雨过程组成的短历时降雨;通过对比地震前后的阈值曲线变化发现地震后的阈值更低,表明强地震后坡面稳定性降低,引发地质灾害的降雨条件降低。     

陕西市县农业气象灾害监测预警业务系统研究

分析修正了陕西主要农业气象灾害指标和农作物气候适应性域;利用Delphi、VC 、VB与SQL Server等开发工具,开发了一套基于Client/Server结构的市县农业气象灾害监测预警系统.该系统主要由农业气象灾害数据管理、农业气象成灾条件分析、农作物全程气象适应性监测、农业气象灾害监测、农业气象灾害预警组成.     

安徽省地质灾害气象预警预报研究

根据安徽省地质灾害特点及与气象条件的关系,从气象因素和地质灾害隐患入手,逐步深化研究降水和地质环境与地质灾害发生的关系,由浅入深,在尝试和探索中开展安徽省地质灾害气象预警预报研究.建立了安徽省地质灾害气象预警预报模型及预报系统,提出了基于GIS的地质灾害气象预警方法,为提高安徽省地质灾害的气象预报水平奠定了一定的基础,并通过对2004～2007年的地质灾害实例验证预报取得了较好的效果.     

东南沿海山区小流域突发地质灾害动态风险评价与应急预警

降雨作用下山区小流域突发地质灾害动态风险评价与应急预警是值得探讨的研究课题。选择浙中丘陵山区衢江区铜山源典型小流域为研究区,基于风险评价理论和模糊数学方法,构建降雨作用下山区小流域突发地质灾害动态风险预警模型,以典型代表性降雨事件为实例,以动态风险水平为预警判据,开展研究区地质灾害动态风险评价,指导区域地质灾害应急防灾。实例验证表明:在"2011·6·19"代表性降雨事件下,研究区地质灾害动态风险水平划分为极低、低和中3级区,对应于应急预警Ⅴ级、Ⅳ级和Ⅲ级区,以此有效指导分区地质灾害应急处置和防灾;而且经实际地质灾害发生情况检验与验证,本次新发生点位于地质灾害动态风险中级(应急预警Ⅲ级)区,可见动态风险水平分区评价是合理可靠的;通过降雨作用下山区小流域突发地质灾害动态风险评价可以有效指导区内地质灾害应急预警和防灾处置,具有积极的指导和实践意义。     

暴雨和高温天气对地质灾害的影响机理研究

传统非稳态非饱和渗流地质灾害的影响机理研究方法,通过非饱和土力学方法分析滑坡体在降雨条件下的动态稳定性,未全面监测滑坡地质灾害发生前期的降雨和温度情况,无法有效分析地质灾害的影响机理。提出暴雨和高温天气对地质灾害的影响机理研究方法,采用日综合降雨量值和温度值作为判断地质灾害的预警依据,分析不同滑坡灾害预警等级的日综合降雨量和温度,耦合地质灾害影响机理模型,综合考虑地质灾害前期降雨量、降雨强度、温度、地貌以及生态环境对地质灾害的影响,准确分析暴雨和高温天气对地质灾害的影响机理;通过地质灾害预报预警流程,实现地质灾害的预报预警。     

局部高强度降雨的地质灾害特征分析

传统地质灾害特征分析方法,以地面综合调查为主,忽视局部高强度降雨条件这一主观因素,使得地质灾害特征分析结果存在较高的片面性。该文提出基于局部高强度降雨的地质灾害特征分析方法,根据降雨强度、灾害持续时间和平均降雨量等指标设立临界组合判别运算雨量阈值,按照雨量阈值判断地质灾害类型,并结合预警判据图分析局部高强降雨的地质灾害分布特征。实验结果表明,所提方法可全面分析出实验地区地质灾害具有滞后性、群发性和同时性特征。     

基于电网GIS与气象数据融合的共享应用平台及其内嵌系统设计

为提升专业气象数据在电网运行风险预警方面的应用水平,以电网环境专题图的展现及应用为核心,提出一种基于电网GIS与多维气象数据深度融合的共享应用平台,并对其总体功能框架和技术架构进行了详细设计;同时设计了一套可实现电网环境专题图自动绘制及应用的内嵌系统,此系统通过划分气象数据与电网运行数据统一的规则库,利用GIS建模技术模拟绘制流程;最后对该平台如何实现电网运行风险预警进行了详细阐述。结果表明,设计的电网环境专题图自动绘制及应用系统可作为连通气象环境与电网GIS应用的重要工具,可扩展及完善共享应用平台功能并实现电网运行风险预警。     

