基于确定性系数模型的泸水市泥石流易发性评价

以泥石流灾害频发的怒江州泸水市为研究区,选取坡度、高程、河流距离、道路距离、岩性、断裂带距离、降雨量、NDVI、土地利用9个影响因子,建立了泸水市泥石流灾害易发性评价体系。采用确定性系数模型(CF模型)进行了泥石流灾害易发性评价,将泥石流易发性评价结果分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区4个等级。结果表明:研究区高易发区及以上级别的易发区内发生的泥石流灾害数量占总数的95.32%,易发性评价结果正确率达到81.99%,表明选取的评价指标合理,CF模型适用于泸水市的泥石流灾害易发性评价研究。泸水市泥石流灾害高易发区也是居民点集中分布区,评价分区结果对泸水市的泥石流灾害防灾减灾具有一定的借鉴作用。     

基于SMOTE和多粒度级联森林的泥石流易发性评价

准确的泥石流易发性评价结果对山区泥石流灾害防治具有重要意义。该研究将合成少数类过采样技术（Synthetic Minority Oversampling Technique,SMOTE）和多粒度级联森林（multi-Grained Cascade Forest,gcForest）运用于泥石流易发性评价,以提高泥石流易发性评价精度。以泥石流多发地东川区为例,在解译泥石流点的基础上,以流域单元为评价单元,基于地质、地形和降水等多源数据,初步选取了15个泥石流孕灾因子,并对初选因子进行贡献率分析和多重共线性检验,筛选出共13个因子构建孕灾因子体系;然后采用SMOTE技术对泥石流与非泥石流样本比例不平衡问题进行处理,构建训练数据集;最后构建gcForest模型对研究区泥石流易发性进行定量分析,计算出各个流域单元的泥石流易发性指数,使用自然断点法将其划分为极低易发区、低易发区、中易发区、高易发区和极高易发区5个等级,并与BP神经网络（Back Propagation neural network,BPNN）和随机森林（Random Forest,RF）模型的预测性能进行对比。结果表明,泥石流极低和低易发区主要集中于研究区东部和西部,极高和高易发区主要集中分布于研究区小江河谷两岸和金沙江南岸,该地区地质环境脆弱,危险性较高;结合流域单元建立的山区泥石流易发性评价模型具有很好的准确性和稳定性,其中多粒度级联森林（gcForest）的受试者工作特征曲线（Receiver-Operating Characteristic,ROC）下面积AUC（Area Under Curve）值和准确度（Accuracy,ACC）分别达到91.76%和81.25%,均高于BP神经网络和RF模型的AUC值和ACC值,表明该模型是一种高性能的泥石流易发性评价方法。利用该方法能更精准地对泥石流进行易发性评价,可为山区泥石流防灾减灾提供科学依据。     

基于两种方法的攀西泥石流易发性评价对比分析

泥石流易发性评价是泥石流灾害危险性评价和易损性评价的基础工作,为泥石流灾害预防预测提供依据。利用贡献权重叠加模型(CWS)和基于确定性系数(CF)的确定权重模型,采用多因子评价模型,进行了四川省攀西地区泥石流易发性评价,并结合实际泥石流点,采用频率比对评价结果进行精度检验。结果表明:两种方法得到的易发性分区结果整体分布具有较高的相似性,攀西地区泥石流高、极高易发区主要分布于中部、南部、东部的断层分布地区及雅砻江、金沙江及其支流两岸。基于确定性系数的确定权重模型的评价精度高于贡献权重模型,两种模型的评价结果中高易发区及以上级别分别占实际泥石流点总个数的87.5%,58.22%,频率比分别为6.02,3.71。基于确定性系数确定权重模型的评价结果具有更高的精确性,该方法能有效进行攀西泥石流易发性评价。     

基于粗糙集理论的泥石流易发性综合评判模型

泥石流灾害易发性判断是泥石流灾害性评价的重要组成部分,快捷、准确的评判对人类工程活动有着重要的指导意义。众所周知,流域中,形貌、地质、水文三大条件对泥石流灾害起决定性作用,是泥石流易发性的主要影响因素。这里基于对泥石流灾害的机理认识,将泥石流易发性分为高易发、中易发、低易发、不易发4个等级,在充分考虑泥石流灾害易发性影响因素贡献的基础上,给出各因素等级的确定标准,运用粗糙集理论获取各级评价指标的相对重要度,再依据专家经验确定主观权重,结合相对重要度和主观权重确定各因素的综合权重,进而利用模糊数学中多级模糊评判的理论和方法,建立了一种新的泥石流易发性多级模糊综合评判模型,并以陕西省凤县5条泥石流沟为例进行模型验证,结果表明这5条泥石流沟易发性从低到高的排序为:吴家沟泥石流沟、三台山泥石流沟、后沟泥石流沟、银铜梁泥石流沟、寺沟泥石流沟,结果与实际吻合良好。     

