检索结果-南通市图书馆

机器学习在斜坡地质灾害领域的应用现状与展望

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水文地质工程地质 2024年

作者：王家柱铁永波白永健高延超王东辉张鸣之中国地质调查局成都地质调查中心自然资源部地质灾害风险防控工程技术创新中心自然资源部成都地质灾害野外科学观测研究站中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心) 自然资源部地质灾害智能监测与风险预警工程技术创新中心

崩塌、滑坡与泥石流作为最普遍的山区斜坡地质灾害，对人民生命财产安全构成严重威胁。计算机技术的迅速发展和“大数据”时代的到来，为崩、滑坡和泥石流灾害风险防控提供了新动力，人工智能成为备受关注的前沿研究内容，而机器学习算... 详细信息

崩塌、滑坡与泥石流作为最普遍的山区斜坡地质灾害，对人民生命财产安全构成严重威胁。计算机技术的迅速发展和“大数据”时代的到来，为崩、滑坡和泥石流灾害风险防控提供了新动力，人工智能成为备受关注的前沿研究内容，而机器学习算法是其中应用最为广泛的方法之一。文章在大量文献调研的基础上，从经典机器学习算法和深度学习算法两个方面综述了机器学习算法在崩滑流灾害领域的应用，并对目前存在的问题和未来发展方向进行了阐述，结果表明：（1）经典机器学习算法可分为监督学习、无监督学习和强化学习3种，广泛应用在滑坡和泥石流灾害的易发性评价中，普遍认为随机森林模型具有较高的预测精度和建模适应能力；（2）常用的深度学习架构包括自编码器、深度置信网络、卷积神经网络和循环神经网络4类，主要应用在崩滑流灾害的识别、易发性评价及位移预测中；（3）未来研究需重点加强数据质量与数量、提升模型的可解释性、增强模型可靠性与泛化性、构建实时监测预警系统，推动实现地质灾害的自动识别和快速响应。研究结果为采用机器学习开展斜坡地质灾害防灾减灾工作提供支撑和研究方向。

关键词：机器学习深度学习灾害识别易发性评价崩滑流

基于岩石CT扫描的冻融作用对花岗岩细观结构及力学强度影响研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

地质力学学报 2024年第3期30卷 462-472页

作者：侯圣山何箫孟宪森陈亮冯振刘明学李昂郭长宝吉锋中国地质环境监测院北京100081 自然资源部四川雅安地质灾害野外科学观测研究站四川雅安625099 自然资源部地质灾害智能监测与风险预警工程技术创新中心北京100081 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

近年来随着西部地区的基础工程建设数量及规模不断增加,西部高原地区的季节性冻融循环效应的影响也随之增强,开展冻融循环作用下岩石细观特性及强度劣化性质研究对指导西部寒区基础工程建设至关重要。首先在偏光显微镜下对岩石薄片进行... 详细信息

近年来随着西部地区的基础工程建设数量及规模不断增加,西部高原地区的季节性冻融循环效应的影响也随之增强,开展冻融循环作用下岩石细观特性及强度劣化性质研究对指导西部寒区基础工程建设至关重要。首先在偏光显微镜下对岩石薄片进行观察,获取岩石的矿物成分和微结构;接着利用CT扫描技术,对冻融后的花岗岩进行扫描,对扫描图层利用阈值分割进行二值化处理,堆叠得到样品内外结构的高分辨3D数据及影像;结合分形理论计算图像计盒维数并由此对图像复杂度做出量化判断,由此对冻融循环对花岗岩内部结构演化分布特点进行分析;进而揭示其强度演化规律,探究结构演化与强度之间的关系。偏光显微镜下,岩石呈块状构造,具有似斑状粗粒不等粒花岗结构,局部见交代蠕虫结构。似斑晶矿物主要为碱性长石;其他矿物粒径0.25~4.0 mm为主,矿物成分主要为石英、斜长石、碱性长石,次要矿物为黑云母、绿帘石,副矿物有磷灰石、锆石、黄铁矿等,镜下鉴定为似斑状粗粒不等粒黑云二长花岗岩。CT扫描显示,冻融循环效应在影响花岗岩细观结构时,会导致花岗岩内部孔隙率的整体上升,但岩石渗透性变化不大,岩石渗透率仅上升0.003×10^(-3)μm^(2);内部孔隙发育不均匀,试样整体结构改变以萌生较多新的微孔隙为主。冻融循环后岩石内部结构复杂度有所下降,但岩石整体完整性仍然较好,分形维数仍保持在较高水平。分形研究显示,20次冻融循环并未导致花岗岩的结构复杂度发生较大变化,同时试样整体力学特性出现下降,黏性增加以及长期强度出现较大幅度的衰减,进入蠕变试验阶段的应变阈值提高。在评价此类原生结构较致密的岩石的安全性时,仅从结构上进行考量与实际情况往往会出现偏差,应结合必要的强度指标综合评估。岩石在经历冻融循环后,在强度更低的同时会发生更大的变形。该研究可为分形理论在岩石细观结构演化方面的应用及岩石细观结构与强度演化相关研究提供借鉴,并对高寒地区工程施工有指导意义。

