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    2022年 第51卷 第10期    刊出日期:2022-10-20
    上一期   
    GNSS滑坡监测预警技术进展
    张勤, 白正伟, 黄观文, 杜源, 王铎
    2022, 51(10):  1985-2000.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220299
    摘要 ( 330 )   HTML ( 60)   PDF (5536KB) ( 405 )  
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    滑坡灾害在全球广泛分布,严重影响人类活动和人居安全。全球卫星导航系统(GNSS)已经被广泛应用于滑坡灾害监测预警工作,但其在复杂场景监测预警中依然存在诸多技术瓶颈。本文首先综述了GNSS硬件数据采集、软件数据处理和多源融合监测等方面的研究进展,重点分析了各类GNSS滑坡监测技术优势、适用范围和存在问题;然后,从滑坡位移预测、临滑时间预报和预警实施等方面介绍了GNSS滑坡预警的技术方法;最后,在梳理复杂场景GNSS实时滑坡监测预警中面临挑战的基础上,对GNSS滑坡监测预警技术的发展趋势和研究方向提出了一些思路。
    InSAR滑坡监测研究进展
    朱建军, 胡俊, 李志伟, 孙倩, 郑万基
    2022, 51(10):  2001-2019.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220294
    摘要 ( 261 )   HTML ( 42)   PDF (23492KB) ( 658 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    InSAR技术的发展及数据的丰富,使其成为了滑坡监测中的重要手段之一。本文首先从InSAR滑坡监测的数据选择开始,介绍不同数据、场景对于InSAR滑坡监测的影响;其次,对当前影响InSAR滑坡监测精度的主要因素进行分析,综述了目前主流的解决方法;然后,对当前InSAR滑坡三维形变监测的方法做了系统性的分类,总结了各自的优缺点及使用范围;最后,对目前限制InSAR滑坡监测的主要问题、可能的解决途径及未来的发展方向等问题进行了探讨。
    地质灾害航空遥感技术应用现状及展望
    许强, 郭晨, 董秀军
    2022, 51(10):  2020-2033.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220302
    摘要 ( 169 )   HTML ( 29)   PDF (24455KB) ( 557 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    我国地质灾害发生十分频繁,因灾损失尤为严重,近年来发生的多起重大地质灾害事件表明高植被覆盖山区,以及一些受地形条件限制人迹罕至区域的地质灾害防治工作仍是传统群测群防的难题。航空遥感技术因其独特视场角、机动灵活等优势可快速高效地揭示地质灾害的空间分布特征和时空演化规律,在地质灾害调查评价、应急响应等方面发挥了重要作用。本文在简要概述航空遥感技术、平台及传感器的基础上,系统总结了国内外航空遥感在地质灾害识别解译、调查评价、长期监测、应急响应、VR展示等方面的研究应用,阐述了目前地质灾害航空遥感应用所面临的机遇和挑战,并对航空遥感在地质灾害应用研究的发展趋势做出了展望。
    顾及样本优化选择的多核支持向量机滑坡灾害易发性分析评价
    刘纪平, 梁恩婕, 徐胜华, 刘猛猛, 王勇, 张福浩, 罗安
    2022, 51(10):  2034-2045.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220326
    摘要 ( 105 )   HTML ( 23)   PDF (5632KB) ( 136 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    滑坡灾害易发性分析评价对地质灾害的防治与管理具有重要意义。针对滑坡灾害样本选择策略,单核支持向量机多特征映射不合理的问题,本文提出顾及样本优化选择的多核支持向量机(multiple kernel support vector machine,MKSVM)滑坡灾害易发性分析评价方法。为了保证样本平衡性并提高负样本的合理性,采用相对频率比(relative frequency,RF)综合评价各状态对于滑坡灾害易发性影响的重要程度,实现各评价因子状态的合理划分;利用确定性系数法(certainty factor,CF)计算各评价因子各状态分级影响滑坡灾害的敏感性,并在此基础上进行加权求和得到各栅格单元的滑坡灾害易发性指数,在滑坡灾害易发性指数极低和低易发区内随机选择与滑坡灾害点数目一致的非滑坡灾害点作为负样本数据。