甘肃省地质灾害气象预警预报模型与方法
地质灾害气象预警模型设计基本步骤
地质灾害预警模型的设计综合利用了GIS技术与地图代数的相关算法,具体包括如下几个步骤:(1)分析诱发地质灾害的地形、地貌、气象、水文等几个方面的因素,并根据这些因素的特点将其量化处理。
(2)选取广东省发生地质灾害的典型样本,运用主成分分析法,计算各个因素引发地质灾害的权重指数,及广东省各监测站点的易发级别。
(3)基于GIS技术,采用泰森多边形插值方法将站点的易发级别转换成面的易发级别。
(4)运用日降雨量和降雨强度计算出地质灾害发生的概率。
(5)将易发区等级图与降雨图进行叠加分析,采用地质气象耦合方法,预警模型孕灾因子主成分分析模型孕灾因子的选择地质灾害的爆发与它所在的地质环境有着密切的关系,要根据广东省各地质灾害内在影响因素与地质灾害关系的理论分析,采用主成分分析法赋予各因素以权重值,再对各权重系数进行相关数学运算,从而得到地质灾害易发等级的定量依据。
运用此方法,首先要建立合理的评价指标体系,在地质灾害的危险性区划中,选择合理的评价预测指标是至关重要的依据广东省的地质环境特点,选择了5个主要因子:地形、地貌、地层岩性,地质构造、水系流域。
地形中坡度是主要影响因素,基于地形图提供的坡、度信息,对每个单元进行了分类,坡度小于60°时,地质灾害爆发的频度随着坡度增大而增大,大于60°时,却会明显的降低;地貌中,根据广东省地质环境监测总站统计的5种不同地貌类型已发生的地质灾害,其频度依次由湿地、平原、台地向丘陵、山地增大;地层岩性的软硬决定了地质灾害的频度,其频度依次由极软岩、软岩、较软岩、较坚硬岩、坚硬岩依次减少;构造因素中,地质灾害发育频度依次由断裂密集带、紧密褶皱带向次紧密褶皱带、宽缓褶皱带减少;对灾害和水系流域的关系进行统计分析发现,在流域的上游区域,水系河流的周边区域,山势陡峭,容易发生地质灾害,在中下游区域,随着地势的平坦,地质灾害的发生机会也就减少。
预警模型诱灾因子的相关分析降雨是诱发地质灾害的一个主要因素,降雨强度、降雨时间和降雨量都与地质灾害的发生有着密切的联系。
地质灾害预警及预测方法比较
地质灾害预警及预测方法比较地质灾害是指由于地质因素引起的在地表或地下造成破坏、危险和灾害的现象。
地质灾害给人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁，因此准确地预警和预测地质灾害变得至关重要。
本文将对目前常用的地质灾害预警及预测方法进行比较和分析。
一、地质灾害预警和预测的意义地质灾害预警和预测的目的在于提前识别、预测和警示可能发生的地质灾害，为人们采取相应的防范措施提供依据。
通过有效地进行地质灾害预警和预测，可以最大程度地减低灾害造成的损失，保护人们的生命和财产安全。
二、地质灾害预警和预测的方法比较1. 基于监测数据分析的方法这种方法通过对监测数据的收集、分析和解读，来判断地质灾害的可能发生性和危险程度。
常见的监测数据包括地震数据、地表位移数据、地下水位数据等。
该方法适用于某些容易监测到的地质灾害，如地震和滑坡。
然而，由于监测数据的获取和分析需要一定的时间和专业知识，有可能导致预警的时效性不高。
2. 基于遥感技术的方法遥感技术是指利用航空遥感或卫星遥感获取地表物理信息的技术。
这种方法通过对地形、地貌、植被等信息的分析，来判断地质灾害的发生概率和危险程度。
遥感技术能够提供大范围、连续、高分辨率的数据，能够较好地反映地质灾害隐患区域的特征。
但是，遥感技术也存在一定的局限性，如不能提供实时数据和无法直接观测地下情况。
3. 基于数值模拟的方法数值模拟方法通过建立地质灾害的数学模型，通过重力场、热场、流场等物理场的模拟，来预测地质灾害的概率和发生时间。
数值模拟方法具有较高的准确性和时效性，能够模拟地质灾害的过程和演化。
但是，数值模拟方法的建模和计算需要大量的计算资源和专业技术支持。
4. 基于统计分析的方法这种方法通过对历史地质灾害事件的统计分析，来预测未来可能发生的地质灾害。
统计分析方法可以发现地质灾害的规律和影响因素，从而提高预测的准确性。
然而，由于地质灾害受多种因素的影响，不同地区的统计数据可能存在较大差异，因此该方法的适用范围有限。
谢煜 预警预报ppt课件
背景与概况
• 1、成立了甘肃省地质灾害气象预警预报课题组。 • 2、编制了甘肃省地质灾害气象预警实施方案。 • 3、建成了地质灾害气象预警预报平台。 • 4、开发了地质灾害气象预警预报系统软件。 • 5、编制年度《甘肃省地质灾害趋势预报报告》，
