基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警系统

面向山区交通风险管控需求,以公路为承灾体对象的地质灾害风险气象预警研究具有重要意义。以浙江省磐安县方前镇为研究区,考虑道路等级、斜坡单元、边坡类型和边坡稳定性现状4个方面,研究确定公路地质灾害预警单元的划分方法;考虑历史地质灾害的发育规律,将公路边坡分为土质、岩质和土岩混合质边坡3种类型,分别建立不同类型边坡地质灾害易发性评价体系,并通过层次分析法计算各指标权重及分值;在确定各预警单元所辖边坡地质灾害易发性等级的基础上,结合研究区四级气象预警判据建立基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警模型,采用Java语言开发预警系统。经与2021年“烟花”台风期新生公路地质灾害点验证发现,预警成功率为100%。研究结果提供了公路地质灾害风险气象预警单元的划分方法和系统研发思路,能够为山区公路地质灾害风险气象预警提供借鉴与参考。

甘肃省白龙江流域不同岩性滑坡降雨阈值研究

降雨引发斜坡破坏的阈值是地质灾害预警的基础。文章以2004—2019年白龙江流域甘肃段5个县区内因长期强降雨引发的滑坡作为研究对象,采用频数法研究不同岩性特征的滑坡降雨预警阈值。构建了不同概率等级下,引发滑坡的事件降雨量(event rainfall)与降雨历时(duration of rainfall)之间的关系模型,并给出了下限临界累计降雨阈值。通过2020年陇南武都区暴洪灾害引发的滑坡特征及降雨数据验证,滑坡前雨量计监测获得的累计降雨量与模型给出的临界累计降雨阈值基本相符,对持续强降雨引发的滑坡灾害的预警具有指导意义。

基于地基合成孔径雷达数据的预警预报方法研究

针对地基合成孔径雷达数据振荡性高、波动性强、特征趋势不明显问题,提出了一种应用速度倒数指标对边坡变形进行预警预报的方法,采用错位相减、去限值数据处理方法,优化形变数据的质量,提高滑坡预警准确性、预报及时性。该方法在内蒙古某铁矿的应用结果表明,它能解决监测数据振荡性高、特征趋势弱、预报时效性差等问题,凸显临灾数据形变规律,是一种适用性很强的预警预报方法。

生态环境保护区域的地质灾害气象风险预警系统

为了能够及时预测生态环境保护区域的地质灾害情况、减少地质灾害造成的损失,基于多信息融合过程,设计了一种地质灾害气象风险预警系统。在具体设计前,针对生态环境保护区域展开分析,探讨地质灾害造成的影响;在系统硬件部分,重点设计了处理器、通信模块、终端显示模块与加速度传感器模块;在系统软件部分,收集地质灾害资料、展示与维护地质灾害资料,利用多信息融合技术对地质灾害气象风险信息实施融合处理,根据D-S证据理论的组合准则,求出各证据的联合概率分布函数,从而实现对地质灾害气象风险的预警。实例分析表明,该系统能够有效对降雨量与灾害等级作出预警,为生态环境保护区域的防灾减灾作出指导,满足设计预期。

高风险岩溶地区隧道施工地质灾害综合预报预警关键技术研究

在对综合超前地质预报方法研究基础上,优化综合超前地质预报的流程,并提出隧道地质灾害四色预警机制,制定相应的应急预案。研发了性能更强的具有自主知识产权的陆地声纳第三代仪器,开发了具有自主知识产权的雷达数据处理软件,全空间地质雷达处理解释系统1.0(FSGPRP1.0),优化了对水的判断准则。并利用综合地质预报方法及四色预警机制在多个工程中得到成功应用,避免了人员伤亡和重大经济损失,对类似工程具有指导意义。

应用GIS技术对甘肃省灵台县地质灾害气象预警的研究

地质灾害经常对人民生命和财产造成重大损失,因此研究地质灾害的预测预报具有现实意义。本文以甘肃省灵台县为例阐述了应用GIS进行地质灾害预警研究和预测预报取得的良好效果。本项研究从引发黄土区地质灾害的内因和外因入手,首先对灵台县进行了地质灾害的易发性区划研究(内因);在此基础上,充分考虑降雨对地质灾害发生的影响(外因),对灵台县进行了地质灾害气象预警区划研究,在重点预警区及次重点预警区采用临界日综合有效过程降雨量模型判据法开展地质灾害气象预警预报研究。通过实际发布预警信息的检验结果来看,取得了较好的预报效果,说明该方法实用、有效,可为黄土区进一步研究地质灾害气象预警提供科学依据。

