还剩28页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
地质灾害评估培训课件第一章地质灾害基础知识概述地质灾害的定义与分类地质灾害的成因主要灾害类型地质灾害的形成是地球内外动力与人为因素共同作用的结果内动力包括地壳运动、岩浆活动和地震作用,这些力量塑造了地表形态,同时也造就了潜在的灾害隐患外动力主要指风化、侵蚀、重力等作用,它们不断改造地表,触发各类地质灾害滑坡灾害人为因素在现代地质灾害中扮演着越来越重要的角色不合理的工程建设、过度开采资源、破坏植被等活动,显著改变了原有的地质环境平衡,加剧了地质灾害的发生频率和强度斜坡岩土体沿滑动面整体下滑崩塌灾害陡坡上岩土体突然崩落泥石流山区沟谷中固体物质流动地面沉降我国地质灾害现状与分布特点中国是世界上地质灾害最为严重的国家之一,受复杂的地质构造和多变的气候条件影响,地质灾害类型齐全、分布广泛、发生频繁、危害严重全国31个省份均有不同程度的地质灾害分布,其中西南山区、黄土高原、东南沿海地区是地质灾害的高发区域西南山区黄土高原东南沿海以四川、云南、贵州为代表,地形起伏大,降雨充沛,滑坡、崩塌、泥石流灾害频发该区域占全国地质灾陕西、甘肃、山西等地黄土地貌发育,黄土结构疏松,遇水易软化,滑坡、崩塌灾害多发特殊的黄土地质浙江、福建、广东等省份受台风暴雨影响显著,强降雨诱发的滑坡、泥石流灾害时有发生近年来随着极端害总数的60%以上,是我国地质灾害最集中的区域条件使得该区域灾害具有独特的发生机理天气事件增多,该区域灾害风险持续上升典型案例2017年6月24日,四川茂县新磨村发生特大山体垮塌,造成83人失踪、10人遇难垮塌体积约800万立方米,掩埋区域达
2.3平方公里,是近年来我国损失最为惨重的地质灾害之一地质灾害的孕育机理与诱发因素地质灾害的发生是一个复杂的过程,涉及地质条件、触发因素和时间效应的综合作用理解地质灾害的孕育机理和诱发因素,是进行科学评估和有效防治的前提地质构造降雨作用断裂带、褶皱带等构造薄弱部位,岩体破碎,为灾害发生提供了基强降雨是诱发滑坡、泥石流的最主要因素雨水入渗增加土体重础条件构造活动导致的应力集中是灾害孕育的内在因素量,降低抗剪强度,软化岩土体,最终触发灾害发生人类活动地震活动工程开挖、削坡建房、过度开采等人为活动改变了原有地质环境,地震产生的强烈震动破坏斜坡稳定性,震后松动的岩土体在后续降是现代地质灾害的重要诱发因素之一雨等作用下极易发生次生灾害,形成灾害链孕灾地质条件分析方法地形地貌分析地质结构研究水文地质条件通过坡度、坡向、高程、地形起伏度等指标,识别地质灾害易发地形分析岩性组合、地层产状、断裂分布、风化程度等,评估斜坡体的稳研究地下水分布、径流特征、泉水出露情况等,评估水对斜坡稳定性的条件陡峭的斜坡、凹形坡面是滑坡的高危地形定性软硬岩层互层、顺向坡等是典型的不利地质结构影响地下水位变化是斜坡失稳的重要因素灾害瞬间生命与环境的考验地质灾害的突发性和破坏性警示我们科学评估、有效预警、及时防治至关重要第二章地质灾害数据获取与预处理高质量的数据是开展地质灾害评估的基础本章将详细介绍地质灾害评估所需的各类数据类型、数据来源、采集方法以及预处理技术掌握数据处理技能是进行科学评估的关键环节,包括遥感数据获取、Python编程应用、GIS空间分析等核心技术数据类型与来源地质灾害评估涉及多种类型的空间数据和属性数据,这些数据来源广泛,包括政府部门、科研机构、遥感平台等合理组织和管理这些多源异构数据是开展评估工作的首要任务点数据矢量数据灾害点数据历史地质灾害发生位置、类道路网络公路、铁路分布,用于交通易损型、规模、时间等属性信息,是易发性评价性分析和应急救援路径规划的基础训练样本断层构造活动断裂带分布,是地震诱发灾气象站点降雨量、温度、湿度等气象要素害的重要评价因子观测数据,用于分析气象触发因素水系网络河流、沟谷分布,与泥石流易发来源自然资源部门地质灾害数据库、气象性密切相关局观测网络来源国家基础地理信息中心、地质调查局栅格数据DEM数据数字高程模型,用于提取坡度、坡向、曲率等地形因子,是地质灾害评估的核心数据遥感影像Landsat、Sentinel等卫星影像,用于提取植被覆盖度、土地利用类型等来源地理空间数据云、Google