利用MKSVM对各特征空间最优核函数进行线性组合,解决了单一核函数映射不合理的问题,提高了模型的分类准确率和预测精度。以湖南省湘西土家族苗族自治州为研究区,从滑坡灾害易发性分区图、分区统计及评价模型精度3个方面对CF样本策略的MKSVM模型、CF样本策略的单核SVM模型、随机样本策略的MKSVM模型、随机样本策略的单核SVM模型进行了对比分析。结果表明,4种模型的受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)下的面积(area under curve,AUC)分别为0.859、0.809、0.798、0.766,验证了CF样本策略的合理性、有效性及MKSVM模型的可靠性。
    广域滑坡灾害隐患InSAR显著性形变区深度学习识别技术
    吴琼, 葛大庆, 于峻川, 张玲, 李曼, 刘斌, 王艳, 马燕妮, 刘宏娟
    2022, 51(10):  2046-2055.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220303
    摘要 ( 159 )   HTML ( 21)   PDF (32928KB) ( 284 )  
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    全面识别和发现地质灾害隐患,已成为我国地质灾害防治的重大实际需求。目前,基于InSAR技术和深度学习相结合用于广域尺度下地质灾害隐患智能识别应用效果与适用性还需要进一步探索与研究。本文基于Stacking InSAR技术获得地表形变相位数据,利用深度学习检测识别正在变形的滑坡隐患位置与分布,确定显著性形变区边界,探索将上述技术方法推广到一定的广域范围和动态更新数据集。结果显示,测试数据集显著性形变区平均识别精度为0.69,召回率为0.67,F1 score为0.67,动态更新数据集识别精度为0.85,召回率为0.58,F1 score为0.68。研究表明,本文方法在广域地灾隐患识别中具有应用可行性,可为地质灾害监测预警提供理论基础与技术支撑。
    孕灾机理与综合遥感结合的三峡库首顺层岩质滑坡隐患识别
    黄海峰, 薛蓉花, 赵蓓蓓, 易武, 邓永煌, 董志鸿, 柳青, 易庆林, 张国栋
    2022, 51(10):  2056-2068.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220306
    摘要 ( 63 )   HTML ( 8)   PDF (32683KB) ( 154 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    隐患识别是实现地质灾害从注重灾后救助向注重灾前预防转变的重要技术工作。本文以三峡库首秭归沙镇溪镇周边岸坡段顺层岩质滑坡隐患识别为基础,提出基于孕灾机理与综合遥感相结合的地质灾害隐患识别方法。首先,借助资料整理分析、遥感调查和现场调查等查明孕灾环境,并建立孕灾指标体系;其次,针对典型灾害体开展地质结构与致灾机理分析,以揭示典型孕灾模式,并建立综合遥感判识标志;再次,采用易发性分区评价,结合高分光学卫星遥感与InSAR等天基遥感变化检测技术,圈定隐患识别的易发重点靶区;然后,针对高易发靶区,利用无人机摄影测量、LiDAR等空基遥感技术识别疑似隐患体;最后,通过地面核查与专家判识,确认并圈定地质灾害隐患。利用该套技术方法,在工作区内共识别出8处地质灾害隐患,其中5处为具备孕灾模式但尚未出现明显变形的顺层岩质滑坡隐患体。结果表明,该套技术方法以查明孕灾环境及建立孕灾模式为核心与前提、以综合遥感探测为重要技术支撑,可以弥补目前主要依赖遥感变化探测开展隐患识别易造成精度较低甚至失效的缺陷,尤其适合于山高坡陡、植被覆盖茂密地区的隐蔽性、突发性地质灾害的隐患识别。
    联合InSAR与无人机航测的白鹤滩库区蓄水前地灾隐患广域识别
    戴可人, 沈月, 吴明堂, 冯文凯, 董秀军, 卓冠晨, 易小宇
    2022, 51(10):  2069-2082.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220305