隧道信息化施工地质灾害预警预报技术研究

在岩溶强发育地区隧道信息化施工过程中,存在涌水涌泥、塌方等地质灾害的高风险,给施工安全带来了重大灾难和无法估计的经济损失.本文在高风险岩溶隧道地质灾害综合预警预报方法研究的基础上,结合隧道超前地质预报"三结合"原则,利用综合超前地质预报技术对隧道开挖前的地质灾害进行综合预报,利用监控量测技术对隧道开挖后的围岩因大变形而导致的地质灾害事故进行预警,以高风险特长岩溶隧道为例,将超前预报和监控量测相结合对高风险岩溶隧道地质灾害,如大型塌方、涌水涌泥等地质灾害进行了成功的预报预警,避免了人员伤亡和重大经济损失.所采用的灾害预报技术手段和所提出的预警机制及方法及对类似工程具有一定的借鉴与指导意义.

基于内外动力耦合成因理论的新疆地质灾害气象预警显式统计模型

地质灾害气象预警是有效减轻地质灾害造成损失的重要手段,其核心是研究气象条件与地质灾害危险性的时空关系,即地质灾害气象预警模型。新疆地质构造复杂,内外动力作用强烈,是中国地质灾害发育严重的地区之一。基于地质灾害的地球内外动力耦合作用成因理论,建立了新疆地质灾害气象预警区划;利用地理信息系统(GIS)平台,优选内外动力地质作用指标,依据专家经验,确定各类要素权重,计算地质环境指标值,构建了基于内外动力耦合成因理论的新疆地质灾害气象预警乘积范式的显式统计模型;在此基础上,进行历史地质灾害点校验,获得了与实际地质灾害发生情况较为一致的地质灾害气象预警结果。

基于自然村最大潜势度的区域地质灾害气象预警

以地质灾害详细调查、监测为基础,提出了基于自然村最大潜势度的区域地质灾害预警研究方法,建立了自然村最大潜势度、当日激发降雨与前期有效降雨、坡度等多指标的预警模型,并在哀牢山中段东麓的新平县进行了深入研究,分别建立了该地区地质灾害气象预警和警报指标,以该模型指标研制的自动预警系统经过两年的试运行和运行,效果较好.该方法比较适合我国大比例尺(县级)地区地质灾害气象预警工作,提高了预警的针对性,可以作为西南山区其他县市开展地质灾害气象预警工作的参考.

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。

基于灾害风险评估模型的铁路灾害监测预警系统研究

通过分析铁路事故统计数据,采用回归分析和灰色关联分析方法建立降雨量、风速和能见度等气象因素与事故发生概率的关系式;选取岩土类型、松散物质储量、流域面积、平均坡度和植被覆盖程度5个地质因素作为评价指标,建立基于层次分析法和多维标度法的铁路地质状况风险评估体系;借鉴风险矩阵表达方式,整合地质因素和气象因素,给出事故概率—危险度矩阵,建立铁路灾害风险评估模型。以铁路灾害风险评估模型为核心,构建由网络层、系统硬件层、数据资源层、信息处理层、应用层、业务层和访问层组成的铁路灾害监测预警系统,并接入铁路安全监控信息系统和中国气象科学数据共享服务网以及铁路局的相关信息系统,以很高、高、中和低4级风险强度表示方式将灾害风险评估的结果显示于铁路GIS地图上,能够提供直观、形象的铁路灾害预警信息。

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。

降雨型突发性地质灾害县级气象预警研究--以云南新平县为例

为提高地质灾害气象预警的针对性和准确度,以云南省新平县为基本气象预警区划单元,系统分析了地理、地质、气候、降雨等地质灾害诱发因子的特征。以MapGIS为平台,根据研究区实际发生的多次降雨型突发性地质灾害,建立了突发性地质灾害县级气象预警区划的原则、方法和判据式,以期为突发性地质灾害县级气象预警工作提供依据。研究表明,采用县级小区域地质灾害气象预警方案可以提高地质环境复杂、地形变化大、降雨受地形影响强烈的山地区域的气象预警精度。

