xch-汶川地震滑坡

5.滑坡影响因素、特征因子统计分析
强度－频率曲线（分形、自组织临界性）
y轴
6
Lg（数量累加）
取面积大于10万m2的点 （除去大光包滑坡与文 家沟滑坡），构建这些 离散点的拟合直线方程， 拟合度较好。 面积较小的点（尤其小 于1000m2）分形性较差 是因为以下原因（1）调 查过程中存在遗漏（2） 对于某些事件，如单次 地震中的滑坡事件，分 形可能存在于在事物的 某部分，而不是全体
姓名：许冲 专业：地质工程 主要学习方向：地质灾害、GIS、RS 学习经历： • 2007.09～现在 中国科学院地质与地球物理研究所， 博士研究生（专业地质工程，方向为地质灾害，博士毕业论文题目拟
定为《汶川地震滑坡分布规律与危险性评价》 ）
• 2004.09～2007.07 在西安科技大学完成硕士学习， 并获硕士学位（专业地质工程，方向为地理信息系统， 硕士毕业论 文题目为《基于ArcObjects的公路边坡稳定性评价系统研究》 ） • 2000.09～2004.07 在西安科技大学完成本科学习， 并获学士学位（专业地质工程）
3.汶川地震滑坡调查
北川陈家坝太洪村滑坡
陈家坝太洪村（唐 家湾）。体积约 500万方。滑坡体 已经完全解体。主 要由含孤块碎石土、 强风化黑色硅质岩 块和灰黑色断层碎 屑物质组成,结构松 散。
3.汶川地震滑坡调查
王家岩滑坡
体积约400 万方。导致 1600多人死 亡，为罕见 的地震滑坡 灾害事件
3.汶川地震滑坡调查
在约48678km2范围内触发 了>48000处滑坡，面积约 711.8km2， 滑坡面积百分比为 711.78km2/48678.2km2 = 1.4622% 滑坡密度为 48007/48678.2km2= 0.9862 个/km2
3.汶川地震滑坡调查
汶川地震滑坡特点
（1）数量多，密度大，规模大，分布范围广，具有成群成带性、 丛集性发育的特点； （2）类型多样，主要包括崩塌、滑坡、泥石流等，以崩塌为主； （3）高速远程滑坡速度快、时间短、滑距远、机理复杂，抛掷现 象较明显，同时具有强度高、致灾严重的特点，在高空快速滑动过 程中存在明显的气垫效应，并可能产生巨大的气浪，冲击力强； （4）地形放大效应明显，多发生在临空面多的山体，斜坡的中、 上部； （5）在空间分布上，具有沿水系分布，沿断裂带分布的特点，在 断层两侧分布不对称，具有显著的上盘效应； （6）滑坡整体分布与局部滑坡滑动方向均具有一定的优势方向性， 宏观上滑坡分布呈以震中东北向分布，远大于西南向，局部破坏形 态上，滑坡优势运动方向是上盘的逆冲方向，即南东方向； （7）具有灾害链效应，汶川地震不但形成了大量的崩滑堆积体， 而且造成了大量的山体松动，在降雨作用下可能会再次产生危害， 崩滑堆积体在降雨作用下可能转变为泥石流或滑坡，地震产生的山 体松动、危岩体在后续降雨作用下也可能进一步变形破坏形成滑坡。
百分比
50 40 30 20 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
序号
13-23为基于SPOT的最大似然法提取结果（阈值分别为0、0.05、0.1、 0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 ） 24-27为基于CBERS的最大似然法提取结果（阈值分别为0、 0.2、0.5、0.8） 总体上SPOT5的结果好于CBERS的结果，不设置阈值的结果较差
3.汶川地震滑坡调查
唐家山滑坡
体积约1.8 千万方
3.汶川地震滑坡调查
干河口滑坡
3.汶川地震滑坡调查
北川新中崩塌
4.地震滑坡自动提取
使用数据源：
SPOT5多光谱影像（10m，三个波段） CBERS 02B的CCD影像（19.5m，5个波段）
提取方法：
•监督分类（平行六面体方法、最小距离、马 氏距离、最大似然法、二进制编码方法、人工 神经网络、支持向量机） •非监督分类（Isodata方法、K-Means方法） •决策树分类（基于NDVI与坡度、基于最大似 然法结果与坡度）
4.地震滑坡自动提取
不同方法提取结果对比
