基于Fisher判别分析法的潜在滑坡判识模型及其应用

针对古(老)滑坡,选取地貌特征(包括地形坡度、沟谷切割状况、洼地封闭状况、前缘临空状况)、滑面特征(包括滑面倾角、滑面形态、滑面阻抗比)、滑体结构和近期活动迹象4大类9个指标作为潜在滑坡的判识指标,然后依据Fisher判别分析的理论和方法,建立了潜在滑坡的Fisher判识模型.实例分析结果表明,Fisher判别方法预测准确率高达100%,回判估计的误判率仅为5%,是一种有效的潜在滑坡判识方法.     

多分类支持向量机在滑坡稳定性判识中的应用

如何准确地判识和评价滑坡的稳定性一直是滑坡研究中的关键问题。基于多分类支持向量机的基本理论,利用三峡库区的37个典型滑坡（27个训练样本,10个测试样本）,建立了滑坡稳定性判识的多分类支持向量机模型,并与距离判别分析方法进行了比较。结果表明,SVM模型对测试样本和训练样本的判识准确率均达到100％,而距离判别法对测试样本和训练样本的判识准确率分别为80％和77.8％,前者的判识精度明显优于后者。在此基础上,将SVM模型运用于溪洛渡库区牛滚凼滑坡的稳定性判识中,结果与实际情况吻合较好。     

基于数据挖掘的三峡库区特大滑坡变形关联规则研究

从实测数据中分析滑坡灾害的成因机理,对于准确识别潜在危险区与及时制定防治措施十分重要。由于现场监测数据的数量庞大、来源多样,常规的数据处理方法难以从海量监测数据中提取出有用的信息,进而对滑坡变形演化趋势作出正确评价和预测。本文基于经典数据挖掘方法中的两步聚类法与关联规则分析,提出了滑坡变形行为的关联分析挖掘技术,并以长江三峡库区新铺滑坡为例,对库水位波动及降雨影响下的特大滑坡位移速率进行了关联分析。结果表明:该滑坡的变形受库水位高程水平、库水位波动速率与降雨强度等因素的多重影响,水位下降、强降雨与滑坡变形密切相关;滑坡不同空间位置处的变形影响因素存在差异,由坡脚至坡顶,库水位波动的影响水平依次降低,降雨强度的影响水平逐渐增强。本文提出的数据挖掘方法可定量分析滑坡变形的控制因素,并通过与实测数据的对比验证了相关规则的可靠性,这对于海量监测数据条件下滑坡灾害的成因分析有重要意义。     

钻孔测斜成果曲线在贵州省晴隆滑坡稳定性判识中的应用

结合沪瑞国道主干线贵州境镇胜高速公路十八合同段晴隆滑坡深部位移监测曲线特征,总结归纳了滑坡深部累积位移曲线“V”型、“B”型、“r”型、“钟摆”型及“复合”型等几种,详细论述了常见的曲线特征类型及其研究意义,提出了依据滑坡深部位移监测成果资料判别滑坡动态变形特征及其稳定性的判识方法。     

DDA法和Fisher判别法在潜在滑坡判识中的应用比较

选择地貌特征（包括地形坡度、沟谷切割状况、洼地封闭状况、前缘临空状况）、滑面特征（包括滑面倾角、滑面形态、滑面阻抗比）、滑体结构和近期活动迹象4大类9个因子作为古（老）滑坡类潜在滑坡的判识指标,以三峡库区和岷江上游地区相同数量的典型滑坡作为学习样本,依据距离判别分析（DDA）和Fisher线性判别分析（FLDA）方法,分别建立了两个研究区潜在滑坡的DDA判识模型和FLDA判识模型。实例分析结果表明,DDA方法对两个研究区学习样本和测试样本的误判率均为0,而FLDA方法对两个研究区测试样本的误判率分别为5.56%和11.11%,对学习样本的错判率分别为11.1%和0%。因此,在三峡库区和岷江上游地区潜在滑坡的判识中,DDA法比FLDA法判识准确性更高、适用性更强。     