EarthEngine、NASA数据中心数据采集与整理技术遥感云计算平台数据获取数据清洗与预处理PythonGoogle EarthEngine(GEE)是目前最强大的地学云计算平台,提供了海Python凭借其强大的数据处理库(Pandas、NumPy、Scikit-learn量的卫星影像和地理数据集利用GEE可以高效获取多时相、多光谱的遥感等),已成为地质灾害数据分析的首选工具数据,大大简化了数据下载和预处理流程缺失值处理策略主要数据产品•删除法数据缺失严重且样本充足时采用•Landsat系列中分辨率多光谱影像,适合区域尺度分析•插值法利用邻近值或趋势进行估算•Sentinel-2高分辨率光学影像,10米空间分辨率•均值/中位数填充适用于数值型数据•SRTM DEM90米分辨率全球数字高程数据主成分分析(PCA)应用•气象数据降雨量、温度等全球气候数据集当评价指标众多且存在多重共线性时,PCA可以将多个相关变量转换为少数通过JavaScript API编写脚本,可以实现数据的批量下载、云量筛选、时间几个互不相关的主成分,降低数据维度,提取关键信息,同时避免信息冗余序列分析等复杂操作,极大提升了数据获取效率对模型的干扰from sklearn.decomposition importPCApca=PCAn_components=5factors_pca=pca.fit_transformfactors平台与基础操作GIS ArcGIS地理信息系统(GIS)是地质灾害评估的核心技术平台ArcGIS作为业界领先的GIS软件,提供了完整的空间数据管理、分析和可视化功能掌握ArcGIS基础操作是开展地质灾害评估工作的必备技能0102空间数据编辑与转换空间参考系统管理矢量数据的创建、编辑、拓扑检查;栅格数据的正确设置和转换空间参考系统是保证分析结果准重采样、镶嵌、裁剪;数据格式转换确性的前提我国常用坐标系包括WGS84地理(Shapefile、GeoTIFF、KML等);投影坐标坐标系、Beijing
54、CGCS2000以及各种UTM系转换与统一投影坐标系03数据可视化制图符号化设置、色彩搭配、图例设计、地图布局;专题图制作(分级设色图、点密度图、等值线图);制图规范与标准(比例尺、指北针、数据来源等)操作提示在ArcGIS中进行空间分析前,务必确保所有数据图层使用相同的坐标系统和投影方式使用Project工具可以快速实现坐标系转换,避免因坐标系不一致导致的分析错误空间分析方法简介数字地形分析叠置分析密度制图基于DEM提取坡度、坡向、曲率、地形湿度指将多个图层进行空间叠加,提取满足特定条件的核密度估计可以将离散的灾害点数据转换为连续数、地形起伏度等地形因子这些因子是滑坡易区域例如,叠加坡度、断层、降雨等图层,识的密度曲面,直观展示灾害的空间聚集特征常发性评价的核心指标,直接反映了地形对灾害发别高风险区域包括交集、并集、擦除等多种运用于识别灾害高发区和空间热点生的控制作用算方式距离分析统计分析计算空间要素到特定地物的距离,如到断层距空间统计分析包括全局和局部统计全局统计描离、到河流距离、到道路距离等缓冲区分析可述整体特征(均值、标准差、空间自相关),局以提取距离特定要素一定范围内的区域,用于评部统计识别异常值和局部聚集模式(热点分析、价空间影响范围冷点分析)滑坡易发区叠置分析示意ArcGIS通过叠置多个评价因子图层,综合分析滑坡易发性空间分布规律第三章地质灾害风险评价模型与方法地质灾害风险评