基于BP神经网络的湖北省山洪灾害危险性评价

湖北省是山洪灾害多发地,每年因山洪灾害造成的损失十分严重,山洪灾害危险性评价对于防灾减灾具有重要意义。构建了湖北省山洪灾害危险性评价指标体系,根据山洪灾害危险性与历史山洪灾害的相关性,采用RBF(Radial Basis Function,径向基函数)神经网络对小样本调查数据进行拟合、扩展,形成可靠的数据集,使用扩展数据集对BP(Back Propagation)神经网络进行训练,建立山洪灾害危险性评价模型,通过建立的评价模型分析了湖北省山洪灾害危险性的分布特征。研究结果表明,湖北省山洪灾害危险性最高的区域分布在西南部的建始县、巴东县、鹤峰县和中部的钟祥市、孝感市,总面积为1.47万km2;湖北省中等危险区分布在全省各地,面积达到12.48万km2;湖北省低危险区主要分布在西北部的房县、东部的黄陂区、嘉鱼县、黄冈市市辖区,总面积0.84万km2。     

文化型山岳景区山洪灾害风险评估及对策研究——以南昌大西山景区为例

我国的文化型山岳景区数量多且山洪灾害频发,极易造成重大安全事故,为提升山洪风险评估体系的适用性,以南昌大西山景区为例构建文化型山岳景区山洪灾害风险评估模型,提出防治措施。结合大西山景区山洪灾害的特点,从山洪致灾因子危险性、孕灾环境敏感性以及承灾体易损性三方面选取了多年平均暴雨日数、多年平均最大日雨量等9个指标构建山洪灾害风险评价指标体系。通过层次分析法确定各指标因子权重,利用加权综合评价法计算并绘制景区暴雨危险性程度图,同时结合自然间断点分级法通过山洪灾害风险评估模型区划大西山景区山洪灾害风险,通过模型评估大西山景区山洪灾害风险等级范围,提供可靠的防洪决策依据,并给出文化型山岳景区山洪灾害的相关防治措施。     

基于GIS的全国山洪灾害风险评估

针对我国山洪灾害空间分布特点,基于自然灾害风险理论,确定全国山洪灾害风险评估模型。在大尺度山洪灾害危险评估比较研究的基础上,从可能引起山洪灾害发生的外界触发因子和可能遭受潜在损失的承灾体两个角度出发,选取山洪灾害风险评估指标构建指标体系。采用主成分分析法提取危险性指标主成分,层次分析法确定各指标权重,在GIS技术支持下,制作各因子指标分布图,开展全国山洪灾害危险性及易损性定量分析,完成全国山洪灾害风险定量评估并得到风险分区图。最后将风险评估结果与全国山洪灾害防治类型区进行比较,结果表明,山洪灾害风险分区与防治类型区吻合较好,高风险区基本分布在我国的山洪灾害重点防治区,未来山洪灾害防控重点可从影响山洪灾害风险程度的危险性因子和易损性因子入手。     

山洪灾害风险评估的研究进展

在自然灾害风险评估的视角下,分别从致灾因子危险性、临界雨量、承灾体脆弱性,以及综合风险四大方面综述了山洪风险评估研究的进展。综合分析发现,山洪灾害的致灾因子主要涉及气象、水文、地质、地貌等方面,研究内容主要包括对影响因子的机理分析和相关影响程度大小分析;临界雨量是山洪预警的重要参考指标,主要通过降水历史资料分析、水文资料估计或机理模型来确定;脆弱性评估对相关数据要求较高,且需要经常更新,才能保证其有效性;山洪风险评估是一项综合研究,相关学者基于RS和GIS技术提出了不同的统计模型和机理模型。此外,基于历史资料分析和情景分析的风险评估对于山洪灾害管理也具有重要意义。     