普洱市思茅区地质灾害分区与防治对策

普洱市思茅区地质灾害类型主要有滑坡、不稳定斜坡、泥石流等。通过地质灾害调查,分析思茅区地质灾害发育的影响因素和成因机理,采用定性与定量分析相结合的方法,确定区内地质灾害易发性分区分别为5个高易发区、1个中易发区、6个低易发区,分别占到全区总面积的18.09%、60.29%、21.62%,提出了该区地质灾害的防治对策。     

基于聚类和最大似然法的汶川灾区泥石流滑坡易发性评价

选择坡度、相对高差、地表径流深和地震烈度4个震后地质灾害的主控因素作为评价影响因子,采用聚类分析和最大似然法评价汶川极重灾区(四川省部分)震后地质灾害的易发性.结果表明:聚类分析和最大似然法这种非监督分类的方法适用于没有足够训练数据的情况,可以快速对一个大区域的地质灾害易发性进行评估;从得到的易发性评价图中可知,在大块的高易发区内存在一些小的极低易发区,这些区域可以作为安全的居民点使用,在极高易发区和高易发区以及高易发区与极低易发区分界线附近,地质灾害点分布比较密集.     

新安县地质灾害易发性分区及防治措施研究

新安县地处豫西低山丘陵区,区域内地质灾害较发育且危险性逐年增加。经调查分析,新安县有滑坡、崩塌、不稳定斜坡、泥石流和地面塌陷等地质灾害点共128处。通过综合分析新安县地质灾害发育特征、地形地质特征、植被特征、地质灾害诱发因素等,选择坡度、坡高、坡形、岩土体结构、地质灾害点密度、植被指数、降水、工程活动等8个因素建立地质灾害易发性评价指标体系;通过计算地质灾害易发性综合指数将新安县分为地质灾害高易发区、中易发区、低易发区和非易发区共4个等级,分析了各分区特征并针对分区情况提出防治建议,可为该地区地质灾害精细化评价和防灾减灾提供科学依据。     

基于加权信息量的地质灾害易发性评价——以四川省泸定县为例

[目的]对四川省泸定县进行地质灾害易发性评价,为该区地质灾害预防预测提供依据。[方法]借助谷歌影像解译,获取崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害隐患点279处。选取地形地貌、岩性构造、气象水文、土壤与土地利用(LULC)4个方面构建评价指标体系。运用确定性系数法确定因子权重,并结合信息量法构成加权信息量模型。通过ArcGIS空间分析平台,开展灾害易发性评价。[结果]研究区极高和高易发区分别占总研究区面积的13.54%,26.49%。地质灾害点共225处落在极高易发区和高易发区内,占总样本灾害点的80.65%。通过受试者工作特征曲线(ROC)的线下面积(AUC)进行检验,其值为0.793,评价模型精度良好。[结论]对四川省泸定县的地质灾害易发性进行了等级划分,采用的加权信息量方法的易发性评价结果可信。     

大渡河野坝沟泥石流危险性分析

野坝沟位于四川省境内,为大渡河右岸的一级支流。历史泥石流活动明显,沟口公路和村庄都曾遭受其破坏。采用单沟泥石流危险性评价方法,结合遥感图像解译及现场调查,对泥石流的形成条件、类型、危险性进行了分析。根据该沟泥石流发生的特点,对泥石流的工程效应进行了分析,发现该沟是低频的中等易发泥石流,对大渡河和上下水库的影响均不大。     

基于GIS的城市滑坡灾害易发性评价——以湖北省宜昌市城区为例

[目的]对城市滑坡灾害进行易发性分区评价,为城市规划与防灾减灾工程提供理论依据。[方法]以湖北省宜昌市城区为研究区,通过GIS平台选取高程、坡度、地层岩性、归一化植被指数(NDVI)、与水系的距离和道路密度等6个评价因子,采用似然比方法分析评价因子和滑坡发育的关系,并以归一化似然比值将评价因子参数分类量化;以量化值作为Logistic回归模型的自变量,抽取样本数据建立滑坡易发性评价回归模型。[结果]评价因子结果显著,模型的整体准确率达到79.2%,ROC曲线下面积达0.871;极低易发区和低易发区占全区面积的61.59%,包含滑坡灾害的11.29%;高易发区和极高易发区虽仅占全区面积的17.88%,却发育了68.55%的滑坡灾害,结果与滑坡灾害分布特征相符合。[结论]对宜昌市城区的滑坡易发性进行了等级划分。采用GIS和Logistic回归相结合的滑坡易发性评价方法,结果准确可靠。     