    摘要 ( 120 )   HTML ( 14)   PDF (58296KB) ( 250 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    白鹤滩水电站位于我国西南高陡山区,是我国实施“西电东送”的国家重大工程之一。水库两岸是地质灾害高易发区,传统的地质灾害调查手段存在工作效率低、危险性高、无法覆盖高位隐患点等弊端。联合星载合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)与无人机航测技术应用于广域地灾隐患探测对于库区地灾隐患广域识别、掌握其分布规律及辅助后续重点防治具有重要意义。本文基于142景Sentinel-1卫星升降轨影像,采用时间序列InSAR技术对白鹤滩库区重点库岸段蓄水前两岸活动性坡体进行探测,同时利用无人机航测技术对其进行了野外验证与辅助分析,根据航片生成的数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、三维模型等航摄数字产品,结合形变与地形地貌特征,确定了32处地灾隐患点。并结合隐患点的形变量级、形变面积、是否涉水、是否具有明确威胁对象等因素给出了防治建议,建立了全面而准确的蓄水前地灾隐患灾害库。最后基于此案例对两种技术优势特长、适用范围以及如何高效联合应用进行了总结。本文揭示了两种技术在广域地灾隐患识别时的结合应用,无人机航测不仅能对InSAR技术探测到的形变区进行验证,同时InSAR也可以指导重点航测区域,提高航测飞行效率。通过结合两项技术提供的实时与历史信息、形变与地质信息可实现综合研判,形成基于空天遥感技术的高效库岸地质灾害综合遥感识别方法。
    联合InSAR和SSA的膨胀土边坡形变特征分析——以南水北调工程为例
    朱武, 窦昊, 殷那政, 程意清, 张双成, 张勤
    2022, 51(10):  2083-2092.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220357
    摘要 ( 108 )   HTML ( 13)   PDF (13017KB) ( 160 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    膨胀土边坡具有吸水剧烈膨胀、失水剧烈收缩及反复胀缩形变的特性,工程中与外界接触极易引发膨胀土滑坡。南水北调中线工程是一项缓解我国华北平原水资源短缺、优化水资源配置的国家重大战略工程。中线总干渠约有1/3段穿越膨胀土区域,增加了南水北调工程沿线边坡失稳的可能性,亟须开展膨胀土边坡形变监测和特征分析。基于此,本文收集了112景Sentinel-1A升轨SAR数据,采用时间序列InSAR技术获取了中线某渠道沿线2017年3月12日—2021年4月8日的时间序列形变,并基于奇异谱分析(SSA)对时间序列形变进行分解提取膨胀土边坡形变特征。研究结果表明:干渠挖方膨胀土边坡由于卸荷回弹作用表现为抬升形变,最大年抬升速率约为18 mm/a;填充膨胀土边坡由于土体固结作用表现为下沉形变,最大年下沉速率约为15 mm/a;膨胀土形变量大小与填挖深度正相关,挖方越深抬升形变越大,填充越高下沉形变越大;降雨和温度是影响干渠膨胀土边坡形变的主要外部因素,其造成的形变会时滞2~3个月。本文研究将为南水北调工程膨胀土边坡稳定性评估提供科学依据。
    基于摄影测量系统的岩体结构面精细识别表征及应用
    许文涛, 李晓昭, 章杨松, 朱鸿鹄, 张巍, 宣程强
    2022, 51(10):  2093-2106.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220359
    摘要 ( 108 )   HTML ( 28)   PDF (15919KB) ( 281 )  
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    岩体结构面的识别和特征参数的表征对于岩体特性及失稳机制研究具有重要的基础意义。本文基于无人机航测、GPS-RTK,以及地面近景摄影组成的摄影测量系统对甘肃北山不同尺度岩体结构面进行了系统性研究。利用不同视角摄影得到的地物照片建立了场区数字正射影像模型和露头三维重构数字表面模型,通过数字化的识别和统计方法实现了岩体结构面信息的有效解译和特征参数的表征。对典型露头和区域的研究结果表明,采用的摄影测量系统可从不同维度和尺度进行岩体结构面的精细化调查和识别。根据结构面特征参数的变异性,对场区大断裂F31断层的断裂影响带进行了评估,初步得到F31断层对上盘岩体完整性的影响范围约为150~200m,影响形式为负指数型。
    基于区域参考框架的GNSS滑坡监测
    王国权, 鲍艳
    2022, 51(10):  2107-2116.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220308
    摘要 ( 84 )   HTML ( 16)   PDF (7848KB) ( 93 )  