自2004年至今已完成6份地质灾害趋势预报报告， 有效指导了地质灾害的防治。
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模型与方法
• 3.基本要求 • 3.1地质灾害气象预报预警的对象是降雨
诱发的、区域的、突发性群发型崩塌— —滑坡——泥石流等地质灾害。
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模型与方法
• 3.2 地质灾害气象预报预警是对地质 灾害发生的时间和空间进行预警。空间 预警是比较明确地划定在一定条件下、 一定时间段内地质灾害将要发生的地域 或地点；时间预警是在空间预警的基础 上，针对某一具体地域，给出地质灾害 在某一时段内或某一时刻将要发生的可 能性大小。
2003
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2005
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合计
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747
112
地质灾害气象预报预警、地质灾害调查与群测群
防相结合的防灾减灾效益非常明显。 2003－
2008年，成功避让地质灾害4038起，安全转移
14
背景与概况
• 4.3 甘肃省气象预警工作不足 • 1.原有的预警预报模板采用单一的临界雨量判据
法，此法未考虑预警精度还受到所预警地区面积 大小、突发性地质事件样本数量、地质环境复杂 程度和地质环境稳定性及区域社会活动状况等诸 多限制； • 2.单一临界雨量指标难于解释地质环境变化及地 质灾害成因对预警工作的影响，因此很难更新判 据、提高预警准确性。
地质灾害预警系统中的数据分析与决策模型
地质灾害预警系统中的数据分析与决策模型地质灾害预警系统是为了减少地质灾害对人们生命和财产的损害而设计的一种工具。
该系统利用各种监测设备和传感器，实时收集和分析地质灾害相关的数据，并通过决策模型进行预警和采取相应的措施。
这种系统在预防和应对地质灾害方面扮演着关键的角色。
数据分析是地质灾害预警系统中非常重要的一环。
通过对大量实时和历史数据的采集和分析，我们可以了解地质灾害的形成原因、发生机制、演化规律等，从而为预警系统提供基础数据。
数据分析可以帮助我们发现地质灾害的潜在风险区域，识别可能的触发因素，并为制定预警策略和采取相应的防灾措施提供决策依据。
地质灾害预警系统中的决策模型是基于数据分析结果，通过建立数学模型对未来地质灾害进行预测和评估的一种方法。
决策模型可以采用各种数学和统计方法，如神经网络、模糊逻辑、灰色系统等，以及经验和专家知识，对各种可能的地质灾害进行预测和分级。
通过模型的输出，预警系统可以尽早发出警报，并为区域内的居民和相关机构提供及时有效的应对措施，减少损失。
在地质灾害预警系统中，数据分析和决策模型是相互关联的。
数据分析提供了有关地质灾害的基本信息，决策模型则利用这些信息对未来的潜在灾害进行预测和评估。
数据分析和决策模型之间的联系非常密切，互相依赖。
好的数据分析结果可以提高决策模型的准确性和可靠性，而决策模型的输出又可以为数据分析提供反馈，帮助改进和调整数据采集和分析的方法。
在地质灾害预警系统中，数据的采集是一个非常重要的环节。
只有完整和准确的数据才能保证数据分析和决策模型的质量。
数据可以通过各种监测设备和传感器进行实时采集，如地震仪、地表位移监测仪、水文监测仪等。
此外，还可以利用遥感技术和地理信息系统（GIS）对地质灾害相关的空间数据进行采集和分析。
通过各种数据采集手段的结合，我们可以获取到全面和多样的地质灾害数据，为数据分析和决策模型提供充足的基础数据。
除了数据的采集，数据的处理和分析也是地质灾害预警系统中的关键任务。
甘肃省白龙江流域降雨型潜在泥石流危险性预报模型
甘肃省白龙江流域降雨型潜在泥石流危险性预报模型王高峰;高幼龙;姚亚辉;田运涛;徐友宁;孙秀娟;李瑞冬;何元宵;邓兵;叶振南;陈宗良;郭宁【期刊名称】《中国地质》【年(卷),期】2022(49)3【摘要】【研究目的】泥石流灾害是白龙江流域分布广泛并常引起群死群伤的重大地质灾害,准确评价泥石流活动规模及其危险度,是泥石流危险性预警预报的前提,合理构建危险性预报模型是泥石流防灾减灾的关键。
【研究方法】本文以研究区历史泥石流案例和对应降雨资料为基础数据,采用统计分析方法,通过分析形成泥石流关键地质环境条件及其相互关系,构建了白龙江流域潜在泥石流危险度定量评价模型,提出了两类泥石流危险级别临界判别模式。
