中国地质灾害气象风险预警20年:2003-2022

地质灾害气象风险预警业务自2003年启动以来,对我国地质灾害防灾减灾起到了重要支撑作用。文章全面总结了预警工作20年的发展历程、预警技术方法和防灾减灾成效。(1)将预警工作历程分为启动推进(2003—2009年)、深化合作(2010—2017年)和改革提升(2018—2022年)三个阶段。(2)以24 h预警业务为主体,逐步形成了预测预报预警的递进式预警模式和较完善的预警业务系统。(3)逐步形成包括临界降水阈值模型、基于地质灾害危险性的阈值模型和动力预警模型等3套预警模型技术方法体系,2023年发布行业标准。(4)预警产品时空精度不断提高,国家级和26个省级预警空间精度高于5 km×5 km,以24 h预警为主,向72 h、中长期预测等尺度发展;超过8个省级和部分市县级开展了3 h短临预警,逐步形成支撑服务长期部署、中期防范和短临应对的业务体系。(5)有预警必有响应,2020年自然资源部将国家级预警作为启动防御响应的依据之一,18个省份在省级突发地质灾害应急预案中明确了预警响应联动工作机制。(6)多方联动防灾意识不断增强,收到预警信息后,加强巡查排查和组织人员撤离实现成功避险的案例不断增加,防灾减灾成效显著。20年来的预警工作总结,可为下一步推进地质灾害气象风险预警业务提供借鉴,支撑提升我国地质灾害防治工作能力和水平。

积石山Ms6.2级和泸定Ms6.8级地震地质灾害发育规律对比

2023年积石山Ms6.2级地震是继2022年泸定Ms6.8级地震后在青藏高原东缘—东北缘地区发生的又一次强震事件。2次地震均诱发大量地震地质灾害,但由于发震断层类型、地质和地貌等条件的差异,2次地震地质灾害发育分布规律呈现显著的差异性。为揭示不同震区地震地质灾害发育规律,本研究采用地面调查、遥感解译和空间叠加统计等方法,对比分析了积石山和泸定地震地质灾害发育分布特征和控灾因子。结果表明:断层类型控制了同震地质灾害的发育优势坡向和垂向空间展布,即“背向坡效应”和“上下盘效应”;地貌条件是影响同震地质空间分布的主要因子,即川西高山峡谷地貌中“线状”分布和陇西黄土地貌中“面状”分布;特殊土体类型、气候、植被覆盖等差异性是同震地质灾害调查与应急处置中需要重点关注的因子。本次研究可为不同断层类型和不同地貌区同震地质灾害重点防范区范围划定、趋势预测和灾后重建提供科学参考。

甘肃积石山Ms 6.2级地震的同震地质灾害基本特征及风险防控建议

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生Ms6.2级地震,引发了大量地质灾害,威胁人民生命与基础设施的安全。地震后,甘肃、青海两省迅速开展地质灾害隐患核查,文章基于这次地震地质灾害调查成果,对积石山地震诱发地质灾害的特征、控制因素、发展趋势进行了分析,提出防灾减灾措施建议。截至12月23日,共核查隐患点2044处,包括78处新增地质灾害隐患、88处地震加剧变形的在库隐患点和1878处无明显变形的在库隐患点。新增和变形加剧的隐患点数量以崩塌居多,占67.5%,滑坡次之,占31.9%;规模等级以小型居多,占84.9%,中型次之,占10.8%;成灾模式多为小型崩塌威胁房屋和道路。同震地质灾害密集分布于发震断层附近,发育密度随地震烈度增强而增大。国家地质安全监测台网震中50 km范围内206组加速度计数据显示,震区峰值加速度为30.4~1969.7 mg,并随与震中距离的增大呈对数衰减。此外,地表变形监测设备也记录了典型滑坡的同震位移曲线。分析认为,积石山地震地质灾害后效应与链式致灾效应将增强,建议尽快更新震区地质灾害隐患点数据库,有针对性地实施风险防控措施,深入开展综合遥感监测与同震地质灾害机理研究,完善气象预警模型及阈值,有效降低地质灾害风险。

