2014年鲁甸M_S6.5地震震前与同震滑坡空间分布规律对比分析

2014年8月3日,云南省昭通市鲁甸县发生了MS6.5地震,地震诱发了大量滑坡。文中以牛栏江沿线鲁甸县、巧家县和会泽县交界处面积为44.13km2的区域为研究区,开展地震震前与同震滑坡的空间分布规律对比分析。根据震前Google Earth高分辨率影像与震后0.2m分辨率的超高分辨率航片数据,分别建立了震前滑坡与同震滑坡数据库。结果表明,研究区内震前有284处滑坡,本次地震触发1 053处滑坡。借助10m×10m分辨率的数字高程模型（DEM）数据,基于GIS平台提取研究区的高程、坡度、坡向、曲率、岩性、烈度、河流共7个主要因子,并利用滑坡的面积百分比（Landslide Areas Percentage,LAP）和点密度（Landslide Number Density,LND）对比分析震前与同震滑坡的空间分布规律。结果表明,震前与同震滑坡的易发高程区间分别为〈1 200m与1 200-1 300m。坡度越大越容易发生滑坡,其中坡度〈10°的区域由于距离河流很近,也为滑坡易发区。震前与同震滑坡发育的优势坡向都是近S向。当斜坡为凹坡时（曲率值为负值）,滑坡易发性较高。地震烈度越大,越易发生同震滑坡。灰岩夹白云质灰岩分布区很容易发生滑坡,玄武岩和火山角砾岩分布区在地震力的作用下边坡的稳定性也大大降低。震前、同震滑坡的发生与到河流的距离大致呈现正相关性。震前滑坡LAP的峰值大多数都与震前已经存在的大型滑坡有密切的对应关系。

山区县域小流域滑坡点密度研究

以忠县1∶5万数字高程模型为基础数据,利用ArcGIS水文分析功能对忠县进行小流域划分。通过洼地填充、水流方向提取、汇流量计算、提取河网及水系划分等五个过程,设定合理阈值,提取与实际水系最为相似河网,完成对忠县小流域划分,将忠县流域划分为了237个小流域;以忠县历史滑坡灾害统计数据为基础,237个小流域为统计单元,调用叠加分析、属性表连接等功能得到忠县滑坡点分布情况,在此基础上利用空间分析工具得到忠县小流域滑坡点密度分布,采用几何级数分类法进行危险分区,分区结果可为忠县城乡规划编制及滑坡灾害防灾减灾工作提供参考和指导。

滑坡强度与能级的概念辨析及评估方法探讨

以能量数值和空间分布作为主要区分依据,初步界定了滑坡强度与滑坡能级的概念范畴及其异同。在此基础上,分别以意大利和瑞士的单体滑坡能级评估及地震集中诱发群体滑坡的能级评估为例,综述了单体及群发滑坡的能级特征参数及其评估方法进展。简述了以滑坡产出特征评估为手段的单体滑坡强度评估技术方法;重点结合汶川地震重灾区的绵远河流域滑坡研究,分析探讨了基于滑坡密度计算的区域滑坡强度评估基本原理及关键技术问题,分别剖析了基于搜索邻域单元、流域斜坡单元、行政辖区单元及线路工程单元的滑坡点密度和面密度计算方法及流程,进而对比分析了不同评估单元及密度类型的区域滑坡强度评估技术方法的差异及其适用性,结果表明利用滑坡面密度进行区域滑坡强度评估相比利用滑坡点密度的情况更加准确可靠。