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    区域参考框架是实现高精度区域大地形变观测和滑坡灾害长期监测的基础设施。结合活动地块的划分和长期的GNSS观测结果,笔者将我国大陆和海域初步划分为7个“刚性骨架地块”,简称“刚性地块”,拟建立覆盖我国陆海全域的区域参考框架系列:东北、华北、华南、西北、青藏、川滇及南海参考框架。本文介绍了从全球参考框架(IGS14)到区域参考框架的坐标转换方法,并例举了华北参考框架(NChina20)和华南参考框架(SChina20)在滑坡长期监测和滑坡初动自动识别领域的应用。
    顾及运动状态改正的GNSS滑坡监测基准站切换方法
    王铎, 黄观文, 杜源, 白正伟, 陈孜, 李杨
    2022, 51(10):  2117-2124.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220295
    摘要 ( 71 )   HTML ( 13)   PDF (5694KB) ( 88 )  
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    实时相对定位技术已广泛应用于高精度实时滑坡监测,其高精度定位依赖于连续稳定的基准站数据。然而基准站数据由于供电、通信等原因时常发生中断,严重影响滑坡监测结果的连续性和可靠性。本文提出顾及运动状态改正的GNSS滑坡监测基准站切换方法,首先根据待切换新基准站长期监测时间序列确定其运动状态,然后基于滑坡体变形演化规律,结合运动状态建立新基准站位移模型并定期对模型检核,最后根据新基准位移对各监测点位移进行修正。该方法成功应用于甘肃黑方台滑坡监测基准站切换,且改正后各监测站位移与真实变形接近。以改进型切线角作为滑坡预警判据,使用改正前后的监测位移-时间序列进行预警,预警结果表明,不进行改正可能导致预警的误判。本文方法针对基准站数据中断问题,通过切换新基准并对基准误差进行修正以获取连续可靠的滑坡监测序列,保障了滑坡监测的连续性和预警的及时性。
    时空Kalman滤波在变形分析中的应用研究
    石强, 戴吾蛟, 晏慧能, 刘宁
    2022, 51(10):  2125-2138.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220292
    摘要 ( 118 )   HTML ( 9)   PDF (10352KB) ( 255 )  
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    时空Kalman滤波可对变形监测数据进行时空滤波去噪、数据插补和变形预测,本文利用时空Kalman滤波进行变形分析,从模型原理及试验两方面比较分析了Kriged Kalman filter(KKF)、space time Kalman filter(STKF)和spatio-temporal mixed effects(STME) 3种典型时空Kalman滤波模型的性能和适用性。结果表明:3种时空Kalman滤波模型均基于空间基函数及动力学模型组合形式描述时空数据的时空相关性,其主要差异在于空间变异的描述形式不同、空间基函数和状态转移矩阵构造过程不同及模型降维方法不同。在适用性方面,KKF模型更适合于稀疏测站的变形分析,STKF模型及STME模型更适合于海量测站的变形分析。在变形分析应用效果方面,3种时空Kalman滤波模型均具有较高精度的时空滤波去噪、数据插补和变形预测性能,其滤波结果相对于普通Kalman滤波结果的平均改善率为21.1%,其缺失数据插补结果相对于Hermite时间插值结果的平均改善率为42.4%,其空间预测结果相对于Kriging空间插值结果的平均改善率为65.3%,其对已知测站未来变形的时空预测结果相对于普通Kalman滤波时间预测结果的平均改善率为20.6%,其对非观测站点未来变形的时空预测结果相对于Kalman滤波+Kriging组合模型预测结果的平均改善率为20.5%。
    滑坡灾害监测的圆弧合成孔径雷达大气相位校正方法
    杜年春, 王玉明, 沈向前, 谢翔
    2022, 51(10):  2139-2148.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220301
    摘要 ( 50 )   HTML ( 6)   PDF (5953KB) ( 104 )  
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    地基圆弧合成孔径雷达通过形变值测量实现滑坡预警,是一种重要的滑坡灾害监测遥感手段。大气相位校正影响形变值测量精度,是长时间稳定监测的关键技术。本文提出一种基于网格划分的两阶段大气相位校正方法。该方法通过特征提取及分类获得永久散射点,基于此实现监测点的自动筛选;利用网格估计大气相位,有效降低运算量,提高了计算效率;结合空间滤波和时间序列滤波,保证了大气相位估计的准确性。实测数据处理结果表明了该文所提方法在大气相位校正方面的有效性。
    综合地表与深部位移监测数据的滑坡多目标加权位移反分析方法