基于光学遥感技术的高山极高山区高位地质灾害链式特征分析--以金沙江上游典型堵江滑坡为例

金沙江上游地形切割强烈、山高谷深,为典型的高山峡谷区,受金沙江断裂带的影响,斜坡完整性差、岩体支离破碎,极易发生山体滑坡。根据遥感影像上滑坡地质灾害隐患的色调、平面形态、变形标志、微地貌等特征,建立了遥感解译标志,在金沙江流域直门达—石鼓段共识别出滑坡地质灾害隐患点87处,其中大型40处、特大型47处,结合区域地理、地质环境特征,分析了其基本特征和空间分布规律。研究区堵江滑坡地质灾害隐患具有明显的链式特征,大致可划为滑坡-堵江灾害链、崩塌-滑坡-堵江灾害链、滑坡-泥石流-堵江灾害链等3种类型,分别以色拉滑坡、汪布顶滑坡、探戈滑坡为例,基于光学遥感技术对其变形特征、链式特征进行了详细分析。从地理位置上看,金沙江断裂带明显控制了金沙江干流直门达—石鼓段的平面展布,新构造运动在断裂带各段活动周期、强度存在差异性,中段和南段活动性较强、应变积累更快,地震作用可能相对频繁,为巴塘以南的金沙江两岸有利斜坡区发生堵江滑坡提供了有利的区域地质环境背景。

近20年地质灾害气象风险预警研究文献图谱可视化分析

中国地质灾害气象预警始于2003年,每年汛期向公众发布预警信息,警示群众注意防范降雨引发的崩塌滑坡泥石流等地质灾害。为了更深入了解地质灾害气象风险预警研究的现状和未来趋势,以中国知网及SCI-Expanded国内外数据库作为数据来源,采用可视化工具CiteSpace,梳理了2003-2023年发表的国内外地质灾害气象风险预警文献,绘制科学知识图谱,分别从研究主题、演进趋势和研究热点进行多维度分析。结果表明:(1)基于历史降雨及灾害关系的临界降雨阈值研究在地质灾害气象风险预警研究中处于主导地位,与降雨相关阈值研究在未来仍将是研究热点;(2)关键词聚类分析显示不同地质灾害形成条件、气象条件下,不同类型、成因模式的地质灾害发生的预警预报模型、临界阈值研究文献占比较高,表明精细化是地质灾害气象风险预警发展的重要方向;(3)在国际上,中国学者发文量占总发文量的39%,我国在地质灾害气象风险预警研究中有绝对优势。研究结果较客观地展示了中国地质灾害气象风险预警研究的发展脉络和国内外研究热点及趋势,以期有助于我国地质灾害研究与预警预报业务进步。

四川省地质灾害气象风险预警“省市县一体化”建设探索与实践

提升地质灾害气象风险预警预报能力是地质灾害综合防治体系建设的主要内容之一。四川省自2003年起率先开展地质灾害气象风险预警工作。在长期实践基础上,于2019年开始重点在预警模型分析和建立、系统设计与实现、分级预警运行模式等方面进行了研究,创建了地质灾害预警模型库、“省市县一体化”地质灾害气象风险预警互联系统及分级预警机制。基本实现了基于雨量数据传输、预警模型分析运算、预警信息发布等“省市县一体化”平台的互联互通及分级预警的闭环管理,初步解决了市县缺平台、缺经费、缺技术的三缺问题及多头发布预警信息对基层造成的干扰问题。2023年四川省成功避险的案例中地质灾害气象风险预警发挥作用的占86%,有效减少了地质灾害造成的人员伤亡和财产损失。

西藏然乌地区地质灾害隐患点InSAR识别与监测

西藏藏东南地区地处青藏高原东南部,地势陡峭。多期次板块构造运动、岩体间相互挤压运动导致地质灾害频繁发生且规模大。针对该区域的地质灾害调查与监测研究工作对防灾减灾具有重要意义。文章以藏东南然乌地区为研究区,分别利用升降轨Sentinel-1A卫星数据对该区域隐患灾害点进行识别,并分析了SAR影像几何畸变对地质灾害识别的影响。通过对InSAR监测结果进行分析,文章最终共圈定了区域内的滑坡、冰川隐患灾害点67处。同时,为了更好的分析灾害体的形变特征和规律,选取了然乌区域安目错北岸三处典型冰川灾害体,利用多维小基线子集(MSBAS)技术获取了坡体的二维(水平东西向和垂直向)形变速率和时间序列。通过对吉穷隆冰川、迫弄冰川和瓦巴村冰川三处典型冰川的形变时间序列结果进行分析,发现从2018年1月到2020年10月,三个冰川水平东西方向上的最大累计位移量分别达到了202 mm、283 mm、194 mm,垂直方向上最大累计位移量分别达到了97 mm、-155 mm、-163 mm。水平方向上三处典型冰川表现为加速变形趋势,垂直方向上表现为缓慢蠕滑变形趋势。同时分析了瓦巴村冰川二维形变时间序列与降雨量和温度相关性,结果表明降雨和温度的变化对坡体冰川形变具有一定的影响。研究成果对高山峡谷区地质灾害隐患点的识别具有较好的参考价值。

