本文關(guān)鍵詞： 降雨型滑坡 易發(fā)性 危險(xiǎn)性 時態(tài)地理信息系統(tǒng) 遙感　出處：《中國地質(zhì)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：我國東南沿海地區(qū)丘陵山地發(fā)育,地質(zhì)環(huán)境條件脆弱,加上經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),人口稠密,工程活動頻繁,降水豐沛且多集中降雨,導(dǎo)致以降雨型滑坡為主的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害成為東南地區(qū)主要自然災(zāi)害之一。浙江省近年由降雨引發(fā)的滑坡事件發(fā)生頻率呈上升態(tài)勢,據(jù)統(tǒng)計(jì),“十二五”期間浙江省滑坡等突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生數(shù)量比“十一五”增加了127%,并且造成了重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。浙西淳安縣是浙江省滑坡最為發(fā)育的地區(qū)之一,滑坡災(zāi)害在每年汛期頻繁發(fā)生,對人民生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,研究浙西地區(qū)降雨型滑坡發(fā)育規(guī)律并探索符合研究區(qū)特征的滑坡危險(xiǎn)性評價方法和技術(shù)流程,是實(shí)現(xiàn)滑坡災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)戰(zhàn)略的重大而迫切需求,具有十分重要的科學(xué)價值和現(xiàn)實(shí)意義。論文以區(qū)域滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評價理論為基礎(chǔ),以地理信息系統(tǒng)、遙感、空間數(shù)據(jù)庫、概率統(tǒng)計(jì)和計(jì)算機(jī)編程方法為主要技術(shù)手段,以浙西淳安縣降雨型滑坡為研究對象,以建立適合我國東南地區(qū)的區(qū)域滑坡定量危險(xiǎn)性評價方法和技術(shù)流程為目的,開展了發(fā)育規(guī)律分析、遙感解譯、野外詳細(xì)調(diào)查、時空數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、降雨閾值分析、易發(fā)性評價方法對比、時間頻率和滑坡強(qiáng)度分析等方面的研究工作,取得了以下主要研究成果和結(jié)論：(1)設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于遙感和時態(tài)地理信息系統(tǒng)的滑坡時空數(shù)據(jù)庫。針對研究區(qū)滑坡災(zāi)害規(guī)模小、頻率高及受降雨和人類活動影響強(qiáng)烈等特點(diǎn),本文提出了隱性滑坡遙感識別方法和技術(shù)流程,包括創(chuàng)建遙感解譯GIS工作環(huán)境、易發(fā)程度初步分析、建立解譯規(guī)則、確定解譯點(diǎn)位及解譯區(qū)段和劃定重點(diǎn)調(diào)查區(qū)等內(nèi)容,通過解譯和識別隱性滑坡,即滑坡易發(fā)的邊坡或斜坡,并結(jié)合野外詳細(xì)調(diào)查最終確定研究區(qū)滑坡編目。實(shí)際應(yīng)用表明該方法對隱性滑坡解譯的正確率AUC值為92.9%,可有效指導(dǎo)野外滑坡調(diào)查并提高工作效率。提出了基于時態(tài)GIS的滑坡時空數(shù)據(jù)模型,即基于事件的多級基態(tài)修正模型(DMBSAE),設(shè)計(jì)和開發(fā)了基于事件的滑坡時空數(shù)據(jù)庫,并討論了四庫(臨時庫、現(xiàn)勢庫、歷史庫和檔案庫)結(jié)構(gòu)、滑坡時空數(shù)據(jù)類型及其組織和存儲機(jī)制、滑坡歷史狀態(tài)再現(xiàn)和歷史變化回溯等關(guān)鍵問題。該時空數(shù)據(jù)庫以淳安縣2013年地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查成果為基期數(shù)據(jù),建立了滑坡與降雨事件之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,經(jīng)過2014和2015年運(yùn)行和動態(tài)更新,目前共有歷史滑坡644處。