基于极值降雨假设法的城镇地质灾害风险性评价耦合模型研究——以安康市岚皋县官元镇为例.pdf
《基于极值降雨假设法的城镇地质灾害风险性评价耦合模型研究——以安康市岚皋县官元镇为例.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于极值降雨假设法的城镇地质灾害风险性评价耦合模型研究——以安康市岚皋县官元镇为例.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷第 期 年 月灾 害 学 严明 谢婉丽 何亚南 等.基于极值降雨假设法的城镇地质灾害风险性评价耦合模型研究 以安康市岚皋县官元镇为例.灾害学 ():.():/基于极值降雨假设法的城镇地质灾害风险性评价耦合模型研究 以安康市岚皋县官元镇为例严 明 谢婉丽 何亚南 刘琦琦 何高锐 杨 惠(西北大学 地质学系 陕西 西安 西北大学 大陆动力学国家重点实验室陕西 西安 岚皋县自然资源局 陕西 安康)摘 要:选取安康市岚皋县官元镇为研究区 以斜坡单元为评价单元 采用信息量 支持向量机耦合模型进行地质灾害易发性评价 根据自然断点法完成易发性分区 基于极值降雨假设法分别计算大雨(/)、暴雨(/)、大暴
2、雨(/)和特大暴雨(/)种工况下斜坡的危险性指数 并开展相应工况下危险性区划 采用 法计算易损性指数 开展地质灾害易损性分区 综合采用信息量 支持向量机模型、极值降雨假设和 法构建研究区风险性评价耦合模型 根据自然断点法划分 种降雨工况的地质灾害风险性分区 将风险区划为极高风险区、高风险区、中风险区和低风险区关键词:地质灾害 耦合模型 极值降雨假设 法 风险性评价 岚皋县官元镇中图分类号:文献标志码:文章编号:():/我国地质灾害风险评价工作经历了 余年的发展 随着评价技术和精度的提高 逐步实现了全国地质灾害数据库的动态管理 而如何构建地质灾害风险性评价模型是风险评价研究的关键 地质灾害风险性
3、评价模型是基于地质灾害易发性评价 结合危险性评价和易损性评价构建而成 易发性评价模型经历了从定性到定量评价的发展过程 并衍生了采用耦合模型评价地质灾害易发性的新方法 樊芷吟等构建了信息量与逻辑回归耦合模型并完成汶川县地质灾害易发性分区 表明了耦合模型的评价结果更好、精度更高 以往的地质灾害危险性评价主要是在易发性评价结果的基础上叠加年平均降雨量 反映了诱发因素在市、县范围的空间变化 却无法体现诱发因素在镇、村范围的时空变化 等基于极端降雨事件开展了三峡库区降雨诱发型滑坡的危险评估 易损性模型的构建及评价往往受承灾体类型及其破坏程度、调查资料的完 整 性、丰 富 性 及 时 效 性 等 因 素
4、的 综 合 影响 许强等利用空间多重标准评价方法开展西南山区城镇大比例尺的地质灾害易损性评价但由于我国区域地质条件复杂、地貌类型差异大、灾害种类多 导致地质灾害的成因机理复杂、诱发因素各异、造成危害程度不同 加之近年来极端降雨频发且时空分布差异大 使地质灾害风险性模 型 的 构 建、评 价 和 区 划 具 有 极 强 的 区 域性 虽然学者们在地质灾害风险性评价研究方面取得了颇丰的进展 但是在小区域、大比例尺的研究区 如何构建考虑诱发因素(极端降雨)在区域内时空变化的高精度耦合模型并开展地质灾害风险性评价是目前研究的重点本文以安康市岚皋县官元镇为研究区 以斜坡单元为调查和评价单元 开展:万的遥