    戴粤, 戴吾蛟, 余文坤
    2022, 51(10):  2149-2159.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20210163
    摘要 ( 54 )   HTML ( 6)   PDF (6536KB) ( 95 )  
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    针对滑坡参数反演存在的多目标优化问题,同时为弥补滑坡深部位移监测点位稀疏的不足,提出了一种综合地表与深部位移监测数据的滑坡多目标加权位移反分析方法。该方法利用地表与深部位移监测数据构建多目标位移反分析模型,采用抗差Helmert方差分量估计法计算各类位移观测量的抗差验后随机模型,优化反演模型的权参数。试验结果表明:深部位移信息量不足会导致位移反分析结果出现严重偏差,综合地表与深部位移信息的反演结果更为准确;基于抗差Helmert方差分量估计的多目标加权位移反分析方法不仅可以合理确定不同类型观测数据的权重,还能够有效抵制异常粗差对反演结果的影响,提高了反演计算精度。
    基于深度学习的滑坡位移时空预测
    罗袆沅, 蒋亚楠, 许强, 廖露, 燕翱翔, 刘陈伟
    2022, 51(10):  2160-2170.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220297
    摘要 ( 124 )   HTML ( 19)   PDF (5198KB) ( 162 )  
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    滑坡变形监测数据是认识滑坡变形演化规律的直接依据,对该数据深度挖掘是实现滑坡灾害预警预报的有力保障。现有的滑坡位移预测模型多局限于单个监测点的时序预测,且未考虑监测点间的空间相关性。针对上述问题,本文提出了一种基于深度学习的滑坡位移时空预测模型:首先,构建表达所有点间空间相关性的加权邻接矩阵;其次,引入外界影响因素加强属性特征矩阵,以构建图结构数据;最后,采用集合图卷积网络(GCN)和门控循环单元(GRU)的深度学习模型,并通过多组试验寻找最优超参数,实现滑坡位移的时空预测。本文模型结果的均方根误差为4.429 mm,与对比模型相比至少降低了47.3%。而消融试验结果也显示,引入外界影响因素的属性增强可进一步提高模型的预测性能,均方根误差相对于未属性增强结果减少了28.4%。结果表明,该方法可用于滑坡位移或其他地质灾害中同样具有时空关联属性的观测量的时空预测。
    时序InSAR滑坡形变监测与预测的N-BEATS深度学习法——以新铺滑坡为例
    郭澳庆, 胡俊, 郑万基, 桂容, 杜志贵, 朱武, 贺乐和
    2022, 51(10):  2171-2182.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220298
    摘要 ( 125 )   HTML ( 13)   PDF (9020KB) ( 189 )  
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    滑坡通常发生突然,破坏力巨大,经常造成重大生命安全事故和财产损失。高可靠性、高精度及具有抗差性能的滑坡形变监测预测手段和方法对于国家防灾减灾需求具有切实意义。InSAR技术是一种能够全天时和全天候观测获取高空间分辨率和宽覆盖率影像,高灵敏性捕捉时空维动态变化的监测手段,然而目前应用InSAR时序影像对滑坡区进行滑坡预测的工作仅是凤毛麟角。基于时序InSAR观测结果,本文提出了一种能够有效解决中短期滑坡预测问题的深度学习滑坡预测方法。在三峡新铺滑坡区应用N-BEATS网络模型和Sentinel-1 SAR数据进行形变预测,以均方根误差1.1 mm的预测精度完成了滑坡预测工作,并对预测结果进行了数据结构影响的规律性分析、传统方法效果对比、抗差性评估及置信区间估计等多方位的剖析,结果显示出了其高精度、高可靠性及具有一定抗差能力的突出优势。
    顾及降雨影响的动态优化时滞时序GM(1,2)模型在滑坡位移预测中的应用
    高雅萍, 陈曦, 涂锐
    2022, 51(10):  2183-2195.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220290
    摘要 ( 52 )   HTML ( 4)   PDF (6696KB) ( 88 )  