价是防灾减灾的核心环节,通过建立科学的评价模型和指标体系,定量分析灾害发生的可能性和潜在危害程度本章将系统介绍易发性评价的理论框架、指标体系构建、权重确定方法以及针对不同灾害类型的评价模型,为开展实际评估工作提供方法论指导易发性评价模型构建易发性评价是判断某一地区发生地质灾害可能性大小的过程,是风险评价的基础构建科学合理的易发性评价模型需要从评价单元划分、指标体系设计、权重确定等多个方面综合考虑评价单元划分指标体系设计原则评价单元是进行易发性评价的基本空间单位,其划分方法直接影响评价结果的精度和实用评价指标的选择应遵循科学性、代表性、独立性和可获取性原则性科学性指标与灾害发生机理有明确的因果关系代表性能够充分反映影响灾害的主要因素网格单元法独立性指标之间相关性低,避免信息冗余将研究区划分为规则的正方形网格,通常采用30m、50m或100m分辨率优点是计可获取性数据容易获取且质量可靠算简便、易于与栅格数据结合;缺点是不考虑自然地理单元权重确定方法斜坡单元法信息量法以自然分水岭和汇水线为边界划分斜坡单元,符合滑坡发生的地貌单元特征优点是基于灾害点与评价因子的统计关系,定量计算各因子对灾害发生的贡献度方法客观,但依赖历史物理意义明确;缺点是划分复杂,单元大小不均灾害数据的完整性专家打分法地理单元法邀请领域专家根据经验对各指标重要性打分方法简便灵活,适用于数据不足情况,但主观性较基于行政区划、地貌单元或流域等地理单元进行划分适用于区域尺度评价,便于管强理部门应用层次分析法()AHP通过构建层次结构模型和两两比较矩阵,系统确定指标权重兼顾主观判断和数学方法,应用广泛滑坡易发性评价指标详解滑坡是我国最常见的地质灾害类型,其发生受多种因素综合控制科学选择和提取评价指标是准确评估滑坡易发性的关键地形因子坡度最重要的地形指标,15°-35°是滑坡高发坡度段坡向影响日照、降雨和风化程度,阴坡通常比阳坡更易发高程反映地势起伏,高程越高气候条件越复杂地形起伏度表征地形切割程度,起伏越大滑坡风险越高曲率平面曲率和剖面曲率反映坡面形态,凹形坡易汇水地质构造因子岩性不同岩性的力学性质差异大,软岩更易发生滑坡断层分布断层破碎带岩体破碎,是滑坡的高发部位褶皱构造褶皱轴部和翼部应力集中,易形成不稳定斜坡地层产状顺向坡(岩层倾向与坡向一致)极易发生滑坡地震因子地震烈度历史地震烈度分区,反映区域地震危险性到断裂距离距活动断裂越近,受地震影响越显著峰值加速度地震动参数,直接反映地震对斜坡的破坏程度工程地质因子到道路距离道路开挖改变斜坡形态,是人为诱发因素土地利用类型建设用地、农田等不同用地类型影响不同植被覆盖度植被根系固土作用显著,高覆盖度降低滑坡风险泥石流易发性评价关键指标泥石流是山区沟谷中固体物质与水混合形成的特殊洪流,其形成需要丰富的松散物源、充足的水源和适宜的地形条件泥石流评价指标与滑坡有所不同,更强调水文和沟谷特征水文分析物源评估基于DEM进行水文分析是泥石流评价的基础工作包括流向分析、汇流累积计算、流域提取等汇流累积量松散物源是泥石流的物质基础通过遥感影像解译识别滑坡、崩塌等松散物质分布区,结合地质岩性分析,评反映了水流汇聚程度,是判断沟谷水动力条件的重要指标估物源储量震后山区松散物源丰富,泥石流活动强烈1234沟域提取植被覆盖利用水文分析工具提取沟谷网络,计算沟谷密度、沟床比降、流域面积等参数沟床比降大于3%的沟谷具备植被覆盖度通过归一化植被指数(NDVI)提取植被具有固土保水作用,高覆盖度区域泥石流发生概率较形成泥石流的地形条件沟谷密度越大,泥石流潜在危险越高低森林覆盖率低于30%的流域泥石流风险显著增加泥石流特征参数参数名称易发阈值说明流域面积