5、感解译和地质灾害野外调查(包括孕灾地质环境条件、地质灾害特征和承灾体调查)选取坡高等 个指标基于 构建信息量 支持向量机耦合模型实现地质灾害易发性评价 基于极值降雨假设分别计算不同工况的斜坡单元危险性指数 开展不同降雨工况的地质灾害危险性分区 采用 法计算评价单元的易损性指数开展易损性评价 综合采用信息量 支持向量机模型、极值降收稿日期:修回日期:基金项目:国家自然科学基金“基于微观尺度的黄土湿陷耦合模型研究”()陕西省创新能力支撑计划“地质灾害防控数字化研究创新团队”()陕西省重点研发计划黄土高原地区边坡失稳机制及绿色生态治理修复技术研发()第一作者简介:严明()男 汉族 陕西咸阳人 硕士研
6、究生 主要从事地质灾害风险评价方面的研究.:通信作者:谢婉丽()女 汉族 陕西渭南人 教授 主要从事地质灾害防治、监测预警、风险评价及管控技术、绿色边坡防护、环境污染机理和修复技术研发及数值模拟方面的研究.:灾 害 学 卷雨假设和 法构建研究区风险性评价耦合模型 结合危险性评价和易损性评价结果 根据自然断点法完成不同降雨工况的地质灾害风险性分区 研究区概况 地质环境条件官元镇位于岚皋县西南部 距县城 地处 (图)全镇东西宽 南北长 总面积约 图 官元镇交通位置图(审图号:陕()号 底图无修改 下同)官元镇气候为北亚热带大陆性季风气候 多年平均气温 极端最高气温 年平均降水量 最大年降雨量 (年
7、)最小年降雨量 (年)有记录以来的年最大日降水量 (年 月 日)降雨主要集中在 月 降雨量约占全年降雨量的 区内水系为汉江水系的洞河为岚皋县与紫阳县的界河 呈近南北走向 南中部地区河道上陡下缓 境内流长 流域面积 该水系包括大北河、小北河、大茨盘河、黄金河和后小河 个支流官元镇地处大巴山山脉 山势自东向西倾斜属于山地剥蚀地貌 大部分地区属于中山区 部分地区属于低山区 区内最高海拔 最低海拔 境内出露的地层主要有:寒武系的灰色、深灰色中厚层泥灰岩、灰色薄层灰岩和页片状灰岩 奥陶系、志留系的灰色、深灰色板岩夹钙质板岩、炭质板岩、粉砂质板岩和硅质板岩第四系冲洪积及滑坡、残坡堆积物 主要为含碎石黏性土
8、 局部区域辉长岩侵入地层 境内构造为小河口太极渡逆断层和高桥官元向斜 该断层位于官元镇中部 东西向横贯全境 断面向北 倾角 垂直断距约 断层带宽 南部山区褶皱现象明显 据中国地震动参数区划图:和中国地震动反应谱特征周期区划图:区内地震动峰值加速度为 地震烈度为度 地震动反应谱特征周期为 地质灾害概况官元镇现有地质灾害 处 其中在册地质灾害 处(滑坡 处 泥石流 处)经遥感解译核查后新增 处滑坡隐患点(图)(主要采用 年、年、年 期高分辨率影像数据 地面分辨率均为 左右 数据来自于、高分 号、三颗卫星)经现场调查地质灾害规模以小型为主 共涉及到 户 人 间房、公路、耕地、林地 可造成财产损失约
9、万元图 官元镇地质灾害分布图区内地质灾害空间分布呈现以北部低山人口密集区域居多 南部中山区、中高山区分布较少的特征 在时间域上具有在雨季相对集中分布(区内地质灾害多发生于 年 月 日)的特征 基于信息量 支持向量机耦合模型的地质灾害易发性评价 评价单元划分及评价指标选取 评价单元划分针对小区域、大比例尺的研究区 以斜坡单元为评价单元进行地质灾害易发性评价 其结果较栅格精度更高、更合理 在 中采用正反向 法将研究区划分为 个斜坡单元 斜坡单元最大面积 万 最小面积 万 平均面积 万 评价指标选取根据孕灾地质环境条件 综合斜坡特征、地质因素、水文因素和人类工程活动 个方面 选取坡高、坡度、坡向、坡