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    滑坡体除了因自身重力产生位移外,还受到降雨的影响,但通常降雨对滑坡位移的作用具有滞后性。为了分析并预测降雨对滑坡位移的影响,本文提出一种顾及降雨影响的动态优化时滞时序GM(1,2)滑坡位移预测模型。首先,利用经验模态分解(EMD)分解位移序列并通过时间序列重构得到周期位移序列和趋势位移序列,对降雨数据和滑坡周期位移序列进行时滞分析和相关分析,确定时滞时间和影响程度,建立基于背景值优化的动态时滞GM(1,2)模型预测降雨量变化导致的滑坡周期位移变化;然后,建立门限自回归模型预测滑坡趋于自然变化的趋势位移;最后,通过时序叠加得到顾及降雨影响的滑坡预测位移,建立了顾及降雨因素的动态优化时滞时序GM(1,2)组合预测方法。本文以福宁高速公路八尺门滑坡和秭归县八字门滑坡监测数据为例,验证了动态优化时滞GM(1,2)模型的精度,并与其他模型的预测结果进行了对比分析。试验结果表明,动态优化时滞时序GM(1,2)组合预测模型能准确地预测降雨影响导致的滑坡位移变化,预测效果较好,该组合模型对滑坡灾害的预警与防治具有一定的参考价值。
    滑坡位移EEMD-SVR预测模型
    王晨辉, 赵贻玖, 郭伟, 孟庆佳, 李滨
    2022, 51(10):  2196-2204.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220291
    摘要 ( 49 )   HTML ( 5)   PDF (6169KB) ( 91 )  
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    滑坡位移预测是滑坡灾害实时监测预警的重要组成部分,良好的滑坡位移预测模型有助于预测地质灾害发生。滑坡变形受多种外界因素影响呈现出随机性和非线性的特点,在现有的滑坡位移预测方法中,机器学习方法在滑坡位移预测中得到了广泛的应用。针对滑坡位移预测是趋势项位移和周期项叠加的特点,本文研究采用基于集成经验模态分解(EEMD)的滑坡趋势项和周期项位移提取方法,结合支持向量回归(SVR)模型实现对滑坡的位移预测。首先,详细介绍了该模型的构建过程和预测性能,并以均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和决定系数(R2)作为评估模型的预测性能指标。然后,分别利用EEMD-SVR、SVR、Elman模型对贵州省岩溶山区的一处滑坡进行位移预测,结果表明,EEMD-SVR模型连续1 d预测的RMSE值、MAPE值和R2值分别为0.648 mm、0.518%和0.996 8,可以提供更高可靠的滑坡位移预测精度,对同类滑坡的位移预测具有一定的参考价值。
    三峡库区“阶跃”型滑坡变形机理与预警模型
    郭飞, 黄晓虎, 邓茂林, 易庆林, 张鹏, 陈建伟, 陈陆军
    2022, 51(10):  2205-2215.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220296
    摘要 ( 78 )   HTML ( 9)   PDF (12090KB) ( 105 )  
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    自2003年蓄水以来,三峡库区已查明的滑坡或潜在滑坡高达5000余处,这些灾害对三峡水库的持续运营、大坝、航道及库区居民的安全造成了严重的威胁。通过研究滑坡的变形特征、诱发因素及失稳机制,有助于开展滑坡的稳定性评价,并构建预警预报模型。以三峡库区八字门滑坡为研究对象,综合分析降雨、库水位、人工和自动GNSS监测等数据,结合勘查资料及野外宏观巡查,研究了滑坡的变形特征及失稳机理,并确定合理的预警判据及阈值。研究表明:①八字门滑坡整体变形明显,处于蠕动变形阶段,滑坡变形主要集中于每年5—9月,滑坡累积曲线呈现典型的“阶跃”状变形特性。②滑坡的变形受斜坡结构、岩性等因素的控制,水库水位下降是滑坡变形的主要驱动因素,并与库水下降速率正相关。另外,特大暴雨和持续降雨在水位下降阶段、水库低水位运行期及水位上升期会促进滑坡变形,是滑坡的次要驱动因素。③通过精细化数据分析以及改进切线角法获取的八字门滑坡出现“阶跃”变形的位移速率阈值为4.6 mm/d,7 d累积降雨量阈值为60 mm,库水位阈值为159 m,库水位下降速率阈值0.4 m/d。
    基于水文-气象阈值的区域降雨型滑坡预测研究
    赵彬如, 陈恩泽, 戴强, 朱少楠, 张君
    2022, 51(10):  2216-2225.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220293
    摘要 ( 60 )   HTML ( 8)   PDF (2687KB) ( 84 )  