陕西省延安市地质灾害气象预警信息系统研究——以“7.3”暴雨为例

基于降雨在黄土地质灾害发生过程中的关键作用,在集成地质、地理等基础数据,以及降雨等实时数据的基础上,设计并开发了延安市地质灾害气象预警系统。以Client/Server和Browser/Server模式建立系统的框架,利用信息量模型进行延安市地质灾害易发分区评价,设定三类降雨预警指标实现延安市地质灾害气象预警分级系统,应用系统的预警分析模块计算全区气象预警级别,并发布预警信息。经2013年"7.3"暴雨过程期间进行的汛期灾害调查结果验证分析,预警准确率达到94.3%,证明了系统的可靠性和准确性,该系统可作为合适的地市级地质灾害预警平台予以应用。

汉中市地质灾害气象风险预警服务效益评估方法

在统计2011—2014年汉中市地质灾害气象风险预警产品、检验质量、跟踪服务效果的基础上,探讨定量评估地质灾害气象风险预警服务的方法,提取预报准确率、预报服务覆盖率、预报服务时效、可能预防能力4个评估因子建立评估模型。通过实例评估,得出汉中市气象灾害风险预警服务效益评估为72%,说明风险预警准确率和服务时效是提高地质灾害气象风险预警服务水平的两项重要指标。

石羊河流域武威市地质灾害预报预警服务系统

利用石羊河流域武威市地质灾害实况资料和武威市4个气象站(凉州、民勤、古浪、乌鞘岭)1971～2005年降水、大风沙尘暴等诸多气象要素资料,分析了该流域地质灾害时空分布特征和天气与地质灾害的关系,结果表明,泥石流、滑坡、崩塌、地面塌陷、地裂缝等地质灾害主要广泛分布于南部山区天祝等地,水土流失、荒漠化、盐渍化等灾害主要分布于流域下游民勤等地;强降水和大风、沙尘暴天气都是引发或加剧地质灾害的主要气象影响因素。并找出了降水与地质灾害的关系,确定了降水临界值;根据大降水集成预报结论和上级指导产品做诱发地质灾害的短期降水预报,利用当地天气实况、地质灾害地域特点、卫星云图、雷达等探测手段制做地质灾害预报并建立该市地质灾害预报预警系统,并于2004年投入业务使用,应用效果显著。

重庆市地质灾害气象风险预警问题研究

利用重庆市2017年13场暴雨致灾事件,开展基于水土耦合机制的重庆市地质灾害气象风险预警,并从预警事件的准确率和预警区域的精确性两方面与实际灾险情进行了对比分析,指出当前重庆市地质灾害气象风险预警工作存在的不足,并提出了解决问题的相关建议,为地质灾害气象风险预警工作提供参考。

铜川市耀州区地质灾害预警方法研究

铜川市耀州区位于陕北黄土高原南缘,具有黄土塬区地质灾害发生发展的共同特点,属地质灾害多发区之一。根据该区地质环境背景,对其进行地质灾害易发度分区;结合人口、地面设施、土地利用现状等因素,进行地质灾害危害度分区。将易发度分区图与危害度分区图进行叠加分析,获得该区地质灾害防治分区图。利用该区和邻近地区历史上已发生的地质灾害与降水关系实际数据,建立该区地质灾害气象预警判断图,再依据当地实际降水量来判断地质灾害发生的可能性,发出地质灾害预警预报,以便采取有效的防治措施,将地质灾害造成的损失降到最低。

临沂市地质灾害预警预报与指挥系统的设计与实现

本文结合国内外有关地质灾害预警预报的相关理论研究,论述了临沂市地质灾害预警预报与指挥系统的总体框架和功能设计,介绍了本系统的预警预报、应急指挥、态势标绘等功能。系统旨在逐步提高临沂市的地质灾害预警预报技术水平,为各级政府制定国民发展计划和城镇规划提供重要的科学依据,为减灾防灾提供技术支撑。

江苏省突发地质灾害气象风险预警模型优化与应用

本文紧抓影响滑坡、崩塌地质灾害的主要影响因素——地质环境条件和人类工程活动特征,通过调整易发度判别因子及其权重,建立基于有效降雨量和预报雨量的临界降雨量判据,实现江苏省突发地质灾害气象风险预警模型的优化。2013年汛期实践结果表明,效果良好,预警精度有较大程度提高。