(2)研究了滑坡發(fā)生與降雨事件的關(guān)系和規(guī)律。研究區(qū)降雨具有典型的梅雨主控區(qū)降雨類型特征,受其影響滑坡事件發(fā)生數(shù)量月際分布呈典型的“單峰”結(jié)構(gòu),即在6月份梅汛期達(dá)到峰值,滑坡發(fā)生數(shù)量占總數(shù)的65.0%；滑坡發(fā)生與暴雨、大暴雨事件具有強(qiáng)相關(guān)性,而與降水量相關(guān)性較弱；引發(fā)滑坡的降雨事件具有較長的歷時,主要集中在11日內(nèi),其中與5日降雨相關(guān)的滑坡占38%；分別擬合了高、中、低易發(fā)巖組區(qū)引發(fā)滑坡的降雨強(qiáng)度(I)—?dú)v時(D)降雨閾值曲線,基于此給出了區(qū)域滑坡預(yù)警預(yù)報(bào)降雨閾值的參考值。(3)本文選取信息量法(IVM)、邏輯回歸(LR)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)和支持向量機(jī)(SVM)四種方法開展了滑坡易發(fā)性空間預(yù)測對比研究,通過高程、坡度、坡向、曲率、工程地質(zhì)巖組、距斷層距離、距道路距離、土地利用和植被等9個滑坡影響因子的32種不同組合,分析了影響因子和評價方法選擇對預(yù)測結(jié)果造成的不確定性。研究結(jié)果表明,隨著因子數(shù)量的增加,四種方法的正確率和預(yù)測率總體呈上升趨勢,但最優(yōu)組合并不是出現(xiàn)在最大因子數(shù)量的組合,說明增加某些因子并不能提升預(yù)測精度；不同評價方法的易發(fā)性預(yù)測結(jié)果在空間分布上存在較大不確定性,因此需要進(jìn)行多種組合測試方能得出比較合理的預(yù)測模型�；谇�下面積(AUC)檢驗(yàn)結(jié)果表明：四種方法正確率和預(yù)測率的最大值排序均是：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息量法支持向量機(jī)邏輯回歸,且基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法生成的滑坡易發(fā)程度分區(qū)更為合理。因此,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法是研究區(qū)開展滑坡易發(fā)性預(yù)測的較優(yōu)方法,預(yù)測精度較高,魯棒性較好,其與坡度、巖組、道路、高程、土地利用和植被等6個影響因子組合構(gòu)成最優(yōu)滑坡易發(fā)性預(yù)測模型,由其生成的滑坡易發(fā)性指數(shù)圖的正確率和預(yù)測率分別為88.34%和88.13%。(4)綜合滑坡的空間概率、時間頻率和滑坡強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)了淳安縣滑坡危險(xiǎn)性評價�；聫�(qiáng)度分析結(jié)果表明發(fā)生-6.5～-5.4級強(qiáng)度滑坡的概率為0.47；同時,根據(jù)未來滑坡發(fā)生的時間頻率與歷史滑坡時間概率具有相似性的假設(shè),估算了研究區(qū)滑坡發(fā)生時間頻率。根據(jù)滑坡危險(xiǎn)性的定義,基于滑坡的空間概率、時間頻率和滑坡強(qiáng)度分析結(jié)果,實(shí)現(xiàn)了滑坡危險(xiǎn)性評價�；禄顒訌�(qiáng)度指數(shù)(R)檢驗(yàn)表明,R值在極低危險(xiǎn)區(qū)、低危險(xiǎn)區(qū)、中危險(xiǎn)區(qū)和高危險(xiǎn)區(qū)符合“RⅠ(0.03)RⅡ(0.47)RⅢ(4.30)RⅣ(9.21)”規(guī)則；另外,檢驗(yàn)組滑坡樣本落在滑坡高危險(xiǎn)區(qū)的百分比為56.25%,且極低危險(xiǎn)區(qū)占整個研究區(qū)的面積百分比為64.3%,證明分區(qū)合理。滑坡危險(xiǎn)性評價結(jié)果表明,中、高危險(xiǎn)區(qū)主要分布在有通村公路溝谷的兩側(cè)斜坡區(qū)域,其滑坡發(fā)育具有密度高和強(qiáng)度大等特點(diǎn),而溝谷平地和廣大植被覆蓋度高的山區(qū)則危險(xiǎn)性很小。根據(jù)本文的研究成果,提出了應(yīng)對浙西地區(qū)滑坡災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)的措施建議。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P642.22

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1474200