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山区村镇滑坡灾害风险评估研究

2020-12-02阅读(489)

山区村镇滑坡灾害风险评估研究

论文摘要

我国是遭受滑坡灾害影响最为严重的国家之一,尤其是山地村镇地区,由于地形地质条件复杂,加之近年来城镇建设所带来的日益活跃的人类工程活动,滑坡灾害频繁发生。“灾害减缓,预防先行”,滑坡灾害研究的重点就是要探索从单体滑坡灾害防治对策研究到区域滑坡灾害风险评估研究的理论与方法,从而更有效地避免、控制和减少我国山区村镇宏观滑坡灾害损失。滑坡灾害风险评估(Landslide Risk Assessment)是目前国际上倡导和推广的区域滑坡灾害防治最经济有效的工具和手段。针对我国缺乏完善的、满足实际应用的山区村镇滑坡灾害风险评估体系的现状,本文以“十二五”国家科技部支撑计划“村镇区域综合防灾减灾信息系统研究及示范”为依托,对滑坡灾害风险评估研究中单元划分参数取值困难、指标体系构建方法主观性较强,以及评价模型的空间适应性较低等问题开展了深入研究,主要研究成果及结论如下:(1)通过定量分析单元划分参数对单元划分效果的影响,提出了以指标图层图像质量及指标分类为依据的栅格单元尺寸确定方法,以及基于正交分析的斜坡单元划分方法,解决了评价单元划分参数取值困难的问题。(2)针对指标体系构建方法主观性较强的问题,提出了基于循环剔除聚类算法的距离型指标分类方法,以及基于信息熵和相关性分析的指标筛选方法,不仅降低了主观判断和样本数据中异常值对指标体系构建的不确定影响,而且保证了评价指标之间的相互独立性和各指标与滑坡灾害之间的相关性。(3)通过分析各评价指标对滑坡灾害易发性影响的空间差异,建立了基于空间位置的分区线性/逻辑回归模型,解决了评价指标类型或影响规律不同时单一回归方程无法对滑坡灾害易发性作出准确评价的问题,提高了评价模型的空间适应性。(4)研发了山区村镇滑坡灾害易发性评价系统,利用其开展了不同空间尺度条件下,基于多种评价单元(栅格单元、斜坡单元)和模型(分区线性/逻辑回归模型、支持向量机)的滑坡灾害易发性评价研究。分析结果表明:指标数据提取方式的不同是造成不同空间尺度和评价单元条件下易发性评价结果差异的主要原因。(5)建立了考虑承灾体抗灾能力和灾害损失比的滑坡灾害风险评估模型,并将斜坡单元引入承灾体价值分析,以此为基础完成了松柏镇镇域及镇区的滑坡灾害风险评估。分析结果表明:松柏镇滑坡灾害风险主要集中在道路、建筑用地及周边,人类工程活动是影响滑坡灾害风险分布最为主要的原因。

论文目录

  • 博士生自认为的论文创新点
  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景及意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 滑坡灾害风险评估
  •     1.2.2 滑坡灾害易发性评价
  •     1.2.3 承灾体易损性评价、价值分析
  •   1.3 研究内容及技术路线
  •     1.3.1 研究内容
  •     1.3.2 技术路线
  • 第二章 栅格单元和斜坡单元划分关键技术
  •   2.1 概述
  •   2.2 栅格尺寸对图像质量和指标分类的影响研究
  •     2.2.1 栅格尺寸对图像质量的影响
  •     2.2.2 栅格尺寸对指标分类的影响
  •     2.2.3 栅格单元尺寸确定方法
  •   2.3 正/反DEM流量阈值对斜坡单元划分的影响研究
  •     2.3.1 斜坡单元划分原理
  •     2.3.2 基于正交分析的斜坡单元划分方法
  •     2.3.3 流量阈值对斜坡单元划分的影响
  •     2.3.4 斜坡单元划分结果对比分析
  •   2.4 本章小结
  • 第三章 易发性评价指标体系及影响因素
  •   3.1 概述
  •   3.2 空间基础数据库的建立
  •   3.3 指标分类、量化及筛选研究
  •     3.3.1 基于样本数据的指标分类方法
  •     3.3.2 指标量化方法
  •     3.3.3 基于信息熵和相关性分析的指标筛选方法
  •     3.3.4 指标分类、量化及筛选结果分析
  •   3.4 空间尺度和评价单元对指标体系的影响研究
  •     3.4.1 空间尺度对指标体系的影响
  •     3.4.2 评价单元对评价指标体系的影响
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 基于空间尺度、评价单元及模型的滑坡灾害易发性评价
  •   4.1 概述
  •   4.2 研究区概况
  •     4.2.1 自然地理与地质环境概况
  •     4.2.2 已有滑坡灾害概况
  •   4.3 易发性评价模型及其改进研究
  •     4.3.1 模糊综合评价模型
  •     4.3.2 支持向量机模型
  •     4.3.3 基于空间位置的分区线性/逻辑回归模型
  •     4.3.4 评价精度校验方法
  •   4.4 林区尺度下的滑坡灾害易发性评价
  •     4.4.1 基于线性回归模型的滑坡灾害易发性评价
  •     4.4.2 基于分区线性回归模型的滑坡灾害易发性评价
  •     4.4.3 易发性评价结果对比分析
  •   4.5 镇域尺度下的滑坡灾害易发性评价
  •     4.5.1 基于栅格单元的滑坡灾害易发性评价
  •     4.5.2 基于斜坡单元的滑坡灾害易发性评价
  •     4.5.3 评价模型对滑坡灾害易发性评价的影响
  •     4.5.4 评价单元对滑坡灾害易发性评价的影响
  •   4.6 山区村镇滑坡灾害易发性评价系统简介
  •   4.7 本章小结
  • 第五章 滑坡灾害风险评估及其在示范区的应用
  •   5.1 概述
  •   5.2 滑坡灾害风险评估方法研究
  •     5.2.1 承灾体易损性评价
  •     5.2.2 滑坡灾害风险评估方法
  •   5.3 评价单元对滑坡灾害风险评估的影响研究
  •     5.3.1 栅格单元在滑坡灾害风险评估中的应用
  •     5.3.2 斜坡单元在滑坡灾害风险评估中的应用
  •     5.3.3 风险评估结果对比分析
  •   5.4 基于GWR和斜坡单元的滑坡灾害风险评估
  •     5.4.1 基于地理加权回归模型（GWR）的空间尺度分割
  •     5.4.2 GWR和斜坡单元在松柏镇镇域滑坡灾害风险评估中的应用
  •   5.5 滑坡灾害风险评估建议
  •   5.6 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  •   6.1 结论
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 附录
  •   附表1 林区尺度下地形、地质条件指标相关性分析结果
  •   附表2 林区尺度下水文、植被条件及诱发因素指标相关性分析结果
  •   附图1 林区尺度—栅格单元条件下滑坡灾害易发性评价指标
  •   附图2 镇域尺度—栅格单元条件下滑坡灾害易发性评价指标
  •   附图3 镇域尺度—斜坡单元条件下滑坡灾害易发性评价指标
  •   附图4 湖北神农架国家地质公园地形地质图
  • 攻读博士期间科研成果目录
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 博士论文

    作者: 陈伟

    导师: 傅旭东

    关键词: 滑坡,风险评估,易发性评价,指标体系,空间尺度

    来源: 武汉大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

    单位: 武汉大学

    基金: “十二五”国家科技部支撑计划“村镇区域综合防灾减灾信息系统研究及示范”(2014BAL05B07)

    分类号: P642.22

    总页数: 133

    文件大小: 11956K

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