基于组合赋权法的中巴公路奥依塔克至布伦口段泥石流危险性评价

[目的]研究泥石流危险性,为泥石流多发地区危险性评价指标权重的确定提供一种有效的方法。[方法]针对单一赋权法确定权重的缺陷,分别采用层次分析法和熵值法确定中巴公路泥石流危险性评价指标的主观和客观权重,再用组合赋权法确定指标的综合权重。以中巴公路沿线重点单沟泥石流为例,选取爆发规模、爆发频率、主沟长度、流域切割密度、流域面积、流域相对高差、主沟纵坡、24h最大降雨量、松散堆积物厚度、泥沙补给段长度比10个指标作为评价因子。获取泥石流现场调查数据后,依据上述方法对该区域泥石流的危险性进行评价,并将计算结果与集对分析方法和现场调查结果进行了对比分析。[结果]属于中度危险的沟谷只有5条,占25%,说明该地区大部分泥石流危险性偏高。[结论]评价结果与现场调查结果吻合,证明了该方法的可行性。     

基于GIS和随机森林模型的泥石流敏感性分析——以吉林省洮南市北部山区为例

[目的]对区域性泥石流敏感性进行分析,为吉林省洮南市泥石流灾害预测研究提出一种高效快捷的分析模型。[方法]针对现行大多数概率统计模型预测率较低的不足,利用人工智能算法中效果明显的随机森林算法,以吉林省洮南市西北部山区为研究区域,选用高程、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率、河流、归一化差分植被指数、地形湿度指数、土地利用及岩性10个评价因子构建了频率比和随机森林泥石流敏感性评价模型进行对比验证。模型准确性的验证方法采用受试者特征曲线(ROC曲线)及累积频率曲线下面积(area under curve,AUC)。[结果]随机森林对研究区泥石流敏感性进行分析,并通过GIS将敏感性图分为5个敏感性区域,位于高敏感性区以上的灾害点占82.3%。验证模型成功率及预测率分别为88.4%与90.4%,相较于频率比的成功率及预测率(86.4%和75.1%)效果良好。[结论]在洮南市北部进行泥石流敏感性分析中,采用随机森林方法进行建模,并利用频率比方法进行对比,结果显示随机森林法结果可靠准确。     

汶川地震灾区泥石流危险性评估——以都江堰—汶川公路为例

公路泥石流危险性评估是震区道路交通防灾减灾和重建规划的重要基础性技术工作之一.选取都江堰—汶川公路沿线28条泥石流沟为研究对象,运用遥感和GIS技术进行数据处理与综合分析,采用灰色关联分析法进行评价因子遴选和权重确定,进行各条泥石流沟危险度计算,完成震区都江堰—汶川公路沿线泥石流危险性评估.结果表明:1)都江堰—汶川公路沿线28条泥石流沟大部分处于高度危险以上、占总数的78.57％,极高危险区占总数的25％;2)饵沟、牛圈沟、磨子沟危险性最大,其次是高店子沟、马埝坪沟和一碗水沟;3)基于灰色关联分析法的多因素评价方法,能较好地确定评价因子及其权重、并计算出泥石流危险度,具有一定实用性.研究结果可为灾区防灾减灾管理、灾后恢复重建和道路交通选线设计提供必要的依据和参考.     

刍议定西地区南部泥石流防治途径

定西地区南部的泥石流,主要发育在漳县、岷县两县,该区几乎每年都发生泥石流阻塞境内甘川公路的现象,泥石流对两县生态环境造成了严重破坏。不良的地质现象,为泥石流的发育提供了充足的固体物质,大比降的沟道,为泥石流提供了良好的流通条件,加上降雨等因素的作用,致使该区泥石流暴发频繁。据分析,日降雨量大于29mm且10分降雨量大于9mm,都可能导致泥石流发生。合理配置的水土保持措施,可抑制泥石流的发生。根治泥石流,建立水土保持综合防护体系,应从恢复植被目标出发,科学配置林草措施,合理调整农林牧用地结构,修建沟道拦蓄工程。目前,首先应做好预警工作,其次要制订防治规划,并逐步付诸于实施。     