80 70 60 50
实际正确率 提取正确率 总正确率
百分比
40 30 20 10
1
体
码
离
离
然
络
机
ns
a
树
Iso da t
KM ea
面
编
距
距
似
网
量
策
六
制
小
氏
大
经
向
决
行
进
最
马
最
平
二
神
方法
进行不同方法提取的最优结果对比 实际正确率最高的是平行六面体方法 决策树的第二种方法（最大似然、坡度）的提取正确率与总正确率均最高
2.汶川地震灾区介绍
汶川地震发生在青 藏高原东缘的北东向 龙门山断裂带上，震 中位于汶川县南部的 映秀镇以西、龙门山 断裂带的中段上。 龙门山长约500km， 宽40～50km。 是一条大型的活动 断裂带，表现出右旋 走滑－逆冲运动性质。 龙门山断裂带走向 为N40°～50°E，断 面倾向为北西方向。 主要由3条主要断裂组 成，由西北向南东方 向依次为：后山断裂、 中央断裂、前山断裂。
5 4 3 2 1 0 -1
0 1 2 3 4
y = -1.83417x+12.3691 R2 = 0.99393
大光包滑坡
↓ ↑
7
文家沟滑坡
5
6
8
x轴
lg（单体滑坡面积）
Equation Weight Residual Sum of Squares Adj. R-Square E y = a + b*x No Weightin 1.01904 0.99393 Value Intercept 12.3691 Standard Erro 0.02418
4wenku.baidu.com地震滑坡自动提取
训练样本的选择与检验
选取方法：人为选取
选取数量：对于SPOT5三类分别超过10000个栅格 对于CBERS分别超过2500个栅格
遵循原则：纯净性原则
检验方法：ROI可分类性评价 、n维可视化器
4.地震滑坡自动提取
提取结果评价指标 前提：滑坡验证数据（使用基于航片的解译，并部分进行野 外验证的结果）的滑坡集合定义为A，而基于分类结果取得 的滑坡集合定义为B
典型滑坡震后地 形地质资料
地震滑坡与环境因子 关系统计分析
地震滑坡自组织 临界性分析
地震滑坡与地震参数 关系统计分析
专家赋值法 二元统计法 多元统计法
分析选取地震诱发 滑坡影响因子
汶川地震滑坡区 域评价
汶川地震单体滑 坡分析模拟 结果检验
2.汶川地震灾区介绍
极重灾区10个县（市） （汶川县、北川县、 绵竹市、什邡市、青 川县、茂县、安县、 都江堰市、平武县、 彭州市） 重灾区共41个县（市、 区）
研究意义：
开展汶川地震滑坡分布规律与评价研究，可认清地 震条件下滑坡的空间分布规律，在此基础上进行进行 地震滑坡评价，科学的划分出地震滑坡的危险性区域， 可为震区滑坡防灾减灾提供参考，也可为地震滑坡研 究提供参考。
1.绪论
研究内容：
（1）建立汶川地震滑坡及相关数据库（地理、地质、地形） （2）汶川地震滑坡自动提取 （3）汶川地震滑坡统计分析 （4）汶川地震滑坡区域评价
A B （1）滑坡实际正确率： A
×100％ ×100％
（2）滑坡提取正确率： B
A B
A B
（3）滑坡总正确率：A B ×100％
最优情况A＝B，三者的结果均是100％ 最差情况A、B没有重合的，三者结果均是0％
4.地震滑坡自动提取
90
最大似然法提取结果
80 70 60
实际正确率 提取正确率 总正确率
3.汶川地震滑坡调查
工作平台：ArcGIS 9.2、 ENVI 4.5
工作方式：目视解译，结合现场调查
主要使用数据源： 航片（ 2008年5月16日，覆盖区域有限） Spot5（ 2008年5月15、16日，2.5m，主要工作数据） QuickBird（ 2008年5月20日，1m） CBERS-02B（2.5m，19.5m， 2008年6月27日等） P5（2.5m， 2008年5月18日） 其它如ALOS、IKONOS、ASTER等 其它工作：多幅地质图、地形图的校正、配准、 整合等处理工作
5.滑坡影响因素、特征因子统计分析
4000
分级面积/km2
地震参数：震中距
3000 2000 1000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 距离震中