关键词：冻融循环阈值分割 CT模型分形维数结构演化长期强度

高位堆积体远程滑坡动力侵蚀过程量化预测模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土力学 2024年第4期45卷 1190-1200页

作者：韩旭东杨秀元孙秀娟宋伟包一丁王春辉中国地质调查局水文地质环境地质调查中心自然资源部三峡库区地质灾害监测预警野外科学观测研究站重庆404700 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心自然资源部地质环境监测工程技术创新中心河北保定071051 中国科学院山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室四川成都610041

高位远程滑坡快速解体后,往往形成碎屑流,会沿程动力侵蚀坡体表层第四纪松散物质,改变滑坡滑移动力学特征,导致滑坡体积显著放大,灾害效应强烈,已成为近年来防灾减灾研究的重点。首先,针对高位堆积体远程滑坡动力侵蚀过程量化预测问题,... 详细信息

高位远程滑坡快速解体后,往往形成碎屑流,会沿程动力侵蚀坡体表层第四纪松散物质,改变滑坡滑移动力学特征,导致滑坡体积显著放大,灾害效应强烈,已成为近年来防灾减灾研究的重点。首先,针对高位堆积体远程滑坡动力侵蚀过程量化预测问题,基于深度积分水动力计算理论与固液两相界面剪应力侵蚀模型架构,构建了高位堆积体远程滑坡动力侵蚀过程量化预测的连续介质数值模型,自主进行了数值实现,编制了具有二阶计算精度的软件程序DisasterFlowV1.0。然后,通过经典的溃坝水流算例验证,结果表明所构建的数值模型的数值求解格式正确并具有较好的总变差不增特性(total variation diminishing,TVD)。再后,通过对柏杨林高位堆积体远程滑坡案例动力侵蚀过程预测可知,所构建的数值模型与传统雪橇模型对该滑坡滑移速度预测结果基本一致,但相较于传统雪橇模型,所构建的数值模型对滑动路径地形的适应能力强,滑移速度预测值振荡性较小。最后,利用所构建的数值模型在时间和空间维度上对柏杨林高位堆积体远程滑坡的动力侵蚀过程进行量化表达,结果表明所构建的数值模型能够对该滑坡动力侵蚀过程中各历时的滑移深度、速度及侵蚀堆积深度进行量化,这是传统雪橇模型所不具备的。所做研究可充实高位远程滑坡动力侵蚀过程量化预测理论与技术体系。

关键词：高位远程滑坡动力侵蚀数值模型 DisasterFlowV1.0 量化预测

基于“天-空-地-深”方法的山区城镇地质灾害隐患判识:以四川省喜德县重点乡镇为例

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

沉积与特提斯地质 2024年第3期44卷 560-571页

作者：熊小辉白永健铁永波高延超徐伟龚凌枫王家柱田凯李鹏岳中国地质调查局成都地质调查中心(西南地质科技创新中心) 四川成都610218 自然资源部地质灾害风险防控工程技术创新中心四川成都611734 自然资源部成都地质灾害野外科学观测研究站四川成都610000 自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室四川成都610218