崩塌灾害危险性评价云模型及其应用

为综合考量评价过程中的模糊性和随机性，基于层次分析法与云模型理论建立了崩塌灾害危险性的云模型评价方法。在崩塌形成机制分析的基础上，选定了6个评价因子，分别为危岩体特征、坡高、坡度、年均降雨量、地震动峰值加速度、人类活动影响距，进而采用层次分析方法确定各因子权重，依据单因素分级标准计算各评价指标隶属于不同评价级别的云模型数字特征后，由正向高斯云算法和因子权重值计算综合确定度，根据最大确定度得到崩塌灾害危险性级别，最后通过工程实例探讨了该方法的可行性与有效性。研究表明，采用云模型进行崩塌灾害危险性评价具有可行性，实例验证结果与赤平投影分析法一致，不仅可以考虑评价过程中的随机性和模糊性，而且能根据综合确定度判断同一危险性级别内不同危岩体的危险程度。     

海南岛天然橡胶主要气象灾害风险区划

海南岛是中国天然橡胶的主产区之一。海南岛天然橡胶面临的主要气象灾害有寒害和风害,因此开展橡胶的气象灾害风险区划,可有效提高海南天然橡胶气象灾害的防御能力。根据海南岛1971-2010年的气象数据和1988-2012年海南橡胶种植数据及TM遥感图像提取的2009年海南岛橡胶分布信息,基于风险形成的机理,选择致灾因子危险性、孕灾环境暴露性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力等4个因子,分别开展了橡胶寒害和风害的风险评价,并在此基础上得到了海南天然橡胶主要气象灾害综合风险评价结果。结果表明:高风险区域和较高风险区域分布在海南岛琼海的西部、琼中、万宁的西部、五指山、三亚等地;中等风险区域分布在屯昌、澄迈、琼海、保亭南部、白沙、乐东等的大部分地区;较低风险区域和低风险区域主要分布在昌江、东方、儋州、海口等的部分区域。     

基于模糊数学的风电场地质灾害危险性综合评价模型

提出一种基于模糊数学的风电场地质灾害危险性综合评价模型。该模型首先分析了灾害发育的特征,根据风电场内地质环境条件、地质灾害的主要引发因素,结合模糊数学理论按照灾害危险点和非危险点进行划分,构建灾害危险性评价指标体系;结合模糊最优识别理论建立危险性初步评价的模糊识别模型。利用该模型对某风电场地质灾害危险性进行了分析评价,结果表明,该模型给出的危险性等级与实际评估区域危险性等级接近相同,评估误差较小,具有很高的准确性。     

基于AHP和GIS的山区小流域山洪灾害风险区划研究

在广泛收集资料的基础上,对山区小流域山洪灾害风险区划技术进行了研究。以降雨、地形地貌、河流分布等因素提取了危险性因子,以人口、GDP分布和土地利用类型等因素提取了易损性因子,作为山洪灾害风险区划指标,通过层次分析法(AHP)赋予权重,利用加权综合的Arcgis空间叠加方法获得了山区小流域山洪灾害风险区划图。通过实例分析,研究区山洪灾害高风险区主要分布在马贵镇,并且集中在河流两岸。通过与历史山洪灾害点进行验证,风险区划结果精度较高,可为研究区山洪灾害防治和风险管理提供科学依据。     

近50年内蒙古山洪灾害的规律及成因

在全面系统地统计分析近50年的内蒙古山洪灾害和降水资料的基础上,得出了内蒙古山洪灾害发生的时空分布特征周期变化规律和影响因子。研究表明内蒙古山洪灾害具有时间序列周期性和单峰型正态分布特征,主要发生期为每年7,8月份,7月中旬是山洪灾害的高峰期;每日13-15时是山洪灾害的高发时段。山洪灾害的空间变化受暴雨空间变化和山区、丘陵区分布的影响明显,在东西部地区各有一个中心。山洪灾害具有暴发突然、水量集中、影响范围大、经历时间短、灾害损失严重等特点。山洪灾害的发生是高强度暴雨与复杂的地质构造共同作用的结果,其中,全球气候变暖是山洪灾害增多的主导因素;生态环境和土地资源的破坏对山洪灾害的发生起到了推波助澜的作用。     

