基于WEBGIS的滑坡灾害预测预报与风险管理

论文摘要

滑坡是山区常见的自然灾害，其发生与降雨关系非常密切，降雨是导致滑坡发生的一个重要诱发因素。随着经济的快速发展，滑坡灾害造成的损失愈来愈大，因而，滑坡降雨预报预警和滑坡灾害风险评价研究越来越被重视。建立一套科学、完善、实用的滑坡灾害预警预报方法体系，为政府部门及社会提供高效、准确的预警信息，有效降低因暴雨诱发滑坡所造成的人员伤亡和经济损失是社会发展的需要，也体现了目前社会提倡的以人为本的原则。WEBGIS及互联网技术的高速发展为滑坡灾害的预测预报研究及预警信息发布提供了一个功能强大而又方便有效的途径。因而研制基于WEBGIS和实时降雨信息的滑坡灾害预警预报系统具有广阔的应用前景。本论文是结合浙江省重大科技攻关项目“浙江省突发性地质灾害预警预报系统及应用示范”而开展的科学研究，论文开展了基于WEBGIS的滑坡灾害实时动态预测预报和风险管理研究，即以滑坡灾害风险预测图为基础(静态的风险预测)，结合区域实时降雨量信息进行滑坡灾害风险预报(动态的风险预报)；然后根据预报结果，结合评价区可接受风险水平，提出风险管理对策，并将预警预报信息和管理对策通过网络进行发布，为政府决策部门制定减灾防灾预案提供技术支持。按照论文的研究主旨，基于GIS技术，利用信息量模型与逻辑回归模型开展滑坡灾害空间预测研究，编制滑坡灾害易发分区图，为滑坡灾害的风险预测及实时预警预报提供基础资料；采用相关分析确定区域滑坡与不同降雨因子的相关性；将滑坡灾害空间预测成果与降雨量危险性分析结果结合，开展滑坡灾害时空耦合预警预报模型研究，为预警预报工作提供了充分的理论依据；在充分研究评价区承灾体特性的基础上开展滑坡灾害易损性及滑坡灾害风险预测研究，使得预警预报工作更具有针对性和有效性；在总结国内外可接受风险水平和风险管理研究的基础上，在浙江省永嘉县开展示范研究，提出了永嘉县的滑坡灾害人口伤亡可接受风险水平，构建了永嘉县滑坡灾害风险管理体系，可为有效提高该县的滑坡灾害防治水平提供技术支持。在理论研究和实例分析的基础上，基于WEBGIS技术，研制了以减灾防灾决策支持为核心的浙江省滑坡灾害实时预警预报系统。该系统在2004年的梅雨季节和“云娜”台风期间成功开展了浙江省范围和永嘉、庆元、磐安、淳安4个研究区的预警预报工作，为减灾防灾部门提供了及时、可靠的信息，取得了良好的减灾防灾效果。论文取得了以下几个阶段性研究成果。 (1)利用MAPGIS软件平台进行二次开发，得到了用于滑坡灾害空间预测评价的信息量模型及逻辑回归模型专业模块；以浙江省永嘉县开展滑坡空间预测实例研究，结合永嘉县历史滑坡灾害和2004年来新发生的灾害点分别评价了研究区的历史滑坡灾害危险性和现状滑坡灾害易发性；提出用历史滑坡灾害危险性图件结合新发生的灾害点来验证评价模型；将历史灾害点和新灾害点结合生成滑坡灾害易发性预测图件的预测过程：研究成果经永嘉县地质灾害的实际验证分析，2004年和2005年三次台风期间发生的有准确地点的滑坡灾害点全部位于滑坡灾害易发区内，表明采用的模型具有较好的实用性和可靠性；采用历史统计和快

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摘要

ABSTRACT

第一章绪论及国内外研究现状

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.2.1 滑坡灾害空间预测研究

1.2.2 降雨与滑坡关系研究

1.2.3 滑坡灾害风险研究

1.2.4 GIS在滑坡灾害预测预报中的应用

1.2.5 滑坡灾害预警预报研究

1.3 论文的研究思路及主要内容

1.3.1 论文的研究思路

1.3.2 论文主要研究内容

第二章滑坡灾害空间预测研究

2.1 滑坡灾害空间预测模型

2.1.1 滑坡灾害预测的信息量模型

2.1.2 逻辑回归预测模型

2.2 基于GIS技术的滑坡灾害空间预测

2.2.1 系统开发环境

2.2.2 系统的开发模式及开发思路

2.2.3 系统的主要模块及功能

2.2.4 基于GIS技术的滑坡灾害空间预测思路

2.3 基于GIS技术的滑坡灾害空间预测实例研究

2.3.1 永嘉县地质环境概述

2.3.2 永嘉县滑坡灾害分布规律

2.3.3 永嘉县滑坡灾害空间预测因素的选择和变量的确定

2.3.4 基于信息量模型的滑坡灾害空间预测

2.3.5 基于逻辑回归模型的滑坡灾害空间预测

第三章滑坡灾害时空耦合预测预报模型研究

3.1 浙江省地质灾害的基本规律

3.1.1 浙江省地质灾害特点简介

3.1.2 浙江省地质灾害发生的地质环境规律

3.1.3 地质灾害发生的时间规律

3.2 有效降雨量模型及临界降雨量的确定

3.2.1 数据准备

3.2.2 研究方法

3.2.3 滑坡与降雨量统计关系

3.2.4 有效降雨量模型的确定

3.2.5 临界降雨量的确定

3.2.6 降雨量危险性等级划分

3.2.7 滑坡发生的滞后性

3.2.8 永嘉县滑坡灾害与降雨量关系研究

3.3 区域滑坡灾害预测预报的时空耦合模型

第四章滑坡灾害风险预测和管理

4.1 滑坡灾害风险评价基本体系

4.1.1 滑坡灾害风险的识别

4.1.2 滑坡灾害风险评价

4.2 滑坡灾害易损性评价内容及评价方法

4.2.1 人口易损性评价

4.2.2 经济易损性评价

4.3 永嘉县滑坡灾害易损性评价及风险预测

4.3.1 研究区承灾体类型划分及经济价值计算

4.3.2 永嘉县人口易损性评价及风险预测

4.3.3 永嘉县滑坡灾害经济易损性评价与风险预测

4.4 滑坡灾害风险管理研究

4.4.1 滑坡灾害可接受风险水平研究

4.4.2 国内外滑坡灾害风险管理概述

4.4.3 我国的滑坡灾害风险管理

4.4.4 永嘉县滑坡灾害风险管理体系的构建

第五章基于WEBGIS的浙江省滑坡灾害预警预报系统与运行实例

5.1 WEBGIS在滑坡灾害预测预报中的开发策略

5.1.1 WEBGIS特点及功能

5.1.2 WEBGIS二次开发的主要技术方法及信息发布系统

5.2 基于WEBGis的浙江省滑坡灾害实时预警预报系统

5.2.1 基于WEBGIs的滑坡灾害信息管理子系统

5.2.2 基于WEBGIS的滑坡灾害预警预报子系统

5.3 梅雨季节期间系统的试运行结果与分析

5.3.1 系统预警预报情况

5.3.2 模型与系统的可靠性验证

5.4 基于WEBGIS的“云娜”台风过程中滑坡灾害预警预报与风险管理

5.4.1 预警预报过程

5.4.2 模型与系统的可靠性验证

第六章结论与下一步工作

6.1 结论

6.2 下一步工作展望

致谢词

参考文献

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