2008年汶川地震滑坡详细编目及其空间分布规律分析

最新研究成果表明,2008年5月12日汶川MS8.0级地震触发了超过197000处滑坡。首先,基于GIS与遥感技术构建了汶川地震滑坡的3类编目图,分别为单体滑坡面分布数据、滑坡中心点位置和滑坡后壁点位置。构建方法为基于地震前后高分辨率遥感影像的目视解译方法,区分单体滑坡并圈定其边界,对滑坡后壁进行识别与定点,并开展了部分滑坡的野外验证工作。这些滑坡分布在一个面积大约为110000km2的区域内,滑坡总面积约为1160km2。选择一个面积约为44031km2的区域作为研究区,区内滑坡数量为196007个,滑坡面积为1150.622km2,这是最详细完整的汶川地震滑坡编录成果,也是单次地震事件触发滑坡最多的记录。其次,开展研究区内的地震滑坡空间分布规律的研究。基于滑坡面与滑坡中心点分别构建滑坡空间分布面积密度图与点密度图,结果表明:滑坡多沿着映秀—北川断裂分布,多发生在断裂的上盘。滑坡的高密度区位于"映秀—北川"同震地表破裂的南西段(映秀镇与北川县之间)的上盘区域,这一区域恰对应着逆冲分量为主的断裂上盘,表明逆冲断裂对上盘区域发生滑坡的极强烈的控制作用,而该区域正是形变最大的区域,因此说明是地震滑坡发生的强烈控制作用。基于滑坡面密度(LAP)、滑坡中心点密度(LCND)与滑坡后壁点密度(LTND)这3个衡量指标,使用统计分析方法,评价了汶川地震滑坡与地震参数、地质参数、地形参数的关系。结果表明:LAP、LCND与LTND这3个衡量指标与坡度、地震烈度与PGA存在明显的正相关关系;与距离震中、距离映秀—北川同震地表破裂存在负相关关系;斜坡曲率越接近0,滑坡越不易发生;LAP、LCND与LTND的高值高程区间为1200～3000m;滑坡发生的优势坡向为E、SE、S方向;滑坡发育的易发岩性为砂岩与粉砂岩(Z)、花岗岩;滑坡与坡位的相关关系不太明显。统计结果还表明LCND与LTND两个衡量指标的差异对地震与地质因子不敏感,而对地形因子较敏感。最后将本文的统计结果与以往的汶川地震滑坡空间分布规律统计成果进行了一些对比,对比结果表明,对于某些因子,如高程、岩性、距离震中、距离映秀—北川断裂的统计分析结果,采用不完整的滑坡分布数据或点数据,与采用较完整的滑坡分布面数据会有一定的差异,这种差异并未出现在针对坡度与坡向等因子的统计对比结果中。总之,作者认为一个完备、详细的地震滑坡分布面要素编目图是地震滑坡空间分布规律定量分析、危险性定量分析与滑坡控制的地震区地貌演化研究的重要基础,否则,与实际情况相比,得到统计结果会有一定的偏差,本文的研究成果与以往成果的对比结果证明了这一点。

俯冲带地区压扭断裂型地震触发滑坡及其剥蚀厚度空间分布规律分析

2010年1月12日海地MW7.0级地震触发了大量的滑坡。我们基于GIS与遥感技术构建了3类详细完备的海地地震滑坡编录图,分别为单体滑坡面分布数据,滑坡中心点位置数据与滑坡后壁点位置数据。结果表明海地地震触发了30828处滑坡,这些滑坡大致分布在一个面积为3192.85km2的区域内,滑坡覆盖面积为15.736km2。基于滑坡中心点密度(LCND)、滑坡后壁点密度(LTND)、滑坡面积百分比(LAP)与滑坡剥蚀厚度(LET)这4个衡量指标,使用统计分析方法,分析了海地地震滑坡及其剥蚀厚度与地震参数、地形参数、公路参数的关系。分析结果表明滑坡与坡度、地震动峰值加速度(PGA)存在大致的正相关关系;与距离恩里基约—芭蕉园断裂、距离水系存在大致的负相关关系;滑坡沿着恩里基约—芭蕉园断裂距离的统计结果表明,震中以西距离震中22～26km与8～12km的区域,与震中以东距离震中6～18km的区域是地震滑坡易发区域;斜坡曲率值越接近0,也就是坡面较平的斜坡越不容易在地震条件下发生滑动;LCND、LTND、LAP与LET高值对应的高程区间为200～1200m;滑坡发生的优势坡向为E方向;滑坡的发生与距离震中、距离公路没有太明确的关系。