基于非共性因子和定量化的滑坡危险性分级评价

滑坡致灾因子的选取和定量化研究是滑坡危险性分级评价的关键技术。滑坡危险性分级评价因子包括共性因子和非共性因子,共性因子在评价中定量化指标具有一致性,不能反映在滑坡个体评价体系中的差异。根据万州滑坡监测预警资料,选取了地层倾角、坡度、高差和滑坡长度与宽度的比值4个非共性因子作为滑坡危险性分级评价因子,运用Lognormal分布模型,建立了评价因子的定量化评价指标。根据建立的5级评价指标体系对万州滑坡资料进行了验证,中危险性以上的滑坡占滑坡总数的95.8%,其中高危险性和极高危险性占74.1%。研究结果表明,该研究方法的评价因子可靠性好,易于测量和获取,可应用于区域滑坡群策群防灾害点的危险性分级评价和滑坡危险性区划。     

陕西凤县泥石流灾害危险性评估

为了探索区域泥石流危险性评估方法,在综合分析国内外泥石流危险性评估方法的基础上,通过野外地质灾害详细调查,对其影响因素进行详细分析,利用基于模糊数学的层次分析方法,选取地形因素、松散物质、降雨因素、植被因素等7个评价因子,完成了对研究区内泥石流灾害进行危险性评估,并探讨了区域泥石流灾害危险性评估方法及技术流程。根据评价结果:泥石流灾害发育主要受控于地形地貌、松散物储量及降水3个要素,其中地形地貌要素是泥石流灾害发生的决定性因素;研究区内高危险的泥石流沟4条,主要为矿渣泥石流和沟谷泥石流;中危险的8条;低危险的泥石流沟20条;弱危险的泥石流7条。因此,应根据评价结果采取加强监测、适当工程治理或搬迁避让等方法进行危险性控制,以便达到防灾减灾的目的。     

基于GIS/AHP集成的洪水灾害综合风险评价——以淮河流域为例

根据影响洪水灾害风险的致灾因子危险性、孕灾环境稳定性与承灾体易损性,以淮河流域为示范研究区,以县为行政单元,综合考虑降雨、径流量、河流、地形、人口、经济等指标,基于GIS与AHP集成方法得到了淮河流域洪水灾害危险性评价图和淮河流域洪水灾害脆弱性评价图,并采用"加"模型计算公式得到了洪水灾害综合风险评价图,进行了相应的结果分析。     

基于历史灾害情景再现的小流域山洪风险研究

山洪灾害威胁着山丘区人民的生命财产安全。随着我国城镇化进程的加快,山区土地类型和环境状况都在发生变化,也影响了山洪灾害风险。以粤西马贵河流域为例,基于HEC-HMS水文模型与Flo-2d水动力模型耦合的数值模拟结果进行了危险性评估,以土地利用类型等级划分表示承灾体易损性,完成了历史灾害再现下流域内三个不同区块2009年和2019年下垫面情景的山洪灾害风险评估,探究不同垫面情景风险差异及其原因。结果表明:流域不同流段,灾害风险水平有明显差异;在经历特大山洪灾害十年后,马贵河流域总体风险水平仍然有增加趋势;城镇化进程中建设用地向山洪危险区扩张,是风险增加的主要原因。     

陕西公路边坡灾害危险性分区研究

针对陕西公路边坡灾害频发且存在区域分异的状况,对陕西公路边坡灾害进行了危险性分区研究。结合公路边坡地质与水毁灾害类型特点,分析了致灾因素,选取了危险性评价指标体系;采用云模型-AHP法和因素叠加法,计算了评价指标权重并构建了危险性评价数值计算模型;基于Arc GIS10.0软件计算生成了《陕西公路边坡灾害危险度图》,灾害危险度范围[1.4,8.375],并以危险度为指标,划分了极高[7,8.375]、高[6,7)、中[4.5,6)、低[3,4.5)、轻微[1.4,3)5种危险等级15个灾害区,其中:极高危险区为大巴山北坡地区,途径国道有G108、G210、G316,分区结果与公路边坡灾害实际相符。     

横断山区山地灾害的动态危险性评价

以横断山区的崩滑流山地灾害为研究对象,选取坡度、坡向、曲率、相对高差、岩性、断裂带密度和河网密度作为该区域山地灾害静态危险性的评价因子,采用频率比法计算了横断山区山地灾害静态危险度。在此基础上,重点考虑降雨因子对山地灾害危险性动态变化的影响,并基于灰色关联度法确定静态危险度和降雨因子对山地灾害动态危险性影响的相对权重,最后采用因子叠加法实现了横断山区山地灾害的动态危险性评价。相关研究成果对于横断山区的发展规划和山地灾害的防灾减灾工作具有重要指导意义。     