云南省地质灾害精细化气象风险预警模型优化研究

以怒江州为例,采用区域加密自动气象站降水资料优化云南省目前业务应用的地质灾害气象风险预警模型,并根据灾情点的地理信息对地质灾害风险区划进行了更新。研究表明,怒江州降水型地质灾害以连续性降水导致的灾害为主,受到短期强降水的激发,并且地质灾害区域性分布明显。用2015年地质灾害实例对优化后的预警模型的预报效果进行检验,发现优化后的预警模型能有效降低原预警模型中高风险预警等级的空报率,提高风险预警的空间分辨率,使得预警服务效果更具备针对性。     

三峡库区地质灾害灾情评估系统设计与实现

针对目前三峡库区防灾减灾及灾情信息评估的工作情况和所存在的问题,利用ArcGIS Server,Flex和.Net等相关技术,探索和设计了灾情评估系统的总体架构与灾情评估模块。同时,结合三峡库区的防灾减灾相关情况,实现了基于Flex与ArcGIS Server的三峡库区地质灾害灾情评估系统,并对该系统的模块功能、关键技术等进行了详细的分析与讨论。通过对该系统的研究应用,灾情评估人员能够有效地对大面积范围所发生的地质灾害进行监测、分析,并提高对区域地质灾害灾后评估工作和人员调度工作的效率,可供防灾减灾与时空灾情数据库的建立参考。     

基于通用事件表示模型（SEM）的暴雨预警事件图谱研究

根据2018-2020年汛期的气象灾害预警信息发布统计分析,暴雨预警事件占到全年气象灾害预警事件的21.3%。摸清事件关系,构建事件图谱,分析事件动态变化,实现事件影响的智能推理,可提高气象防灾减灾的效益。传统的事件模型大多以事件之间关系为切入点,难以全面的表示暴雨灾害的事件要素及其内部联系。该文以通用事件表示模型（SEM）为基础,结合暴雨的特点改造 “5W1H”事件分析法为“4W2H”,并结合知识图谱设计了结构层、要素层、数据层三层结构的图谱模型,从事件梳理分析和事件要素关系构建的角度对暴雨预警事件进行建模,构建了集暴雨灾情-降雨实况-暴雨预警发布相结合的暴雨预警事件图谱模型。以暴雨实况、灾情和暴雨预警信号数据为驱动,实现了在暴雨预警事件服务中的推理应用。     

哈尔滨市地质灾害气象诱因分析及监测预警

通过对哈尔滨市地质灾害发生历史规律的分析,建立了历史个例库;从地质环境背景着手,分析了地质灾害的气象诱因,重点研究了降水在地质灾害形成中的作用及其相关关系;根据气象地质灾害与前期及当日降水的关系,应用统计预报方法建立地质灾害潜势预报模型,对气象地质灾害发生的危险等级进行了可能性描述。所建立的地质灾害潜势预报系统、临近预报系统和监测报警系统,在实际预报业务中取得了很好的效果。     

基于气象-地形-水文-地质-人文耦合的滑坡灾害空间预警研究

广东省小流域地区滑坡灾害具有多发性、广泛性和严重性的特点,严重影响山区社会安定和经济发展.长期以来区域滑坡灾害预警和单体地质灾害稳定性研究总是在两个不同的体系下进行,二者缺乏有机联系,常用的滑坡灾害预警单元也不能反映成灾机理.以广东省梅州市程江流域的松岗小流域为研究区域,以斜坡单元为基本单元,以气象、水文、人文过程为主要参数,通过分析各参数与灾害形成的内在关系,结合GIS技术,构建气象-地形-水文-地质-人文耦合模型,并通过历史数据对模型进行验证,结果表明,该模型不仅提高了滑坡预测的空间精度,而且可对特定降雨条件下的滑坡灾害进行客观有效地预测.     

三峡库区地质灾害类型和灾害机理研究

为了全面分析三峡库区地质灾害类型和灾害机理,需要对三峡库区地质灾害发育度和潜势度进行研究,得到影响二者的基础因子和影响因子,并得到二者的表达式,在此基础上使用Logistic回归模型构建地质灾害预警模型,实现库区地质灾害有效预警。实验结果证明,使用地质灾害预警模型得到三峡库区不同地质灾害发生次数分别为38次、39次、7次和13次,地震位移数据和实际数据误差低于2 mm,且有效分析了滑坡地质灾害的加速度变化规律,说明该模型能够详细分析三峡库区地质灾害类型和灾害机理,并准确预警地质灾害。     