【研究结果】结果表明:(1)以泥石流活动规模、沟床平均比降、流域切割密度、不稳定沟床比例为判断因子的泥石流危险度动态定量计算模型,能快速准确预测未来不同工程情景和降雨频率工况下泥石流危险度;(2)影响降雨型泥石流发生的地形条件由流域面积、10°~40°斜坡坡度面积比、沟床平均纵比降等组成,降雨条件主要由泥石流爆发前的24 h累积降雨量、触发泥石流1 h降雨量或10 min降雨量等组成;(3)依据30条典型泥石流沟危险度计算结果,获得泥石流危险性临界判别值,提出了降雨型潜在泥石流危险性1 h预报模型(Ⅰ类)和10 min预报模型(Ⅱ类),其中Ⅰ类模型高危险度以上泥石流预测精度大于87.5%,Ⅱ类模型中等危险度以上泥石流预测精度大于80%,而两类预报模型验证准确率为83.3%。
【结论】研究成果为泥石流精准预警预报提供了技术支撑,对建立中小尺度泥石流实时化预警系统具有一定参考意义。
【总页数】17页(P732-748)【作者】王高峰;高幼龙;姚亚辉;田运涛;徐友宁;孙秀娟;李瑞冬;何元宵;邓兵;叶振南;陈宗良;郭宁【作者单位】中国地质科学院;中国地质调查局水文地质环境地质调查中心;中国地质调查局西安地质调查中心;甘肃省地质环境监测院;四川省地质调查院【正文语种】中文【中图分类】P642.23【相关文献】1.基于GIS和Logistic模型的白龙江流域泥石流危险性分析2.基于GIS与AHP模型的白龙江流域泥石流危险性评价3.不同工程情景和降雨频率工况下白龙江流域泥石流危险性评价4.白龙江流域降雨型泥石流活动规模预测模型因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
甘东南地区震情预警指标模型及方案研究
甘东南地区震情预警指标模型及方案研究刘小凤;张辉;梅秀苹;郑卫平【摘要】依据甘东南地区中强以上地震活动及前兆异常特征,分别确定了判定时间、地点和强度的预测指标体系,并对各指标的预测效能进行了评估,据此建立了甘东南地区5～6级地震的中短期预报方案.在此基础上利用层次分析法确定了甘东南地区5级地震的震情指标预警模型.依据预警模型及指标分层结果,将各类定量和定性指标转化为以无量纲的1～4表示的指标值,按成对比较法比较下层各指标两两之间对上层某指标的重要程度,计算权重向量,并对模型的整体层次进行一致性检验.研究结果显示,甘东南地区5级地震的预警值为3.11,依据预警等级划分标准,若满足各项预测指标,则震情预警级别为红色.【期刊名称】《地震工程学报》【年(卷),期】2010(032)003【总页数】8页(P237-243,291)【关键词】甘东南地区;地震预测;预报方案;预警指标;预警级别【作者】刘小凤;张辉;梅秀苹;郑卫平【作者单位】甘肃省地震局,甘肃,兰州,730000;甘肃省地震局,甘肃,兰州,730000;甘肃省地震局,甘肃,兰州,730000;甘肃省地震局,甘肃,兰州,730000【正文语种】中文【中图分类】P315.75Abstract:According to seism ic activity and precursoranom aly characteristicsofm id-strong earthquakes in southeast area of Gansu p rovince,the fo recasting index systems for determ ing seism ic time,site and intensity are confirm ed separately,and the p rediction efficiencies of each index are evaluated.Based on thiswo rk,w e constitute scheme of M5～6 earthquakem edium-short term p rediction in this area.Then using level analysis,early warning index system modelof seism ic situation about M5 earthquakes is ensured.On the basisof the earlywarningmodeland leveled index,we translate allqualitative and quantitative index into non-dim ensionalparam