为了更好地适应山区城镇地质灾害隐患精细识别的需求,实现中、小型以及高隐蔽性地灾隐患的有效判识,本次以川西南喜德县重点乡镇为例,综合采用了光学遥感、InSAR、无人机载LiDAR、地面精细调查、高密度电法等方法,从不同精度和角度对研... 详细信息

为了更好地适应山区城镇地质灾害隐患精细识别的需求,实现中、小型以及高隐蔽性地灾隐患的有效判识,本次以川西南喜德县重点乡镇为例,综合采用了光学遥感、InSAR、无人机载LiDAR、地面精细调查、高密度电法等方法,从不同精度和角度对研究区系统开展了地质灾害隐患判识。结果表明,不同手段具有很好的互补性,综合识别效果较好,共识别地灾隐患80处,包括新增识别29处,此外,识别潜在危险源131处;孕灾条件差异制约着不同识别方法的有效性,其中光学遥感在研究区西北部构造变形强烈、坚硬岩组分布区具有更好的识别效果,无人机摄影测量配合地面斜坡详查及物探探查等手段更适合东部米市宽缓向斜红层分布区的地灾识别,机载LiDAR高清三维摄影对重点城镇后山斜坡普遍发育的“簸箕形”平面形态滑坡和“栎叶状”流域平面形态泥石流识别效果较好;易崩易滑工程地质岩组与顺向型斜坡结构的优势组合是研究区地灾孕育的关键,而深部物探对控灾结构面探查是地质灾害隐患判识的重要佐证。

关键词：遥感解译地面调查地球物理探测地质灾害隐患识别山区城镇

降雨诱发的浅表堆积层滑坡成因机理与稳定性预测模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水文地质工程地质 2024年第2期51卷 183-191页

作者：刘佳意陈春利付昱凯王晨兴李同录肖锐铧刘艳辉长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 黄土高原水循环与地质环境野外科学观测研究站甘肃正宁745399 中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心) 北京100081

强降雨引起的滑坡多以浅表堆积层滑移为主,易群发、危害性大,其地下水和土体内部含水率对降雨的水文响应机制复杂,难以精准开展稳定性预测。为研究降雨引起的滑坡水文响应对稳定性的影响,以四川省青川县后山里滑坡为例,开展现场降雨入... 详细信息

强降雨引起的滑坡多以浅表堆积层滑移为主,易群发、危害性大,其地下水和土体内部含水率对降雨的水文响应机制复杂,难以精准开展稳定性预测。为研究降雨引起的滑坡水文响应对稳定性的影响,以四川省青川县后山里滑坡为例,开展现场降雨入渗监测、相关性分析和力学分析。通过连续3年的降雨量、土体水分和地下水位等监测,分析降雨入渗-土体体积含水率-地下水位的响应规律,得到降雨量与地下水位的相关关系,并基于无限斜坡稳定性计算公式构建基于降雨量和地下水位埋深的浅层滑坡稳定性预测模型。结果表明:(1)年内地下水呈周期性波动,分为缓慢下降期、快速下降期和快速上升期三个阶段,且降雨量与地下水埋深呈线性负相关,与水位升幅相关性不显著;(2)根据稳定性预测模型确定了该滑坡失稳的临界降雨阈值为81.8mm/d,地下水埋深阈值为0.73m。研究结果可为降雨诱发浅表堆积层滑坡的预警预报提供参考。

关键词：堆积层滑坡降雨量地下水位滑坡稳定性预警

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国近海浅层气调查研究进展

海洋地质与第四纪地质 2024年第3期44卷 183-196页

作者：段晓勇印萍谢永清曹珂仇建东李梅娜李雪中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 中国地质调查局舟山海洋地质灾害野外科学观测研究站青岛266237 自然资源部浙江沿海城市地质安全野外科学观测研究站杭州310007 浙江省海洋地质调查大队舟山316000 中国地质大学(武汉) 武汉430074

