《中国地质灾害区域预警方法与应用》

<正>刘传正博士等撰写的《中国地质灾害区域预警方法与应用》专著已由地质出版社正式出版发行。本书概述了国内外地质灾害区域预警预报理论研究和应用服务发展动态,阐述了中国地质环境和地质灾害分布特点,提出了地质灾害区域隐式统计预警、显式统计预警和动力预警原理,简单总结了采用临界降雨判据方法(隐式统计)     

《中国地质灾害区域预警方法与应用》

刘传正博士等撰写的《中国地质灾害区域预警方法与应用》专著已由地质出版社正式出版发行。本书概述了国内外地质灾害区域预警预报理论研究和应用服务发展动态,阐述了中国地质环境和地质灾害分布特点,提出了地质灾害区域隐式统计预警、显式统计预警和动力预警原理,简单总结了采用临界降雨判据方法(隐式统计)建立的第一代中国国家级地质灾害预警系统2003～2007年期间的应用经验及其局限性。通过建立包括     

中国地质灾害气象预警实践:2003-2012

中国地质灾害气象预警始于2003年,每年汛期(5~9月)向公众社会发布预警信息,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。本文概略介绍了2003-2012年中国地质灾害气象预警的工作机制、技术方法和预警效果等方面的成就。工作机制方面,采用国家级、省级和市县级的分级运行管理方式,并不断健全和完善了预警合作机制和信息共享机制。技术方法方面,创建了隐式统计预警(临界降雨量判据法)和显式统计预警(地质环境与降雨多参数耦合判据)两代预警模型,并研发了相应的业务运行系统,有效指导了区域地质灾害气象预警、地质灾害群测群防和典型地区专业监测预警研究。预警成效方面,通过电视、网络、手机短信、微信微博等多种媒体发布地质灾害预警信息,使社会公众特别是基层社区居民的防灾意识显著增强,减灾知识逐渐增长,合理利用地质环境,主动防治地质灾害已在中国取得广泛的共识。     

地质灾害区域预警原理与显式预警系统设计研究

通过总结分析国内外经验和新认识,文章把地质灾害区域预警原理初步划分为隐式统计预警、显式统计预警和动力预警三种类型。隐式统计预警是把地质环境因素的作用隐含在降雨参数中,仅仅考虑降雨参数建立模型的方法。显式统计预警是一种把地质环境因素变化与激发因素相迭加耦合而后建立判据模型的预警方法。动力预警是一种考虑地质体在降雨过程中自身动力变化过程而建立数学物理判据方程的方法,实质上是一种解析预警方法。本文以系统工程思想为指导,比较全面地架构了显式统计预警系统的设计方法,包括需求分析、问题表述、目标设定、设计原则、图层设计、系统建模、系统运算、预警等级确定、产品生成、产品会商、产品发布、预警校验、预警决策、应急行动、成本收益分析和系统完善升级等内容。这项设计研究为具体研发设计某个地区的预警系统提供了思想平台,为建立国家、省和市(县)分层级联动的地质灾害区域预警体系提供了技术路线。     

基于显式统计原理的地质灾害区域预警方法初步研究

区域预警是提高防灾减灾意识、有效减轻地质灾害造成损失的重要手段。地质灾害显式统计预警理论考虑了地质环境变化与降雨参数等多因素的耦合作用,克服了传统单一临界雨量判据方法的局限。笔者应用地质灾害显式统计预警的基本原理,以中国的东南区为例开展应用研究。选取岩土体类型、地形起伏等12个基础地质环境因素.通过确定性系数模型(CF)综合分析了地质灾害分布与地质环境基础因素的关系.选取地质灾害"潜势度"作为地质环境优劣的指标,并进行了定量计算。选取当日雨量和一个降雨过程的前期累计雨量作为降雨激发因素的指标.采用多元回归的统计分析方法,分析了地质环境因素、降雨激发因素的耦合作用与地质灾害发育情况之间的关系.建立了显式统计的地质灾害预警预报模型。以2006年5月18日台风"珍珠"登陆期间的实况预警情况对模型进行了应用校验。验证了显式统计预警原理及模型方法的可行性和实用性。     