0.5-10km²面积过小水源不足,过大动力减弱主沟长度2-5km长度适中利于物质搬运沟床比降3%坡度越大流速越快植被覆盖30%覆盖度低物源易启动松散物储量5万m³充足的固体物质来源综合易发性评价方法在实际应用中,往往需要对多种地质灾害类型进行综合评价,形成区域地质灾害综合易发性分区图,为国土空间规划和防灾减灾提供决策依据010203单灾种易发性评价易发性指数标准化综合易发性指数计算分别建立滑坡、崩塌、泥石流等各灾种的易发性由于不同灾种评价方法和指数范围可能不同,需要根据区域内各灾种的发育特征和危害程度,确定评价模型,利用信息量法、逻辑回归、随机森林对各灾种易发性指数进行标准化处理,统一到0-各灾种权重系数,采用加权求和法计算综合易发等方法计算易发性指数,生成单灾种易发性分区1区间,使其具有可比性常用min-max标准化性指数S=w₁S₁+w₂S₂+w₃S₃,其中S为综合图或z-score标准化方法易发性,w为权重,S₁、S₂、S₃为各灾种易发性0405易发性等级划分易发性制图与验证根据自然断点法、等间距法或分位数法,将综合易发性指数划分为高、生成易发性分区图,叠加历史灾害点进行模型验证计算ROC曲线下面积中、低或极高、高、中、低、极低五个等级结合专家经验和历史灾害验(AUC值),AUC
0.8表示模型预测能力良好根据验证结果优化模型参证,优化分级阈值数地质灾害易发性分布图示例通过科学的色彩分级,清晰展示不同易发性等级的空间分布规律,为防灾规划提供直观依据第四章地质灾害风险性与易损性评价风险评价是在易发性评价基础上,进一步考虑灾害的危险性和承灾体的易损性,综合评估灾害可能造成的损失程度本章将介绍风险评价的理论框架、危险性评价方法、易损性分析技术以及风险等级划分标准,完整构建地质灾害风险评价体系风险性评价框架与因子选取风险评价理论框架危险性定义与内涵地质灾害风险由三个核心要素构成危险性(Hazard)、易损性(Vulnerability)和暴露度(Exposure)完整的风险评危险性是指在特定区域和特定时间段内,地质灾害发生并达到一定强度的概率它是易发性与触发因素的综合体现价需要综合考虑这三个方面危险性评价要素风险计算公式空间概率灾害在何处发生(易发性)时间概率灾害何时发生(触发因素)强度规模灾害发生的规模大小其中R为风险度,H为危险性,V为易损性,E为暴露度影响范围灾害波及的空间范围1区别说明易发性仅考虑灾害发生的空间分布规律,而危险性还要考虑触发因素(如强降雨、地震)的时间特征和灾害规模,是更全面的评价231风险(Risk)2危险性×易损性3易发性+触发因素+承灾体诱发因素量化方法123地震因素量化降雨阈值确定断裂活动性评价基于历史地震目录统计区域地震活动频度和强度,计算地震危险性概率采用通过统计历史灾害与对应降雨量的关系,建立降雨阈值模型常用指标包括日收集活动断裂分布和活动性参数(最新活动时间、平均复发间隔),评估断裂地震烈度区划图,提取峰值地面加速度(PGA)作为定量指标震后滑坡危险雨量、累积雨量、雨强等利用ROC曲线确定最优阈值,实现基于降雨预报的活动对灾害的触发作用距活动断裂越近,地震诱发灾害的危险性越高性显著增加,需考虑震后时间衰减效应预警易损性评价内容易损性是指承灾体(人口、建筑、设施等)在灾害作用下可能遭受损失的程度易损性评价需要识别承灾体类型、分布和脆弱性特征人口易损性分析房屋建筑易损性人口密度是最重要的易损性指标基于人口统计数据,利用GIS空间插值或重分配方法,建筑物易损性取决于结构类型、建造年代、维护状况等土木结构房屋抗灾能力弱,易损生成人口密度栅格图重点关注人口密集区,如城镇、学校、医院等性高;钢筋混凝土结构抗灾能力强,易损性低不同年龄段人口的脆弱性不同,老人和儿童易损性更高夜间人口分布与白天不同,需要通过遥感影像解译和实地调查,获取建筑分布和类型信息建立建筑易损性分级标准,赋分时段评估予不同类型建筑易损性系数农业易损性评估交通设施易损性农业易损性包括农田、经济作物、养殖场等基于土地利用数据识别农业用地分布,结合道路、桥梁、隧道等交通设施是生命线工程,其受损会导致严重