青藏高原东缘深切河谷区古滑坡:判识、特征、时代与演化

青藏高原东缘是全球古滑坡最发育的地区之一。基于大量地面调查、遥感解译和年龄测试资料,总结了青藏高原东缘深切河谷区古滑坡的判识方法、主要发育特征、形成时代和分布规律。结果表明,古滑坡具有规模巨大、高位起动、物质组成和结构复杂等特征,其空间分布与地形地貌、岩性组合和活动构造等因素关系密切。古滑坡在区域上受气候变化影响较明显,一般形成于河流强烈下切阶段,与河流阶地具有较好的对应关系,多数已发现的古滑坡与T₂阶地时代相当,时间跨度为40~10 ka,集中分布于30~20 ka。构造活动和地震造成古滑坡在不同区段的分布具有差异性,一般在活动断裂带附近密集发育,现今发现的古滑坡多为这种成因。这些认识对于科学认知古滑坡的形成演化过程和未来巨灾风险预测具有重要的指导作用。     

海底金矿矿坑涌水水源判识及演化研究

为查明新立海底金矿浅部裂隙涌水在开采条件下的演化规律,从水文地球化学的角度出发,提出采用主成分分析法和最大似然概率法对裂隙涌水水源及其混合比进行判识和计算,并采用数值模拟法间接验证计算结果的可靠性。研究表明:该方法能够有效识别矿山涌水水端元的组合模型及其变化,计算出可能性最大的端元混合比;新立金矿浅部裂隙涌水端元模型经历了由Ⅰ类基岩水+海底地下水到Ⅰ类基岩水+海底地下水+现代海水的演化过程;海底地下水和现代海水易从采空区两侧肩部进入矿坑,且涌水中海水含量呈现先增加后减小的变化规律。     

灰色关联度法和距离判别分析法在溪洛渡库区潜在滑坡判识中的应用

以溪洛渡库区深入研究的14个典型滑坡为研究对象,在初步建立潜在滑坡判识指标的基础上,运用灰色关联度理论优选确定了影响库区潜在滑坡孕育的8个关键主控因素:坡面平均坡度、滑体内冲沟切割程度、洼地封闭状况(或排水条件)、滑面平均倾角、滑面形态、下滑段长度与总滑面长度之比、滑体结构及近期活动迹象,并依据距离判别分析的理论和方法,建立了溪洛渡库区潜在滑坡的距离判识模型。该判识模型对库区5个待判滑坡样本和9个滑坡学习样本的判识准确率均达到了100%。     

多元时间序列分析的滑坡演化阶段划分

滑坡的时间-位移曲线一般具有3个阶段特征,即初始变形阶段、等速变形阶段和加速变形阶段,不同演化阶段加速度具有不同的变化特点.目前往往是依据对加速度曲线特征的分析来人为划分演化阶段,缺少相应的理论支持和定量计算.针对上述问题,选取月降雨量、月库水位高程变化量对滑坡的累计位移建立多因素的时间序列预测模型.然后利用Chow分割点检验理论,以所建模型中F和LR统计量最大值点作为分割点对滑坡演化阶段进行划分.以新滩滑坡和三峡库区白水河滑坡为例,利用累计位移、降雨及库水位变化数据进行计算验证.结果表明,对多元时间序列模型进行Chow分割点检验可对滑坡的演化阶段进行准确划分,为滑坡的临滑预警预报提供重要判据.      

基于多元监测信息融合分析的突水灾害状态判识方法

突水灾变演化过程中伴随着防突结构内的岩土体的信息变化,通过对潜在突水通道围岩多物理场信息进行深度融合分析,揭示了多元信息的逻辑共生关系,建立了突水演化状态判识的理论方法。从岩体渐进破坏突水与充填结构失稳突水两种典型的突水相似模型试验入手,建立了多元监测信息与量化表征函数的关联性。基于主成分分析理论揭示了多参量间的逻辑共生关系,确定了围岩多物理场信息对突水灾害的影响权重,这为突水灾害监测设计与预警提供了理论依据。结合函数拟合曲线中表征函数变化趋势发生转变的极值点与驻点,建立了突水灾害演化状态综合判识方法,最终将两种突水类型的演化阶段划分为：平静期、发展期、突变期和灾后期,并提出了任意时刻下突水灾害发生概率的能量判别方法,该理论方法为隧道及地下工程突水灾害监测预警提供了参考。     

生物-热催化过渡带气及其综合判识标志

生物－热催化过渡带气及其综合判识标志刘文汇徐永昌雷怀彦（中国科学院兰州地质研究所，兰州７３００００）关键词生物－热催化过渡带气同位素组成判识标志地球化学特征有机质成烃演化通过对中国陆相沉积盆地天然气成因体系和气体地球化学特征的系统研究，徐永昌等［１］...     