中国地质灾害气象预警模型研究

地质灾害气象预警是指对气象因素(主要为降雨)引发的地质灾害发生可能性大小的预测预报。中国大陆的地质灾害气象预警工作始于2003年, 逐步形成了国家级、省级、市县级的分级运行业务模式, 预警模型及可靠性问题是这项工作的核心科学技术问题和研究难点。考虑到各级地质灾害气象预警的时空尺度与预警时效, 形成了两代预警模型并行运算、相互校验与补充的运行模式。第一代隐式统计预警模型, 也称为临界降雨判据法, 基于不同地质环境区域引发地质灾害的临界雨量不同, 分区建立临界降雨判据, 该模型2003年起在预警业务中使用, 因其只涉及一个或一类参数, 使用广泛, 近年来又在模型参数、判据修正等方面不断完善。但单一的临界雨量指标很难准确反映地质环境的变化以及地质灾害的成生规律, 且预警区划、判据更新与准确性提高等也限制了其进一步发展。第二代显式统计预警模型, 耦合了地质环境变化与降雨参数等多因素建立预警判据, 地质环境指标在模型中显式表达, 在模型原理、空间精度、升级能力等方面表现了其优越性, 显著提高了预警精细度和准确度, 2008年开始在国家级预警业务使用, 并逐步向省级推广。两代预警模型均是基于统计方法建立, 一定程度上均受到统计样本的选择、地质环境条件的精细程度、实况降雨数据的精确匹配等因素控制和影响。多年来, 两代预警模型在中国地质灾害气象预警业务中成功运行并不断升级完善, 为中国大陆的地质灾害防灾减灾工作做出了重要贡献。     

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 的天津市突发性地质灾害预警预报系统设计与实现

基于地质灾害的多样性及其变化的随机性和非稳定性特点,本文综合利用数学算法和GIS技术,设计了地质灾害预警模型,分析了诱发地质灾害的地形、地貌、气象、水文等几方面的因素,应用地质灾害显式统计预警的基本原理,并通过确定性系数模型(CF)综合分析了天津市地质灾害分布与地质环境基础因素的关系,更好的修订了我市地质灾害预警预报模型.实践证明,应用基于GIS 的地质灾害预警预报系统已在我市近几年的地质灾害气象预警预报中不断完善,预警预报精度得到提高,防灾减灾效果明显,对保护人民生命财产安全发挥了重要作用.     

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。     

宁德市地质灾害气象风险预警系统应用与展望

宁德市地质灾害气象风险预警始于2012年,是福建省第一个开展地质灾害预警的地级市。宁德市地质灾害气象风险预警系统基于显式统计模型,耦合了地质环境因素与降雨量因素建立预警判据,从而实现对地质灾害发生可能性的预测预报。多年来,该系统在宁德市成功运行并不断升级完善,为宁德市地质灾害防治工作决策提供一定的技术支撑。通过分析宁德市地质灾害气象风险预警系统应用现状与近年来的地质灾害防治成效,对未来预警工作提出设想与建议。     

四川雅安市雨城区地质灾害预警系统研究

区域地质灾害的敏感性评价与诱发因素评价是区域群发性地质灾害预警预报的基础。文中以四川雅安市雨城区为例,系统介绍了区域地质灾害预警预报的方法。在区域地质灾害敏感性评价及区域降雨监测的基础上,研究了降雨诱发区域群发性地质灾害的规律,得出了地质灾害降雨阈值。研究了降雨诱发地质灾害预警预报的方法,建立了大中比例尺的地质灾害预警预报系统,并在四川雅安雨城区开展了系统运行。文中论述的方法可以用于县(市)级的地质灾害预警预报工作。模拟运行及实际运行效果表明,本方法效果较好,能够在类似区域进行推广。     

泰安市地质灾害预警预报系统研究

主要介绍了泰安市地质灾害气象风险预警与指挥系统。系统开发的主要目的是为了更好的与泰安市地质灾害防治工作相结合,通过对气象因素及地质灾害资料的分析和研究,基于地质灾害气象预警模型,采用先进的 GIS 技术能实现对地质灾害易发风险性区域预警,能直观地了解到各部分区域的地质灾害易发风险性,为各级政府防灾减灾提供科学的技术支撑。     

区域地质灾害评价预警的递进分析理论与方法

根据多年丰富的区域地质灾害考察和综合研究实践,作者架构了区域地质灾害评价预警研究的理论体系和工作方法,主要包括:(1)开展区域地质灾害综合调查;(2)建立地质灾害信息系统,包括基于GIS的区域地质灾害空间数据库和分层图形库(GGIS);(3)研究区域地质灾害分布与地形(高程、高差、坡度)、水系、植被、工程地质岩组、地质构造形迹、斜坡类型、降雨量分布和地震活动等的统计关系,为评价因子选取、分级和权重确定提供依据;(4)筛选提取评价预警研究因子体系,建立地质灾害发育因子、基础因子、诱发因子和易损因子体系;(5)创建研究区域地质灾害"发育度"、"潜势度"、"危险度"和"危害度"(简称"四度")的概念模型和数学模型;(6)在满足一定精度比例尺数字化图上划分计算单元,分别计算研究区域地质灾害"发育度"、"潜势度"、"危险度"和"危害度";(7)根据计算结果和应用目的,把相同或相近级别的图斑合并,分别编制区域地质灾害"四度"区划图;(8)根据"四度"区划结果提出研究区的地质灾害防治规划、分级监测预警目标区和地质环境可持续开发利用对策;(9)对重点地段或地点专门编制地质灾害防治预案和政府-社会联动的应急反应机制。上述9个步骤构成区域地质灾害评价预警的时空递进分析理论与方法,简称"四度"递进分析法(AM FP)。     