随着海洋开发利用不断深入和全球气候变化持续加剧,近海沉积物中的浅层气(主要成分是甲烷)导致的灾害问题和可能产生的气候影响受到了进一步的关注,但目前为止对浅层气仍然缺乏系统的认识。在此对浅层气相关的主要认识进行了全面梳理,... 详细信息

随着海洋开发利用不断深入和全球气候变化持续加剧,近海沉积物中的浅层气(主要成分是甲烷)导致的灾害问题和可能产生的气候影响受到了进一步的关注,但目前为止对浅层气仍然缺乏系统的认识。在此对浅层气相关的主要认识进行了全面梳理,包括形成机理、存在形式、调查技术方法、分布特征、控制因素、主要危害等,以期为后续相关调查、理论研究和减灾防灾技术研发提供支撑。沿海三角洲平原第四纪下切河谷中充填的砂体和近海全新世细颗粒沉积物中普遍存在浅层气,以气包、分散气泡或溶解气的形式存在,近海大部分地区的浅层气主要来源于生物成因。含气沉积物的声学特性(声速、声衰减等)、孔隙水化学组成(如SO_(4)^(2-)、溶解气含量)会发生明显改变,这是支撑地球物理和地球化学探测技术应用的理论基础。浅层气的存在会改变土体力学特性,对工程建设造成较大危害;同时沉积物中的甲烷也会逸出到大气中,加剧全球变暖。基于对现有成果的总结,建议进一步加强海底浅层气形成机理、运移特性及其与气候变化的互馈机制方面的理论研究。

关键词：甲烷形成机理分布特征调查方法危害中国近海

基于频率比−支持向量机耦合模型的四川省喜德县滑坡易发性评价

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

沉积与特提斯地质 2024年第3期44卷 547-559页

作者：孙才铁永波宁志杰徐伟熊小辉重庆交通大学河海学院重庆400074 中国地质调查局成都地质调查中心(西南地质科技创新中心) 四川成都610218 自然资源部地质灾害风险防控工程技术创新中心四川成都611734 自然资源部成都地质灾害野外科学观测研究站四川成都610000 中国地质大学(北京)中国地质科学院北京100083

针对滑坡易发性评价中因子分级基础数据与评价模型的选取问题,本文以滑坡灾害频发的四川省喜德县为研究区,采用斜坡单元为评价单元,通过对评价因子进行相关性分析,选取高程、坡度、曲率、NDVI、SPI、距水系距离、距道路距离、距断层距... 详细信息

针对滑坡易发性评价中因子分级基础数据与评价模型的选取问题,本文以滑坡灾害频发的四川省喜德县为研究区,采用斜坡单元为评价单元,通过对评价因子进行相关性分析,选取高程、坡度、曲率、NDVI、SPI、距水系距离、距道路距离、距断层距离、斜坡结构、工程地质岩组、土地利用类型11个评价因子,分别对区域点属性和滑坡点属性两类基础数据采用自然断点法进行因子分级,代入频率比模型和频率比–支持向量机耦合模型来评价滑坡易发性,并使用受试者工作特征(ROC)曲线与典型斜坡来验证模型精度。结果显示:以滑坡点属性作为分类基础数据并运用耦合模型得到的评价精度最高,对应的曲线下面积(SAUC)值为0.752,能更好地预测滑坡易发性;模拟结果显示,研究区极高、高易发区面积占比分别为4.65%和23.73%,主要分布在地形起伏较大、断层发育、人类工程活动强烈的区域。相反,断层稀疏、人口分散的地区属于中、低易发区,其面积占比分别为44.20%和27.42%。结果将为喜德县及其类似地区滑坡易发性评价工作提供科学参考。

关键词：滑坡易发性因子分级频率比模型支持向量机模型耦合模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于I-D-R阈值模型的滑坡气象预警