缺氧环境及地球化学判识标志的探讨--以鄂尔多斯盆地为例

在地质历史时期,古缺氧环境对沉积有机质的数量和质量都具有重要意义.对于优质烃源岩而言较高的有机质数量、较好的有机质质量无疑是主要条件.在综合国内外研究成果的基础上,结合鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩的微量元素和有机质丰度等的研究,着重讨论了微量元素、稳定同位素和有机质等判识缺氧环境的地球化学指标情况,并建立了缺氧环境基本特征及判识指标的综合体系.缺氧沉积中一般为V、Mo、Zn等金属和有机碳富集程度高,DOP＞0.40,V/(V Ni)＞0.45,U/Th＞0.75,δCe＞-0.1,Pr/Ph＜1.研究表明,地球化学-沉积学的综合指标能更有效地判识和反演古缺氧环境.     

多种能源矿产的地球物理判识标志及其在协同勘探上的应用

石油、天然气、煤炭和砂岩型铀矿在同一盆地共同富集成藏为多种能源矿产的协同勘探提供了有利条件。地震和测井方法在各个能源矿产的勘探开发中都得到了广泛的应用。多种能源矿产的协同勘探应该利用现有的丰富的油气煤勘探开发资料(地震资料和测井资料)寻找砂岩型铀矿。鄂尔多斯盆地周边西缘逆冲带、天环凹陷、伊盟隆起和晋西挠折带这些砂岩型铀矿的远景区,据资料统计钻探油气井已达300口以上,为砂岩型铀矿勘探积累了丰富的地震和测井资料。     

基于滑带强度参数动态演化的滑坡稳定性研究

基于滑带应力状态分析和室内试验,提出了基于滑带强度参数动态演化的滑坡稳定性评价方法,并将应力状态作为评价滑面力学参数的主要指标,以合理地反映滑面强度状态对滑坡稳定性的影响。通过室内试验,获得了滑面强度参数与工程性状、力学参数之间的量化关系,在该基础上,通过数值计算,对滑面的力学参数和滑坡的稳定性进行三维计算。计算结果表明,利用提出的方法能较好地反映出滑带强度参数的空间分区特征。同时,对工况变动情况下滑带的强度参数进行量化取值,并对滑坡的稳定性进行动态计算,提出的计算方法更能体现出滑坡力学参数与稳定性的动态变化过程。     

滑坡演化的逐代遗传模型

根据滑坡位移随时间逐次变化的规律,建立滑坡位移演化的逐代遗传模型,求解滑坡每代的位移和稳定系数。在此基础上对沪蓉西高速公路湖北宜昌－恩施段古树屋滑坡的位移变化进行了分析,结果表明,该模型的位移计算值结果较为理想,且简单可行,并通过对稳定系数的研究提出了滑坡稳定性判断的一个新依据。     

基于构造形迹特征的煤层瓦斯富集区判识方法——以集贤煤矿西二采区为例

超前判识煤层瓦斯富集区,可有效减少矿井煤层瓦斯分布不均所引发的安全问题。基于瓦斯地质理论和瓦斯赋存构造逐级控制理论,提出了瓦斯赋存指数μ_i以及基于构造形迹特征的煤层瓦斯富集区判识方法,判定μ_i≥20的点所构成的区域为瓦斯富集区。以龙煤集团双鸭山分公司集贤煤矿西二采区为例,结合该矿瓦斯地质特征,选取构造形迹的中心位置为基点,以距基点的距离l_i为自变量,瓦斯赋存指数μ_i为因变量,建立数学模型,对该矿西二采区瓦斯富集区进行了初步判识。判识结果表明,距岩墙距离l_i<65 m及距向斜轴距离l_i<220 m的点所构成的区域,煤层瓦斯赋存指数μ_i≥20,为瓦斯富集区。     