现阶段我国地质灾害防治工作新思路——中国地质灾害防治工程行业协会“5·12全国防灾减灾日”云服务活动综述

5月12日—14日,在汶川大地震发生12周年之际,自然资源部地质勘查管理司、中国地质灾害防治工程行业协会联合举办了主题为“防灾减灾,生命至上”的“5·12”全国防灾减灾日系列云服务公益活动。12日,自然资源部地质勘查管理司地质灾害处李晓春、中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)张鸣之、中国地质调查局探矿工艺研究所张勇分别就自然资源部地质灾害防治三年行动实施纲要、“普适型”地质灾害监测预警设备研发与推广、地质灾害风险调查评估技术要求等进行了解读、通报和案例分析。

区块链技术在全国地质灾害风险预警系统建设中的应用探索

2019年以来,自然资源部全面推进普适型设备研发与地质灾害自动化监测预警工作,截至2023年6月,已在17个地质灾害重点防治省份的5.5万处隐患点推广应用,全国地质灾害风险预警系统也进入了快速发展阶段。目前,系统每日接收监测数据超千万,在海量数据存储管理、时序数据并行处理、大数据智能分析和多参数风险预警等方面取得积极进展。然而,系统在数据安全方面仍存在诸多挑战,尤其是在数据一致性、数据防篡改和系统可靠性等方面有较大提升空间。文章在系统研究区块链技术特点及其在相关领域典型应用的基础上,提出基于分布式账本技术和共识机制的“可信数据流”建立方法,依此形成“区块链+全国地质灾害风险预警系统”总体框架,同时建立了原型系统。实验数据显示改进系统可以解决省-部数据不一致问题,识别并阻止非法数据篡改,多节点故障情况下仍可保障系统稳定运行,系统总体性能损耗低于20%。研究成果可为区块链技术在各级地质灾害风险预警系统中的应用提供顶层设计思路与技术方法,对于提升全国地质灾害自动化监测网安全运行能力具有重要借鉴意义。

北方嘉木 地学麒才——记中国科学院院士、火山地质与第四纪地质学家刘嘉麒

人物简介刘嘉麒中国科学院院士,主要从事火山学与第四纪地质学研究。曾任国际第四纪研究联合会(INQUA)地层学专业委员会副主席、中国第四纪研究委员会主任暨中国第四纪科学研究会理事长、中国科普作家协会理事长;现任国际单成因火山作用专业委员会联合主席、国际第四纪研究联合会(INQUA)地层委员会表决委员等职。

青川县地质灾害监测预警体系建设与应用

建设背景为了贯彻落实原国土资源部、中国气象局地质灾害气象预警工作协调领导小组第二次、第三次会议精神,2015—2018年,原国土资源部地质灾害应急技术指导中心、中国气象局公共气象服务中心选择四川省广元市青川县作为试验区,联合开展精细化地质灾害气象预警预报研究工作,开发完成了青川县地质灾害气象风险预警系统,并在2018年度汛期开展了预警系统业务运行,在县级地质灾害气象预警业务开展及地质灾害监测预警体系建设方面进行了有益探索。

四川青川县区域地质灾害气象风险预警模型研究

降雨是诱发地质灾害的重要因素之一,中国大陆于2003年启动的区域地质灾害气象预警取得了较好成效,目前区域地质灾害气象预警业务逐步从地质灾害发生的"危险性"预警向"风险性"预警转变,开展区域地质灾害气象风险预警模型研究具有重要意义。本文总结提出了区域地质灾害气象风险预警概化模型及其计算方法,以四川省青川县为例,构建了青川县区域地质灾害气象风险预警模型,并以典型实例进行了预警效果校验。(1)区域地质灾害风险预警指数(R)可以概化为地质灾害潜势度(Q)、降雨诱发因子(T)和地质灾害承灾体脆弱性指标(V)三者的乘积,并分别给出了三者的计算公式。(2)构建了青川县区域地质灾害气象风险预警模型,给出了根据预警指数值划分区域地质灾害气象风险预警等级的依据,提出当Q、T、V中两项达到高等级(0. 8),一项达到较高等级(0. 6)时,为红色预警;当Q、T、V中两项达到较高等级(0. 6),一项达到中等级(0. 3)时,为橙色预警;当Q、T、V中一项达到较高等级(0. 6),两项达到中等级(0. 3)时,为黄色预警。(3)以2018年6月26日为典型实例,模拟了四川青川县区域地质灾害气象风险预警实况并进行校验,结果显示94. 1%的灾害点位于预警区范围内。