地球科学 2024年第3期49卷 1039-1051页

作者：刘谢攀殷坤龙肖常贵陈丽霞曾韬睿李烨刘真意龚泉冰陈卫群中国地质大学工程学院湖北武汉430074 西安测绘总站陕西西安710054 浙江省地质环境监测中心浙江杭州310007 自然资源部浙江地质灾害野外科学观测研究站浙江杭州310007 中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 中国地质大学地质调查研究院湖北武汉430074 磐安县自然资源和规划局浙江磐安322300

建立滑坡灾害多维度气象预警判据和划分“网格化”预警单元能够为滑坡灾害气象预警提供科学依据.本文以浙江省金华市磐安县205个降雨型滑坡为研究对象,首先,基于平均有效降雨强度-降雨历时(I-D)阈值模型,采用普通最小二乘回归(OLSQ)和... 详细信息

建立滑坡灾害多维度气象预警判据和划分“网格化”预警单元能够为滑坡灾害气象预警提供科学依据.本文以浙江省金华市磐安县205个降雨型滑坡为研究对象,首先,基于平均有效降雨强度-降雨历时(I-D)阈值模型,采用普通最小二乘回归(OLSQ)和分位数回归(QR)划分临界阈值曲线;其次,引入当日降雨量(R),进一步优化I-D阈值模型,建立I-D-R阈值模型,采用不同参数估计方法对比不同阈值模型精度,选择最优阈值模型作为磐安县滑坡灾害气象预警判据;最后,基于降雨分布的差异性,在划分地形单元的基础上利用泰森多边形(VD)建立了乡镇级别的“网格化”预警单元.结果显示:(1)I-D-R阈值模型相比于I-D阈值模型具有更好的预警精度,且基于QR的I-D-R阈值模型效果更好,警告及以上阈值等级精度提升到50%,特别注意及以上阈值等级精度提升到88.9%;(2)采用基于QR的I-D-R降雨阈值作为磐安县51个预警单元四级气象预警(红、橙、黄、蓝)的判据,并提出相应的应急响应措施.研究成果提供了一种新的阈值模型,能够为磐安县区域气象预警提供借鉴与参考.

关键词：滑坡气象预警降雨阈值最小二乘回归分位数回归 I-D-R阈值模型工程地质

边坡雷达在重大突发性滑坡应急监测中的应用研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

沉积与特提斯地质 2024年第1期44卷 150-161页

作者：徐伟铁永波李江李宗亮巴仁基田凯冉涛王家柱中国地质调查局成都地质调查中心(西南地质科技创新中心) 四川成都610218 自然资源部地质灾害风险防控工程技术创新中心四川成都610000 自然资源部成都地质灾害野外科学观测研究站四川成都610000 中安国泰(北京)科技发展有限公司北京100020 中国地质调查局军民融合地质调查中心四川成都610036

西南地区突发性重大地质灾害常发生于深切河谷区,在应急抢险过程中,存在人员难到达、地面调查与监测困难、灾害持续变形破坏造成的危害大等问题。以西藏自治区江达县白格滑坡和四川丹巴县阿娘寨滑坡应急抢险为例,应用边坡雷达对白格滑... 详细信息

西南地区突发性重大地质灾害常发生于深切河谷区,在应急抢险过程中,存在人员难到达、地面调查与监测困难、灾害持续变形破坏造成的危害大等问题。以西藏自治区江达县白格滑坡和四川丹巴县阿娘寨滑坡应急抢险为例,应用边坡雷达对白格滑坡残留体和阿娘寨滑坡复活体进行应急监测和变形特征研究。结果表明:通过边坡雷达获取各测点的累计视向变形量、变形速率、变形加速度等监测数据绘制监测区变形云图和监测曲线,判识滑坡区变形破坏及发展趋势、研判各变形区所处的变形演化阶段,快速对临滑破坏区进行识别与预报。边坡雷达能对突发性重大地质灾害开展非接触式全天候实时监测,既能实时掌握灾害变形特征,也保证了监测人员安全,对今后类似的突发性地质灾害应急监测和预警预报具有参考借鉴意义。

关键词：白格滑坡阿娘寨滑坡边坡雷达变形规律匀速变形阶段