浙江省永嘉县滑坡灾害风险预警研究

永嘉县地处浙江省东南沿海,是该省突发性地质灾害预警预报系统研究及应用示范项目的四个示范县之一.首先对影响永嘉县滑坡灾害发育的主要因素进行了评价分析,提出了基于降雨的时空耦合滑坡灾害风险性预警预报研究的基本思路.基于MAPGIS二次开发系统,选取5个因素14种状态作为预测变量,运用信息-物元模型进行了滑坡灾害易发性空间预测.基于有效降雨量模型建立了区域滑坡灾害的宏观危险性预警预报模型.根据浙江省气象台提供的降雨实时信息,进行了基于降雨的台风期滑坡灾害危险性预警.同时基于人口密度和房屋建筑易损性指数对人口易损性和房屋建筑易损性以乡镇为单元进行了评价,与滑坡灾害危险性预警相结合进行了云娜台风期间永嘉县滑坡灾害风险预警预报,并以8个灾害点的实际分布情况验证了预警结果的准确性.将传统的滑坡灾害危险性预警延伸到滑坡灾害风险预警预报,为政府部门防灾减灾提供了重要依据,使防灾减灾工作的针对性大大增强.     

广州市洪水灾害危险性评价初步研究

广州是中国洪灾危险性最高的城市之一。灾害发生频率高,影响范围广,损失巨大。利用G IS技术,首先对洪灾危险性的5个主要影响因子——洪灾频次、地形、河网、降水量以及暴雨日数进行了分析和数字化,得到了各因子对洪水灾害影响程度的栅格图层;其次,对这些图层进行了空间叠加,运用AHP决策分析模型,结合计算出的各因子权重值,得到了广州市洪水灾害危险性评价图。结果显示:这5个影响因素相互叠加与制约,尤以年暴雨日数、洪灾频次和地形对洪灾危险性的贡献较大。广州市洪灾危险度呈现出南部高、北部低,东西高、中央低的空间格局。     

公路泥石流灾害危险性分区研究

为公路泥石流灾害的防治与管理提供宏观层面的参考,针对中国公路泥石流灾害进行了危险性分区研究。从地形地貌、水源条件、物源条件及植被条件4方面分析了致灾因素,结合致灾因素影响程度,选取了相应评价指标并分级与评分;采用致灾因素叠加法建立了灾害危险性评价模型;利用Arc GIS10.0软件计算绘制了各评价指标分级图件、《中国公路泥石流灾害危险度图》,并以危险度为分区指标,编制了《中国公路泥石流灾害危险性分区图》,将全国划分为极严重危险、严重危险、中等危险、低危险4个等级区,危险性分区结果与公路泥石流灾害实际分布特征相符合。     

基于分布式SCS模型的山地景区山洪灾害模拟研究

暴雨山洪灾害是影响山区中小流域的重大自然灾害之一。特别是对山地景区而言,暴雨山洪灾害冲毁基础设施、对景区游客生命财产造成严重威胁,因此,山地景区暴雨山洪灾害的预警预报更为重要。利用DEM数据,结合美国SCS(Soil Conservation Service)模型,建立了分布式的山区中小流域山洪灾害模拟模型,并在长白山景区松江河流域进行验证。通过验证发现,本模型对山地景区的山洪灾害具有较好的模拟精度,可以为无水文资料的山地景区暴雨山洪灾害预警预报提供基础。     

基于GIS和组合赋权的岷县板达沟泥石流危险性评价

泥石流危险性评价是当前国内外地质工程领域的重要研究方向之一。随着泥石流危险性评价理论的不断完善和GIS技术的引入,使泥石流危险性评价的效率和准确性得到了很大的提高。在GIS技术的支持下,以流域范围为评价单元,对部分流域单元的影响因子实际值进行了提取,采用熵值法和层次分析法组合计算了各影响因子的权重,最后建立了多因子综合评价模型,对岷县板达沟进行泥石流危险性评价。评价所得的结果与实际情况基本一致,证明了该法在泥石流危险性评价中的合理性与有效性。