西藏那昌公路滑坡和泥石流病害研究

那昌公路线路大致以东西向展布在藏东南大拐 北部,历次构造运动强烈,地震活动频繁,分布有规模不一的滑坡,崩塌,岩屑堆,古冰川和泥石流堆积,这些堆积体因修建公路受到不同程度的削,切和工挖,在地形,河流,降水等条件下,不断发生新的滑坡,崩塌和泥石流危害。与公路有关的主要危害类型有：间歇错落型滑坡和多级牵引式滑坡;雨洪型泥石流,滑坡型泥石流和冰湖溃决型泥石流,这些都极大地危害着公路建设与交通运营。     

泥石流作用下路基易损性模型试验研究

[目的]采用模型试验研究泥石流对路基的冲淤作用规律,为泥石流作用下路基易损性的研究提供一定依据。[方法]以中巴公路K1561泥石流沟谷为研究原型,应用相似试验原理建立模型。根据原型沟谷设置试验条件,得到原型沟谷模型试验数据;然后又采用控制变量法进行6个因素共25组模型试验,以研究不同因素在泥石流作用下对公路路基的冲淤作用规律。[结果]原型沟谷模型试验数据与现场调查结果相吻合;流通区坡度、路基与泥石流出山口之间的距离、一次泥石流冲出物最大方量、泥石流重度和泥石流爆发频率5个因素对易损性的影响较为明显,泥石流主沟道与路基之间的夹角对路基易损性的影响不明显。[结论]5个因素对路基易损性有重要影响,可作为泥石流易损性评价中的重要评价指标。     

庐山风景区犁头尖北坡泥石流及其防治

1995年 8月 15日 ,在暴雨的激发下 ,庐山芦林风景区犁头尖北坡东沟和西沟同时暴发山坡型泥石流。该泥石流由沟头崩塌转化而形成 ,具有来势凶猛 ,历时短暂 ,黏度高 ,容重大、冲淤强烈和破坏力强等特点 ,给山麓的公路、宾馆及庐山自然景观造成了严重的破坏。东沟和西沟具有再次暴发泥石流的潜在危险。犁头尖东、西沟泥石流治理采用稳沟、固坡、排洪、拦挡和植树造林的综合防治方案 ,已建小型谷坊 2 4座、挡土墙 335 .0 m及由陡槽、涵洞、排洪沟等建筑物组成的排水系统 ,并完成了沟内和泥石流堆积物上的造林工作。 1998年夏 ,江西省遭受 10 0 a不遇洪涝灾害 ,庐山风景区内多处暴发泥石流。犁头尖北坡泥石流工程经受住了暴雨的考验 ,工程及保护对象安然无恙 ,达到了预期治理目的。     

庐山风景区犁头尖北坡泥石流及其防治

1995年8月15日,在暴雨的激发下,庐山芦林风景区犁头尖北坡东沟和西沟同时暴发山坡型泥石流。该泥石流由沟头崩塌转化而形成,具有来势凶猛,历时短暂,黏度高,容重大、冲淤强烈和破坏力强等特点,给山麓的公路、宾馆及庐山自然景观造成了严重的破坏。东沟和西沟具有再次暴发泥石流的潜在危险。犁头尖东、西沟泥石流治理采用稳沟、固坡、排洪、拦挡和植树造林的综合防治方案,已建小型谷坊24座、挡土墙335.0m及由陡槽、涵洞、排洪沟等建筑物组成的排水系统,并完成了沟内和泥石流堆积物上的造林工作。1998年夏,江西省遭受100a不遇洪涝灾害,庐山风景区内多处暴发泥石流。犁头尖北坡泥石流工程经受住了暴雨的考验,工程及保护对象安然无恙,达到了预期治理目的。     

基于模糊关系理论的冰川泥石流活动性评价方法

选择流域面积、沟床比降、岩性系数、构造系数、冰川坡度、平均坡度、可移方量、最大淤积、冰川面积与流域面积的比值等因素作为冰川泥石流沟活动性评价的主要因素,应用因子分析方法确定了各因素的权重,并运用模糊关系理论建立了冰川泥石流活动性的评价方法.以川藏公路西藏境内30条具有良好工作基础的冰川泥石流沟为例,利用此方法进行了泥石流活动性评价,结果表明该方法是可行的.