金沙江永善—水富段滑坡分布规律及其形成模式

为了评估金沙江向家坝水库(永善—水富)蓄水后岸坡稳定性,同时为水库运营期地质灾害监测预警提供参考资料,以地质图、地形图、正射航空影像和SPOT-5商用卫星影像为基础资料,利用GIS平台,结合蓄水前现场调查和遥感解译方法建立滑坡数据库,利用统计学方法分析滑坡空间分布与岸坡结构、地层的关系,最后归纳了滑坡的四种形成模式。获得以下结果:(1)滑坡主要发育于新市镇以下侏罗系地层,新市镇以上滑坡分布受猰子坝断层控制;(2)缓倾外顺向层状岸坡(Ⅲ1)滑坡数量分布密度最大,斜向层状岸坡(Ⅴ)滑坡数量分布密度最小;(3)侏罗系自流井组(J2z)的滑坡点密度最大,二叠系乐平组(P2l)的滑坡面密度最大;(4)库区已有滑坡形成模式可归纳为四种:(1)倾坡外层状岩体岸坡(Ⅲ2)的切层滑动;(2)缓倾坡外层状岩体岸坡(Ⅲ1)的顺层滑动;(3)缓倾坡内层状岩体岸坡(Ⅳ1)的弧形滑动;(4)崩坡积、冲积松散层顺下伏基覆界面滑动。在向家坝水库蓄水期及运营期,应重点监测新市镇以下岸坡,尤其是缓倾外顺向层状岸坡(Ⅲ1)。

走滑断裂型地震诱发的滑坡在断裂两盘的空间分布差异

以玉树地震滑坡为实例,选择高程、坡度、坡向、坡位、水系、地层岩性、同震地表破裂、地震动峰值加速度(PGA)8个因子,以地震滑坡面积百分比(LAP)与滑坡点密度(LND)为指标,研究走滑断裂型地震诱发滑坡在断裂两盘的空间分布差异。在分析这些影响因子的断裂两盘的差异的基础上,基于LAP与LND两个指标详细分析断裂两盘每个因子内部级别滑坡发育的情况。结果表明,总体上北盘的滑坡较南盘发育,除了个别因子级别内南北盘滑坡差别较大外,大部分表现为南北盘滑坡分布情况类似。总之,玉树地震滑坡在断裂两盘的空间分布基本类似,只是在某些因子分级内存在一定的差异。

基于SOCP-MKRVM的区域滑坡敏感性分析研究

为了提高相关向量机(RVM)在区域滑坡敏感性评价中的预测能力,提出了基于二阶锥规划的多核相关向量机(SOCP-MKRVM)预测模型。以四川省低山丘陵区为例,选取了8个滑坡孕灾因子训练RVM预测模型,并分别运用受试者工作特征曲线(ROC)和滑坡点密度2种方法对预测结果进行验证。通过与单核RVM模型的对比分析,结果表明:SOCP-MKRVM模型提高了对区域滑坡敏感性的评价能力,预测精度提高到71.33%,ROC曲线下面积达到0.741,滑坡点密度分布更加合理,两低敏感区之和为0.89个/100 km^2,两高敏感区之和为6.54个/100 km^2。

基于RF-FR模型的滑坡易发性评价——以略阳县为例

滑坡易发性评价是指导区域滑坡初步预警、预报的重要手段。为提高县域滑坡易发性评价的准确性,以随机森林模型(RF)、频率比模型(FR)为基础模型,结合2种模型的优越性,建立随机森林-频率比模型(RF-FR),进行滑坡易发性评价。以略阳县域为研究区,选取高程、坡向、坡度、地层、地表粗糙度、距断层的距离、曲率、距道路的距离、地形湿度指数、距河流的距离及降雨量等14项影响因子建立数据库,采用Spearman方法对各因子相关性进行分析,剔除地形起伏度等3项相关性较高的评价因子,并基于滑坡相对点密度(LRPD)进行评价因子分析。结果表明:①滑坡灾害点与线状因子的距离呈负相关,即距离越近,灾害点越多。②FR、RF、RF-FR模型预测率分别为84.3%、90.1%、95.0%,RF-FR模型较FR、RF模型预测精度分别提高了10.7%、4.9%。③RF-FR模型的滑坡灾害点在高、极高易发区的比例比FR、RF模型分别提高了15.89%、5.29%。