舟曲江顶崖滑坡的早期判识及风险评估研究

如何提前判识滑坡变形并对其进行早期风险评估已成为地质灾害防治领域的研究热点。文章以舟曲白龙江流域江顶崖堆积层滑坡为反分析案例,进行了滑坡变形早期判识及风险评估综合研究,提出了小基线集雷达干涉（SBAS-InSAR）技术解译分析、地质-力学联合分析、动力过程数值模拟分析三者相结合的滑坡变形早期判识与风险评估全流程分析模式。基于SBAS-InSAR技术解译能够准确地判识江顶崖滑坡的分布范围及早期形变特征,江顶崖滑坡的变形破坏模式为牵引式,滑坡体长度约680 m,宽度约210 m。基于早期识别信息,地质-力学联合分析表明：江顶崖滑坡为典型的老堆积层滑坡,前缘局部变形,破坏模式为牵引式,滑坡体平均厚度约35 m,滑床整体坡度较缓,失稳后运移速度不大。选取符合江顶崖滑坡体滑移摩擦特征的库伦摩擦模型,基于深度积分连续介质方程,分析计算滑坡体的动力学过程,结果表明：滑坡体滑移速度不大,最大值约为2.2 m/s,运动方式表现为推挤白龙江河道,堵江可能性较小,并且江顶崖滑坡体前缘错动完成后,该滑坡体滑移速度从前缘到后缘快速降为0,表现为牵引式运动特征。本次分析结果与实际相符,吻合度较高,采取的综合分析方法及研究模式可用于舟曲白龙江沿岸类似滑坡的早期判识及风险评估。     

基于DFOS的边坡多场信息关联规则分析

采用分布式光纤传感技术(DFOS),可获得边坡多场分布信息,但如何对海量的多场信息进行相关分析,正确评价多场耦合作用下的边坡稳定性,仍是一项十分复杂的工作。本文首先介绍了数据挖掘中关联规则分析方法的基本原理,设计了边坡应变场、变形场、渗流场、温度场和环境参量等多场信息DFOS的获取方案,并以三峡库区马家沟边坡为例,对DFOS获得的边坡多场监测数据进行了关联规则分析,揭示了监测时间与库水位涨落、库水位涨落与坡体前缘地下水位间的关联性,并与实际监测数据进行了比较,证明了采用关联规则方法对DFOS边坡多场信息分析的有效性,从而为边坡稳定性评价和滑坡预测预警提供了科学依据。     

基于物理模型试验的多层滑带滑坡变形演化特征

滑坡变形演化特征一直是滑坡灾害预测与防治领域急需解决的关键问题,但对于多层滑带滑坡的变形演化特征却少有研究.以物理模型试验为手段建立了三层滑带滑坡物理试验模型,完成了多层滑带滑坡变形演化全过程的模拟.基于PPIV技术获取坡表位移数据,通过柔性测斜仪监测滑坡深部位移,同时布设土压力盒获取滑坡内部土压力的变化情况,实现了多...     

基于数据挖掘技术的白水河滑坡多场信息关联准则分析

为探究滑坡多场监测数据间的关联准则,采用数据挖掘技术中的两步聚类法与Apriori算法,开展滑坡多场信息关联准则研究。以三峡库区白水河滑坡为例,分析ZG93监测点于2003年6月—2016年12月期间的监测数据,选取影响滑坡变形的主要诱发因子,采用两步聚类法对不同的影响因子进行预聚类和聚类,将数值型变量转化为离散型变量后,应用Apriori算法进行处理,生成满足最小置信度的关联准则,建立白水河滑坡多场耦合作用模式下的影响因子与滑坡位移变形关联准则判据。研究表明,关联准则对于滑坡灾害的变形分析具有重要的意义,数据挖掘技术可较好地应用于三峡库区地质灾害位移预测预报中。