突发性地质灾害的监测预警问题

本文主要针对突发性地质灾害的监测预警提出一套工作思路，核心是通过建立区域地质－－气象耦合分析预警示范区的途径，探索建立区域突发性群发型地质灾害的预警准则，为群测群防提供技术支撑，以促进政府，科技界和公众社会的联合行动，指导当前和今后一个时期的区域突发性地质灾害的概率预警和综合减灾工作。     

基于属性规律的区域地质灾害预警与决策支持系统

地质灾害既具有自然属性,又具有社会属性。而目前国内的有关预警系统仅考虑了自然属性,其作用较之防灾实践的要求仍有不小的差距。因此,建立基于自然-社会地质灾害自然-社会属性规律的区域地质灾害预警与决策支持系统具有重要的现实意义。作者运用GIS等计算机技术,研究了建立基于属性规律的区域地质灾害预警、决策支持系统的任务、作用及结构。并对区域地质灾害预警、决策支持系统开发作了一些理论性的探讨。     

基于GIS和GDAL的地质灾害汛期风险预警产品信息自动化生成算法的构建与实现

我国大陆从2003年开始开展了汛期区域地质灾害气象预警工作,并形成预警产品面向公众的发布,在地质灾害防治中发挥着重要的作用。而地质灾害预警描述信息是地质灾害预警产品的重要组成,包括了预警范围、等级、时段和文字说明等内容,为了快速形成权威、科学、精准的这一信息,文章研究了一种可高效自动分析形成初步的预警产品描述信息的技术...     

基于信息量法的地质灾害气象风险预警模型:以甘肃省陇南地区为例

地质灾害气象风险预警是目前地质灾害防治研究领域的难点和热点。陇南地区是中国地质灾害造成人员财产损失和受灾害威胁最严重的区域之一,为精细化和准确化预报陇南地区地质灾害风险,在ArcGIS平台将研究区划分为250 m×250 m的栅格单元,使用信息量法选取9个影响因素进行地质环境敏感性评价,结合有效降雨量构建地质灾害气象风险预警模型;该模型通过6次历史降雨事件引发的156起地质灾害验证,预报准确率为83.42%,提高了研究区内地质灾害风险预警精度。该研究基于信息量法的地质环境敏感性分区客观合理,综合考虑下垫面和气象要素的第二代预警模型在类似地区的应用,有较高的准确性和适用性。     

中国地质灾害早期预警体系建设与展望

阐述了中国地质灾害防治面临的形势及早期预警体系建设的现状。贯彻以人为本、预防为主、防治结合的地质灾害原则，逐步形成和推行中国独特的地质灾害防治体系，其核心是建设早期预警体系，内容包括：地质灾害多发区地质灾害调查和区划、建设用地的地质灾害危险性评估和地质灾害的监测预警。另外，还对比了中国和国际地质灾害防治情况，展望未来地质灾害防治的趋势。     

区域地质灾害气象预警效果评价

中国(国家级)地质灾害气象预警工作自2003年起已经开展8a,共制作地质灾害预警产品1281份,预警效果如何需要开展相应评价.本文在前人研究基础上,分析以往地质灾害预警准确率评价方法和评价结果,提出国家级地质灾害预警准确率效果评价体系,认为评价地质灾害预警准确率效果分为预警时间、预警空间、预警强度3个方面,分别建立了预...     

河南省汛期地质灾害气象预警技术研究

为了提高地质灾害防治能力,河南省开展了汛期地质灾害气象预警技术研究,研究从区域预警的角度,依据全面性、时效性、适用性、可替换性等原则选取了预警评价因子,采用了单元内地质条件具有一致性的斜坡单元作为预警评价单元,采用统计学的方法来研究全省地质灾害影响因素潜势度,分析地质灾害与降雨的关系,建立地质灾害与降雨关系模型,从而建设汛期地质灾害气象预警系统。