基于GIS和AHP的福建福安区域滑坡地质灾害危险性评价

以福建省宁德福安市为研究区,通过综合分析研究区地质灾害调查数据,选取了坡度、坡向、曲率、高程、降水、植被、道路、河流、地质、断裂带及人类工程活动等10个因子作为评价指标,构建区域滑坡地质灾害危险性评价层次结构模型,利用层次分析法(AHP)确定各因子权重,基于GIS地理空间分析评价了研究区地质灾害危险性,划分了5类区域:极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区、较低危险区。危险性评价结果可为宁德市减灾防灾以及灾害治理提供依据,也为区域滑坡地质灾害危险性评价提供可行的方法参考。

福建省地质灾害气象预警有效降雨模型研究

降雨是诱发地质灾害最主要的外部因素之一,在中国东南沿海中低山丘陵区强降雨诱发的地质灾害集群发生,造成了大量人员伤亡和财产损失。以福建省为例,深入挖掘多年历史地质灾害案例的降雨实况资料,以县级行政区为统计单元,基于定量化降雨估测对诱发群发性地质灾害的典型降雨过程进行相关性研究,并基于地质环境的量化指标进行了偏相关分析验证,建立了福建省有效降雨模型并通过现场监测和预警应用进行了验证。研究表明:福建地区地质灾害的发生与灾害发生3日内降雨相关,且以0.79为折减系数逐日折减,据此建立了福建地区有效降雨模型;将福建地区有效降雨模型应用于地质灾害气象预警,可以在保证地质灾害命中率的前提下,减少预警区面积、降低预警等级、缩短预警持续时间,提高地质灾害气象预警的精准性。研究结果有助于准确把握降雨特征,可为区域地质灾害气象预警中降雨因子的合理评估提供科学依据。

创新科普宣传形式主动防范地质灾害

地质灾害对于我国人民生命财产安全会构成非常严重的威胁,在复杂地质条件环境影响作用之下每年都有数千人死于地质灾害,对于地质灾害频发区人民识灾、防灾意识的培养非常重要,科普宣传是提高人民地质灾害防范意识的重要措施,本文主要从创新科普宣传角度对该如何提高人民主动防范地质灾害的意识和能力进行分析,及时减少灾害所带来的损失,保障人民生命财产安全。

北京市突发地质灾害综合防治实践与对策(一)

地质灾害是指地球在内动力、外动力和人类工程动力作用下发生的危害人类生命财产,破坏人类赖以生存与发展的资源和环境,阻碍人们正常生产和生活的地质现象。北京地区受地形地质条件复杂、断裂构造发育、降水时空分布不均匀等自然条件和长期人类工程活动的影响,山区存在大量泥石流、滑坡、崩塌、采空塌陷等突发地质灾害。北京是世界上地质灾害较为严重的首都城市之一,具有灾种多、群发性、高隐蔽性、高突发性和时间上的集中性等特点。

斜坡地质灾害特点与风险管理

斜坡地质灾害主要包括崩塌、滑坡、泥石流灾害,是我国地质灾害六大灾种(崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降)中造成人员伤亡和财产损失最严重的三个灾种,在国际上这三个灾种统称为滑坡(landslide)。斜坡地质灾害一般在较短时间内完成灾害运动过程,变形剧烈、运动快速,破坏性大,且前兆现象容易被忽略,因此预测预报和预防的难度大,常常造成严重的人员伤亡和经济损失。

北京市突发地质灾害综合防治实践与对策(二)

新时代对地质灾害防治工作的新要求我国是世界上自然灾害影响最为严重的国家之一,灾害种类多,分布地域广,发生频率高,造成损失重。中华人民共和国成立以来特别是改革开放以来.

地质灾害危害程度分级标准优化研究

在地质灾害防治资源配置决策中,危害程度是重要依据。我国自2004年建立地质灾害灾情险情分级标准以来,灾害风险与防范能力均发生明显变化。该文基于历史灾情和已知隐患信息,通过抽样调查、聚类分析、相关分析和归因分析,提出灾情险情分级标准优化建议:由于历史灾情险情数据分布不存在自然间断点、目前政府分级防治责任也无标准可依,制定危害程度分级标准仍需采用多因素定性分析法;为反映生态损害及次生危害,宜增加社会影响指标;在险情分级中,威胁人数指标分界值宜调减;在灾情分级中,直接经济损失指标宜调增。

《三峡工程库区地质灾害防治》新书正式出版发行

由中国地质环境监测院(自然资源部技术指导中心)殷跃平研究员等撰著的《三峡工程库区地质灾害防治》一书,近期由科学出版社出版发行。本书系统介绍了三峡工程2008年175 m高程蓄水运行以来库区地质灾害防治研究成果,包括库区宏观地质灾害风险控制、古滑坡复活特征与新型治理技术、高陡岸坡劣化失稳机理与测试评价、崩滑涌浪复合成灾模式与工程治理,以及长期地质安全保障措施等关键科学技术问题。