的次生影响基于交通网作物类型和生长周期,评估潜在经济损失络数据,评估不同等级道路的易损性不同地区农业产值差异大,需要结合经济数据进行货币化评估季节性农业活动(如收获国道、高速公路等主要通道易损性评价权重应更高山区道路易受滑坡、崩塌影响,沿河期)易损性更高道路易受泥石流威胁网格分析方法应用GIS易损性评价常采用网格单元法,将研究区划分为规则网格(如100m×100m),统计每个网格内的承灾体数量或价值,生成易损性分布图网格赋值标准化处理综合易损性计算将矢量数据(点、线、面)转换为栅格数据,计算网格内承灾不同类型承灾体单位不同,需要标准化到0-1区间,便于综合根据各类承灾体重要性确定权重,加权求和得到综合易损性指体密度或总量人口密度、建筑密度等评价采用min-max标准化或专家赋分法数V=w₁V₁+w₂V₂+w₃V₃+w₄V₄风险综合评价与结果分析在完成危险性和易损性评价的基础上,将两者进行空间叠加和综合计算,得到地质灾害综合风险评价结果风险评价结果是制定防治规划和应急预案的重要依据风险矩阵构建数据标准化建立危险性-易损性二维风险矩阵,横轴为危险性等级,纵轴为易损性等级矩阵单元表示风险等级,高危险性×高易损性=高风险将危险性和易损性评价结果统一到相同的量纲和数值范围,确保可比性采用min-max标准化方法,将数值映射到0-1区间风险等级划分风险指数计算将风险指数划分为高、中、低风险区或极高、高、中、低、极低五级采用自然断点法或分位数法确定分级阈值采用乘法模型或加权模型计算综合风险指数乘法模型R=H×V;加权模型R=αH+βV根据实际情况选择合适模型风险等级标准风险地图制作要点色彩方案采用渐变色表示风险等级,红色-橙色-黄色-绿色-蓝色,直观表达风险高低风险等级风险指数特征描述图层叠加叠加行政边界、道路、河流等参考要素,增强地图可读性极高风险区
0.8灾害极易发生且损失巨大重点标注标注高风险区域、重要城镇、关键设施位置统计信息计算各风险等级面积占比、涉及人口数量等统计数据高风险区
0.6-
0.8灾害易发生且损失严重制图规范添加图例、比例尺、指北针、数据来源、制图日期等要素中风险区
0.4-
0.6灾害可能发生,损失中等低风险区
0.2-
0.4灾害不易发生,损失较小极低风险区
0.2灾害很难发生,损失微小应用案例某地滑坡风险评估实操本案例以某山区县为研究区,演示完整的滑坡风险评估流程,从数据准备到结果应用,展示风险评价的实际操作过程研究区概况1研究区位于西南山区,面积1200平方公里,地形起伏大,降雨充沛,历史上滑坡灾害频发区内有县城1座,乡镇12个,人口约30万2数据准备收集30m分辨率DEM、地质图、遥感影像、历史灾害点、人口统计、建筑分布等数据对数据进行投影转换、裁剪、质量检查等预处理易发性评价3选取坡度、坡向、高程、岩性、断层、降雨、植被等12个评价因子采用信息量法计算各因子权重,利用ArcGIS进行叠加分析,生成易发性分区图4危险性评价基于历史降雨数据,确定日雨量50mm为滑坡触发阈值结合易发性评价结果,生成危险性分布图高易发区且降雨充沛区域为高危险区易损性评价5利用人口、建筑、农田、道路数据,采用网格分析法,计算各网格易损性指数县城和乡镇所在地易损性最高6风险评价采用乘法模型计算风险指数R=H×V,划分为五级风险区高风险区主要分布在县城周边山地和重要交通沿线结果展示与防治建议评价结果统计管理措施建议极高风险区禁止新建居民点,实施搬迁避让工程,加强实时监测高风险区限制建设活动,已有建筑实施工程治理,建立预警系统中风险区严格建设审批,进行地质灾害危险性评估,加强群测群防低风险区定期巡查,开展防灾知识宣传教育第五章地质灾害监测预警与应急管理监测预警是防灾减灾的关键环节,通过实时监测地质环境变化,及时发现灾害前兆,发布预警信息,为应急决策和人员转移赢得宝贵时间本章将介绍先进的监测技术、智慧平台建设、应急管理