评价单元对地质灾害易发性评价的影响

西吉县地处宁夏回族自治区南部山区,地质环境条件复杂,地质灾害数量多、规模大,严重制约当地的经济发展。为了探究不同评价单元对地质灾害易发性评价结果准确性的影响,以宁夏西吉县地质灾害为研究对象,分别以网格单元和斜坡单元作为评价单元,选取灾害点密度、坡度、坡高、坡型、降雨、岩土体类型、人类工程活动和地震等8个评价指标,基于ArcGIS软件,运用综合评判模型对各分级量化的评价指标进行叠加计算,其中采用层次分析法确定各指标的权重值,并应用突变点法将研究区划分为非易发区、低易发区、中易发区和高易发区四个等级,最后通过Sridevi Jadi经验概率法和相对滑坡密度指数法对易发性评价结果进行精度检验。结果表明:基于斜坡单元的高、中易发区灾害点占比比基于网格单元的高5.2%,采用Sridevi Jadi经验概率法得到的基于斜坡单元和网格单元的地质灾害易发性预测结果精度分别为94.74%和90.08%,基于斜坡单元和网格单元的高、中易发区滑坡密度指数值分别为99.30%和98.79%。斜坡单元的预测精度更高,表明采用斜坡单元划分的地质灾害易发性评价结果更为合理准确。

2008年汶川Ms8.0地震震害分布与构造关系研究

2008年汶川Ms8.0地震发生在龙门山推覆构造带之上,造成了巨大的人员伤亡、建筑物倒塌、崩塌滑坡等震害损失。深入开展区域构造与震害分布研究,对巨灾整体灾情分布和灾害指挥作战布局具有重要的指导意义。综合分析汶川地震地表破裂、地震诱发滑坡、PGA、GPS同震位移等信息,揭示汶川地震震害分布与龙门山推覆构造带紧密相关,构造带的分布和发育程度控制了震害范围和分布特征。滑坡密度、PGA与GPS形变场均表现为椭圆形,长轴沿映秀–北川断裂分布。龙门山断裂带的分带与分段特征控制了震害的空间分布。在东西分带方面,震害主要分布在后山推覆变形带之上,前山推覆变形带次之,而松潘–甘孜褶皱带与前陆扩展变形区上震害相对较轻;在南北分段方面,震害主要分布在中段区域,北段次之,南段震害最轻。其次,彭灌杂岩这一大型地质体对于震害分布也具有影响;小鱼洞与擂鼓地区一些特殊的构造变形带存在震害低异常区,从而影响震害分布。

三峡库区滑坡空间发育规律及其关键影响因子

三峡库区涉水滑坡众多,目前库岸滑坡空间发育规律及其影响因素尚不明确.收集三峡大坝至库尾江津长江两岸593处滑坡相关资料,选取地层岩性、斜坡结构、高程与坡度作为滑坡关键控制因素及库水作用这一诱发因素.沿三峡大坝追溯至库尾,根据不同影响因子把干流库岸进行分段研究,统计滑坡在各影响因子中的分布特征,分析其分布规律及内在机理,可得以下结论:(1)受不同岩组的工程地质性质差异,干流库岸稳定性差异较大,造成滑坡在空间分布上呈显著区域差异性与分带性特征;(2)在同一岩组的左、右两岸或上下游段滑坡发育密度呈明显局部差异性,其主要受斜坡结构影响,顺向坡中发育密度明显高于横向坡与逆向坡;(3)由于地形地貌条件及库水作用影响,滑坡后缘高程与坡度由库首至库尾逐渐降低,而前缘主要集中于100~175 m,滑坡复活变形的最主要诱发因素为库水位升降作用,当水位作用于滑坡中前部时影响效果最明显,影响时效随着滑坡逐年变形应力调整后逐渐减弱.研究结果为三峡库区滑坡防治提供了一定依据.