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    目前区域降雨型滑坡预测主要依赖降雨阈值开展,然而从降雨诱发滑坡机理可知,除降雨入渗导致的土壤含水量变化外,降雨入渗前的土壤含水量也是影响边坡失稳的重要因素,无法考虑降雨入渗前的土壤湿度情况,被认为是降雨阈值在滑坡预测中表现差的主要原因。针对这一问题,本文以四川省都江堰地区作为试验区域,提出考虑前期土壤湿度的区域降雨型滑坡预测思路,通过统计分析历史滑坡数据,构建了基于前期土壤湿度和近期降雨情况的水文-气象阈值模型,其中前期土壤湿度情况由改进的前期有效降雨指数刻画,近期降雨情况由最近的累积降雨量表示。试验结果表明:在试验区域的降雨型滑坡预测中,水文-气象阈值模型表现出较好的命中率和较低的误报率。本文构建的水文-气象阈值模型,可同时考虑前期土壤湿度和近期降雨对滑坡发生的影响,模型所需数据少、所用方法简单易操作且预测性能较优,适合在区域降雨型滑坡预测中推广应用。
    融合工程地质资料与GNSS高精度监测信息的黑方台党川黄土滑坡稳定性研究
    凌晴, 张勤, 张静, 瞿伟, 孔令杰, 朱丽, 张金辉
    2022, 51(10):  2226-2238.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220307
    摘要 ( 45 )   HTML ( 3)   PDF (19163KB) ( 185 )  
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    针对当前滑坡稳定性评价方法难以准确获取评价结果的突出问题,本文提出了一种融合地下水、工程地质钻孔信息及灌溉资料等工程地质资料与GNSS观测的黄土滑坡稳定性评价方法。首先,基于高分辨率影像、高精度DEM、地层地貌等多源异构数据,建立滑坡精细三维地质模型体;然后,将滑坡外部高精度GNSS监测数据作为模型外部约束条件,进一步构建起融合工程地质资料与GNSS观测的黄土滑坡稳定性综合评价模型。本文方法能够将滑坡外部大地测量高精度监测数据与工程地质数值模拟手段有机融合,实现了滑坡外部形变信息与内部变形机制的有效耦合。通过我国典型黄土滑坡域甘肃黑方台党川实际发生的两起滑坡失稳事件验证表明,本文方法可有效地提高滑坡稳定性评价结果的精度及可靠性,获取了与试验区域滑坡实际失稳情况相一致的结果:HF06/07 GNSS监测点首先失稳,其次是HF09监测点失稳,最后是HF05监测点失稳。基于本文方法获取的滑坡失稳顺序与实际滑坡发生顺序高度一致,显著优于现有的滑坡失稳数值模拟法。
    利用GPS和InSAR数据研究地震地壳形变及构造特征
    许光煜
    2022, 51(10):  2239-2239.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20210364
    摘要 ( 89 )   HTML ( 18)   PDF (867KB) ( 134 )  
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    基于GPS技术研究云南及周边地区现今地壳形变
    胡顺强
    2022, 51(10):  2240-2240.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20210398
    摘要 ( 63 )   HTML ( 14)   PDF (861KB) ( 66 )  
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    基于环境负荷的地表形变及其周期信号研究
    李辰风
    2022, 51(10):  2241-2241.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20210410
    摘要 ( 63 )   HTML ( 7)   PDF (840KB) ( 78 )  
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    地球内部同震变形的理论研究及实例分析
    董杰
    2022, 51(10):  2242-2242.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20210028
    摘要 ( 72 )   HTML ( 7)   PDF (856KB) ( 64 )  
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    InSAR在地表形变监测中的关键技术及应用
    王霞迎
    2022, 51(10):  2244-2244.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220001
    摘要 ( 210 )   HTML ( 37)   PDF (850KB) ( 288 )  
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