体系以及成功的实践案例,展示现代科技在地质灾害防治中的重要作用智慧监测平台与多源数据融合随着信息技术发展,地质灾害监测已从传统的人工巡查发展到天-空-地一体化智能监测体系,实现了全天候、全方位、高精度的灾害监测天基监测卫星遥感空基监测无人机遥感地基监测自动化监测设备利用InSAR(合成孔径雷达干涉测量)技术,监测地表毫米级形变Sentinel-1卫星可以全天候获取雷无人机具有灵活机动、成本低、分辨率高的优势搭载可见光、多光谱、激光雷达等传感器,可以获取包括GNSS位移监测、裂缝监测仪、倾角仪、雨量计、地下水位计等这些设备可以实时采集监测数达影像,不受云雨影响通过时间序列InSAR分析,可以识别缓慢变形的滑坡体,实现早期预警厘米级精度的影像和三维地形数据据,通过无线网络传输到监测平台光学遥感用于灾害识别、植被变化监测、灾后损失评估高分辨率卫星(如GF-
2、WorldView)可以获应用场景包括隐患点详查、灾后应急调查、工程效果监测等无人机倾斜摄影技术可以快速构建三维北斗高精度定位技术实现毫米级位移监测分布式光纤监测技术可以沿光缆连续测量应变和温度,适用取亚米级影像,清晰识别灾害特征模型,直观展示灾害体特征于大型滑坡和地裂缝监测群测群防系统建设经验分享城固县案例陕西省城固县通过构建政府主导、部门协同、群众参与的群测群防体系,显著提升了基层地质灾害防治能力主要做法网格化管理将全县划分为多个网格,每个网格配备网格员,负责日常巡查培训体系定期组织监测员培训,讲解灾害识别、监测方法、预警信号等知识监测手段发放简易监测工具(卷尺、钢钎、记录表),指导群众开展监测信息平台开发手机APP,监测员可以随时上报监测数据和险情信息激励机制设立监测员补贴,提高群众参与积极性成效显著建成后,城固县成功预警多起滑坡险情,实现了人员零伤亡群测群防与专业监测相结合,构建了立体化监测网络,大幅提升了基层防灾能力应急救援路径规划与灾后重建选址GIS空间分析技术在地质灾害应急管理中发挥着重要作用,可以快速分析灾情、优化救援路线、科学选择重建地点,提高应急响应效率应急救援最优路径分析基于道路网络数据,考虑道路等级、路况、受灾情况等因素,建立路阻模型利用Dijkstra算法或A*算法,计算从救援点到灾害点的最短路径或最短时间路径动态路径规划灾后道路可能中断,需要实时更新路网数据,动态调整救援路线多目标优化同时考虑时间最短、距离最短、安全性最高等多个目标救援资源优化配置利用位置分配模型,确定救援中心、物资储备库、临时安置点的最优位置考虑服务半径、人口分布、交通可达性等因素,实现救援资源的科学布局服务区分析计算每个救援点的服务范围,识别服务空白区需求预测根据风险评价结果和人口分布,预测不同区域的救援需求量灾后重建选址评价对于需要搬迁的受灾居民点,科学选择重建地点至关重要选址评价需要综合考虑地质安全性、土地适宜性、交通便利性、生活便利性等因素评价指标包括地质灾害易发性(最重要)、坡度、工程地质条件、到原居住地距离、到道路距离、到水源距离、土地利用现状等采用多准则决策分析方法,筛选候选地块,进行比选优化震后生态环境变化监测强震不仅直接造成滑坡等地质灾害,还会对区域生态环境产生长期影响基于遥感技术,可以监测震后植被恢复、土地利用变化、次生灾害风险演化等监测内容•植被指数(NDVI)时间序列分析,评估植被受损和恢复情况•土地利用变化检测,识别新增不稳定斜坡和松散物源分布•次生灾害(泥石流、堰塞湖)动态监测•生态修复工程效果评估典型案例分析四川茂县泥石流应急响应隐患点风险区双控模式实践+2017年6月24日茂县特大山体垮塌发生后,迅速传统地质灾害防治以隐患点为中心,存在点多面案例启示现代地质灾害防治需要人启动应急响应利用无人机快速获取灾区高清影广、难以全覆盖的问题双控模式将隐患点管防+技防相结合,既要发挥群众的主像,评估灾害规模和次生灾害风险理与风险区管控相结合