分级内滑坡面积百分比
按照每20km一个级别，将 研究区分为18个区域，统计 每个分级的面积、分级内滑坡 的面积，分级内滑坡面积百分 比。总体上，滑坡面积百分比 随着与震中距离的增加而减少， 但是中间有些点略有起伏，表 明了汶川地震的机制较复杂， 并非点震源地震，而是属于沿 着龙门山中央断裂带的多震源 性质地震
3.汶川地震滑坡调查
部分典型滑坡介绍
高速远程滑坡（碎屑流） 汶川县映秀镇牛圈沟滑坡碎屑流 绵竹文家沟滑坡 什邡岳家山滑坡碎屑流 青川东河口滑坡碎屑流 散体结构滑坡 安县大光包滑坡 北川陈家坝太洪村滑坡（唐家湾堰塞坝） 王家岩滑坡 北川唐家山滑坡
3.汶川地震滑坡调查
汶川县映秀镇牛圈沟滑坡碎屑流
映秀镇西南约2.5km 体积约300万方 滑坡的滑源位于牛圈沟左侧的支沟 的右侧，滑动方向为东，滑源区宽 度约400m，水平长度约320m。 斜坡在地震力的作用下失稳，滑体 高速冲向对面的山坡，在强烈的撞 击作用下解体，改道沿着支沟方向 高速下滑，方向约为E23°S。在距 牛圈沟主沟约350m处撞向并切过支 沟左侧的山坡后改向（具有弯道超 高现象，超高约20m）；然后沿着 E75°S方向，垂直于牛圈沟主沟的 方向冲入牛圈沟主沟，在主沟中改 道，完成最后一次转向。
分级内滑坡面积/km2
100 80 60 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 距离震中
4.地震滑坡自动提取
研究区介绍
湔江流域的一部分，高程为 600～2340m之间，研究区 总面积为350.921km2，且被 地震断裂穿过。 图中滑坡基于航片目视解译， 发育滑坡3147个，总滑坡面 积约为25.248km2。研究区 内滑坡面积百分比为7.195%， 滑坡密度为8.968个/km2。 研究区内规模最大的滑坡为 唐家山滑坡，此外北川老城 滑坡、北川新中崩塌，金竹 林碎屑流等也在该研究区内。
支
持
决
策
树
2
4.地震滑坡自动提取
本节结果分析
（1）自动提取方法在提取大滑坡、崩塌效果较好，但是提 取规模较小的滑坡，效果不是很理想。如唐家山滑坡、王家岩 滑坡、北川新中崩塌、金竹林碎屑流等，均可以通过自动提取 的方法获得滑坡的位置与形状。但是就目前的研究来看，人工 目视解译的结果与之相差实在太大，所以，人工目视解译、加 野外验证进行汶川地震滑坡数据库的构建是有必要的，因为这 是后面的滑坡分布调查、易发性评价、预测等研究的基础。 （2）而滑坡信息自动提取作为一个辅助的方法，尤其是进 行大规模滑坡的调查，具有速度快，可调节性强的优点，也是 值得推广的。 （3）最后的评价精度偏低是受多种因素影响的，如目视解 译结果、数据源、方法等。总之地震滑坡遥感影像自动提取是 一个还需要更多研究且值得研究的方向。
3.汶川地震滑坡调查
绵竹文家沟滑坡
3.汶川地震滑坡调查
什邡岳家山滑坡
3.汶川地震滑坡调查
青川东河口滑坡
体积约1千万方
滑坡在高速滑行过程中解 体，形成碎屑流并堵塞红 河和青竹江，形成两个堰 塞湖
现已被开发为汶川地震遗迹
3.汶川地震滑坡调查
安县大光包
大光包滑坡滑动距离约4.5km， 堆积体宽度2.2km，面积 7.22km2，估算体积约7亿方 。 是汶川地震诱发滑坡规模最大的 滑坡堰塞坝高超过650m，但是 集水面积小
汶川地震滑坡分布规律与危险性评价
作者：许冲 导师：戴福初
论文结构
（1）绪论 （2）汶川地震灾区介绍 （3）汶川地震滑坡数据库 （4）滑坡自动提取 （5）滑坡影响因素、特征因子统计分析 （6）滑坡危险性评价
1.绪论
研究背景：
2008.5.12 汶川大地震
地震滑坡直接导致了约2万人死亡，大量财产损失
1.绪论 研究流程
地质、地形、水文、 岩土参数资料 滑坡影像 目视解译 滑坡影像 自动识别 一期选题论证二 期现场调查 震中、发震断裂、烈 度等地震参数资料 三期现 场调查
地质、高程、坡度、坡向、 汶川地震诱发滑坡数据库、大型 滑坡数据库、堰塞坝数据库 水文、岩土参数等栅格数 据
震中距、断裂缓 冲区、烈度区等 栅格数据