气象灾害模型在电网运检业务中的应用研究

为了探究气象灾害模型在电网运检业务中的应用,从覆冰、污闪两种由气象等因素造成线路故障方面入手,分别构建了覆冰预警模型和污闪预警模型。基于输电线路的覆冰预警模型和污闪预警模型对历史气象灾害数据进行了案例分析。结果表明,输电线路的覆冰和污闪预警模型与实际情况吻合,具有较高的预警准确性。     

宁夏汛期地质灾害气象预报预警模型研究

利用近20a宁夏地质灾害及降水资料分析了宁夏地质灾害分布规律,研究了降雨与地质灾害发生的关系,发现连续性降水、短时强降水和暴雨是造成地质灾害的主要气象诱因,并介绍了宁夏汛期地质灾害潜势预报模型及2004年试运行情况.     

浙江省永嘉县滑坡灾害风险预警研究

永嘉县地处浙江省东南沿海,是该省突发性地质灾害预警预报系统研究及应用示范项目的四个示范县之一.首先对影响永嘉县滑坡灾害发育的主要因素进行了评价分析,提出了基于降雨的时空耦合滑坡灾害风险性预警预报研究的基本思路.基于MAPGIS二次开发系统,选取5个因素14种状态作为预测变量,运用信息-物元模型进行了滑坡灾害易发性空间预测.基于有效降雨量模型建立了区域滑坡灾害的宏观危险性预警预报模型.根据浙江省气象台提供的降雨实时信息,进行了基于降雨的台风期滑坡灾害危险性预警.同时基于人口密度和房屋建筑易损性指数对人口易损性和房屋建筑易损性以乡镇为单元进行了评价,与滑坡灾害危险性预警相结合进行了云娜台风期间永嘉县滑坡灾害风险预警预报,并以8个灾害点的实际分布情况验证了预警结果的准确性.将传统的滑坡灾害危险性预警延伸到滑坡灾害风险预警预报,为政府部门防灾减灾提供了重要依据,使防灾减灾工作的针对性大大增强.     

宁夏地质灾害气象预报预警研究

利用1982—2004年宁夏的地质灾害与降水资料,分析了宁夏主要地质灾害的分布规律和形成机理,重点研究了引发地质灾害的气象条件。结果表明,滑坡和泥石流是宁夏主要的地质灾害类型,它们形成的气候条件都与降雨有直接的关系;地质灾害主要集中在其易发区内强降雨和暴雨出现频次较多的季节,由降雨引发的滑坡等地质灾害大多发生于降雨时段的中后期或稍后,泥石流一般与暴雨、持续降雨同时发生,雨量越大的地区地质灾害越发育,而连续性降水、短时强降水和暴雨是造成地质灾害的主要气象诱因。同时,根据研究结果,采用统计学方法建立了宁夏汛期地质灾害潜势预报模型,通过2004年汛期业务试运行,表明该预报模型有一定的参考价值,但还需进一步改进。     

基于电力大数据的输电线路防灾减灾分析系统设计——以贵州电网为例

结合目前贵州电网输电线路防灾减灾工作的实际需求及电力企业海量大数据现状,提出了一种基于GIS的输电线路防灾减灾分析预警系统,以贵州电网常见的山火、覆冰和地质灾害为研究对象,以Arc GIS平台和Oracle 11g为载体,通过对气象数据、监测数据、运维数据等大数据集成分析,设计基于数据存储层、数据交换层、数据服务层、分析应用层和综合展示层的总体架构,形成具有山火、覆冰和地质灾害预警的灾害预防和提前防护功能的决策支持系统,通过实际运行可知,系统为贵州电网线路防灾减灾工作提供了有力的支撑。     

福建气象干旱风险监测预警和评估技术

利用1961-2017年逐日气温、降水、风速气象资料,根据国家标准"气象干旱等级"中定义的MCI指数,结合干旱历史记载,采用多年平均值无量纲化处理、百分位数法确定致旱因子权系数和阈值,构建与国家干旱业务体系相一致的、适合福建的气象干旱监测预警和强度评估体系:确定全省范围内监测气象干旱可能带来灾害影响的临界阈值,用于发布干旱预警;继而根据符合预警的历史干旱过程,研制了福建全省和9地市不同区域气象干旱过程强度定量化评估指标,用于动态的过程强度评估、相似过程比较和历史排位分析等。经过2018年实际业务检验、2018年历史相似年份对比分析和历史重大干旱过程的验证,表明所确定的指标具有很好的业务应用价值。通过系统平台业务化建设,实现了对区域气象干旱风险实时动态监测预警、未来一周干旱预估和过程定量化评估,为干旱灾害防御和风险控制提供了科学的依据。