,实现精准防控体作用,也要充分利用科技手段应急响应要快速、科学、有序,信息共基于GIS分析,优化了救援路线,指导了搜救工隐患点管理对已发现的隐患点进行专业监测、享和部门协同是关键作开展InSAR监测发现周边多处斜坡变形加工程治理、搬迁避让风险区管控基于风险评剧,及时发布预警,避免了次生灾害造成的人员价,划定高风险区,实施建设管控、动态监测、伤亡群测群防应急亮点多部门协同、科技支撑有力、信息共实践效果多地实施双控模式后,防治工作更加享及时系统化、科学化,有效降低了灾害风险第六章前沿技术与未来发展趋势随着人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术的快速发展,地质灾害评估正在经历深刻变革机器学习算法能够从海量数据中自动学习复杂的非线性关系,显著提升了评估的准确性和效率本章将介绍机器学习在地质灾害评估中的应用方法、常用模型及优化技巧,展望未来技术发展方向机器学习在地质灾害评估中的应用机器学习为地质灾害易发性评价提供了强大的建模工具相比传统方法,机器学习模型能够自动发现数据中的复杂模式,处理高维非线性问题,且不需要对因子间关系做先验假设逻辑回归()随机森林()支持向量机()LR RFSVM逻辑回归是最经典的机器学习分类算法,原理简单、可解释性强随机森林是集成学习方法,通过构建多棵决策树并综合其预测结SVM通过寻找最优超平面,实现数据的分类核函数的引入使其能通过拟合逻辑函数,建立评价因子与灾害发生概率之间的关系果,提高模型稳定性和准确性可以处理非线性关系和因子间交互够处理非线性问题在小样本情况下表现优异作用优点泛化能力强、适合小样本缺点对参数敏感、大数据集计优点计算快速、易于理解、可输出概率值缺点只能处理线性优点精度高、抗过拟合、可评估因子重要性缺点模型复杂、算慢适用场景样本量有限但质量高的情况关系,对非线性问题效果欠佳适用场景因子较少、关系较简单可解释性弱、计算量大适用场景因子众多、关系复杂的大规模的情况,或作为基准模型评估模型训练、验证与优化要点010203数据集划分特征工程超参数调优将样本随机划分为训练集(70-80%)和测试集(20-30%)训练集用特征选择和特征变换对模型性能影响巨大使用相关性分析、递归特征不同模型有不同的超参数需要调整随机森林的树数量、最大深度;于模型学习,测试集用于评估模型泛化能力采用k折交叉验证可以更消除等方法筛选重要特征对数变换、标准化等预处理可以改善模型训SVM的核函数类型、惩罚系数等采用网格搜索或贝叶斯优化寻找最优充分利用数据,获得更可靠的评估结果练效果参数组合0405模型评估模型集成使用多种指标全面评估模型准确率、精确率、召回率、F1分数、ROC曲线和AUC值对于易发性评价,单一模型各有优缺点,集成多个模型可以取长补短可以采用投票法、加权平均或堆叠(Stacking)等集成AUC
0.8认为模型效果良好,AUC
0.9为优秀策略,进一步提升预测精度提升地质灾害防治能力共筑安全防线持续学习地质灾害防治是一个不断发展的领域,需要持续关注新理论、新方法、新技科技赋能术充分利用遥感、GIS、人工智能等现代技术,提升风险评估的科学性和精准性注重实践理论学习要与实际工作相结合,在实践中积累经验,提升业务能力使命担当防灾减灾事关人民生命财产安全,每一位防灾工作者都肩负着重大责任协同合作地质灾害防治需要多部门、多学科协作,加强沟通交流,形成工作合力课程回顾携手同行未来展望•地质灾害基础理论期待各位学员成为防灾减灾的中坚力量,在工作岗位上发光发热愿你们运用所学知识,开展科学评估,制定有效对策,为减轻地质灾害损失作出•数据获取与处理共筑安全防线贡献!•易发性评价模型让我们以饱满的热情和扎实的专业能力,投身于地质灾害防治事业,为保•风险评估方法护人民生命财产安全、建设美丽中国贡献力量!•监测预警技术。
个人认证
优秀文档
获得点赞 0