10、型、斜坡结构、地层岩性、距构造距离、距河流距离、距道路距离 个指标作为易发性评价指标 在 中完成指标分级处理(图、表)斜坡特征(坡高、坡度、坡向、坡型、斜坡结构和)使地质灾害的分布具有明显的不均匀性 地质因素(地层岩性、距构造距离)是控制斜坡稳定的内在因素 水文因素(距河流距离)和人类工程活动(距道路距离)往往改变了斜坡的形态和应力分布 期严 明 等:基于极值降雨假设法的城镇地质灾害风险性评价耦合模型研究图 易发性评价指标分布图表 地质灾害易发性评价指标分级表评价指标分级依据指标分级评价指标分级依据指标分级坡高/自然断点法坡度/自然断点法坡向/按方位划分坡型按曲率划分斜坡结构野外调查 (凸形坡
11、直线形坡凹形坡顺向坡顺斜坡横向坡逆斜坡逆向坡自然断点法地层岩性野外调查距构造距离/野外调查距河流距离/野外调查距道路距离/野外调查 板岩与灰岩互层泥灰岩夹灰岩灰岩灰岩夹钙质板岩炭质板岩粉砂岩夹砂质板岩粉砂质板岩辉绿岩灾 害 学 卷表 评价指标相关系数()表坡高坡度坡向坡型斜坡结构地层岩性距构造距离距河流距离距道路距离坡高 坡度 坡向 坡型 斜坡结构 地层岩性 距构造距离 距河流距离 距道路距离 评价指标独立性检验如果评价指标间高度相关 会影响后续模型的预测精度 因此需要保证各指标之间相互独立、互不干涉 可由皮尔逊系数()判断各指标间的相关程度在 软件中通过 函数计算评价指标的相关性系数(表)当
12、 时 为 弱 相 关 为中等相关 ()式中:用于确定超平面的方向 为核函数()高维特征向量的内积 为超平面与原点之间的距离 为 与平方欧几里得距离 为核函数的自由参数()信息量 支持向量机()耦合模型评价单元信息量值计算与赋值 根据式()计算各评价指标分级的信息量值 在 中将信息量赋值给区内每个斜坡单元 共同组成 组数据集样本选取 以 处地质灾害斜坡单元为正样本 根据 比例在剩余斜坡单元中随机选取 处作为负样本 共同组成 组正、负样本数据集 将正、负样本数据集按照 比例划分为 组训练集和 组测试集模型参数选取 模型中核函数及其参数的选择直接决定模型的预测效果 本文采用径向基函数()作为 模型的
13、核函数 在 中通过 函数自动实现 折交叉验证并给出预测误差最小时的参数值 最终 值为 值为 模型构建及精度测试 根据训练集和 函数构建 耦合模型 用 组测试集进行模型精度测试 测试结果显示 耦合模型的 值为 测试集准确度为 训练集准确度为 受试者工作特征曲线(曲线)说明耦合模型的分类效果好 能够较好地完成研究区地质灾害易发性评价(图)图 受试者工作特征曲线()易发性评价结果通过信息量 支持向量机()模型预测研究区所有斜坡单元的灾害发生概率 即地质灾害易发性指数 同时将信息量()模型作为对照模型计算每个斜坡单元的易发性指数 在 软件中采用自然断点法分别对两种模型的计算结果进行分级(表、图)由表
14、可知 在两种模型的易发性分区中 易发性等级越高 落在该等级分区内的地质灾害数越多 灾点密度越大 期严 明 等:基于极值降雨假设法的城镇地质灾害风险性评价耦合模型研究 耦合模型的易发性分区结果在极高易发区、高易发区的灾点密度均比 模型的灾点密度大 表明 耦合模型在易发性评价中的灾害点分布较为集中 预测成功率较高 故选择耦合模型的评价结果为研究区地质灾害易发性评价最终结果 由图 可知 官元镇极高易发区、高易发区斜坡分布于低山区 沿大北河河道、官元 大北河公路分布 主要集中于北部河道右侧斜坡、中部居民区 其原因为区内低山区属于人类工程活动强烈区域 切坡建房、公路修建对斜坡稳定性影响大 中、低易发区分
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 极值 降雨 假设 城镇 地质灾害 风险 评价 耦合 模型 研究 安康市 岚皋 县官
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。