etersw ith 1～4,get importance of comparing substrate two ad jacent targets to a upper layer target using paired com parison,calcu late cellw eight vecto r,and check up the coherence of model'swho le levels.The results show that the earlywarning value of M5 earthquake is 3.11 in the area,and by classification standards of early warning scale,early warning lever of seismic situation is red as if each forecasting index be satisfied.Keywords:Sou theastarea of Gansuprov ince;Earthquakeprediction;Prediction scheme;Earlywarning index;Early warninglevel甘东南地区位于青藏块体东缘,地处南北地震带中段,其边界和内部发育多组活动断裂。
应用GIS技术对甘肃省灵台县地质灾害气象预警的研究
应用GIS技术对甘肃省灵台县地质灾害气象预警的研究丁伟翠;杨强;王爱军;高幼龙;张俊义【期刊名称】《中国地质》【年(卷),期】2010(037)004【摘要】地质灾害经常对人民生命和财产造成重大损失,因此研究地质灾害的预测预报具有现实意义.本文以甘肃省灵台县为例阐述了应用GIS进行地质灾害预警研究和预测预报取得的良好效果.本项研究从引发黄土区地质灾害的内因和外因入手,首先对灵台县进行了地质灾害的易发性区划研究(内因);在此基础上,充分考虑降雨对地质灾害发生的影响(外因),对灵台县进行了地质灾害气象预警区划研究,在重点预警区及次重点预警区采用临界日综合有效过程降雨量模型判据法开展地质灾害气象预警预报研究.通过实际发布预警信息的检验结果来看,取得了较好的预报效果,说明该方法实用、有效,可为黄土区进一步研究地质灾害气象预警提供科学依据.【总页数】9页(P1199-1207)【作者】丁伟翠;杨强;王爱军;高幼龙;张俊义【作者单位】中国地质科学院,地质研究所,北京,100037;中国地质调查局,水文地质环境地质调查中心,河北,保定,071051;中国地质调查局,水文地质环境地质调查中心,河北,保定,071051;中国地质调查局,水文地质环境地质调查中心,河北,保定,071051;中国地质调查局,水文地质环境地质调查中心,河北,保定,071051【正文语种】中文【中图分类】P694【相关文献】1.运用GIS技术对河南省禹州市进行地质灾害气象预警研究 [J], 龚巍峥2.基于Mapgis技术的地质灾害气象预警系统研究 [J], 焦星东;罗勇平;孙忠强3.多普勒雷达图像在地质灾害气象预警中的应用——以湖南省新邵县"2005-05-31"特大地质灾害气象预警为例 [J], 马文瀚;戴塔根;刘江龙4.地质灾害气象预警预报中降雨致灾营力的处理与应用——以山东省地质灾害气象预警预报为例 [J], 魏嘉;魏媛5.基于GIS的甘肃省灵台县地质灾害易发性区划研究 [J], 丁伟翠;薛星桥;杨强;孙秀娟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于WebGIS的兰州市区滑坡灾害气象多元化模型预警系统研究
ｔ ｅ ｒ ｉ ｆｌ ｔｒ ｓ ｏｄ ｅ ｐ ｅ ｓ ｎ ｈ ｙ ｔ ｍ ｒ ｖｄ ｓｆ ｕ ａｎ ａｌｍｏ ｅｓ ａ ｄ ｔ ｏ ｅ ｒ － ｒ ｉ ｇ ｍｏ ｅｓ ｈ ｃ — ｈ ａｎ ａｌ ｈ ｅ ｈ ｌ ｘ ｒ ｓｉ ．Ｔ ｅ ｓ ｓ ｏ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ｏ ｒｒｉ ｆ ｄ ｌ ｎ ｗ ａｌ ｗａｎ ｎ ｄ ｌ ，ｗ ｉ ｈ ａ ｌ ｙ ｃ ｉ ｖ ｓｔ ｅ ｄ ｖ ｒｉ ｃ ｔ ｎ ｏ ｄ ｌ ． Ｒ ｉ ｆｌ ｉ ｑ ａ ｔ ｅ ｙ ｆ ｕ ａｎ ａ ｌｍｏ ｅｓ Ｐ ｔｎ ｉ ｌｐ ｏ ａ ｉ ｔ ａｕ ｆ ｈ ｅ ｅ ｈ ｉｅ ｓｆ ａｉ ｆｍｏ ｅｓ ｉ ｏ ａ ｎ ａｌ ｓ ｕ ｎ ｉ ｄ ｂ ｏ ｒ ｒ ｉｆ ｄ ｌ ． ｏ ｅ ｔ ｒ ｂ ｂｌ ｙ ｖ ｌ ｅ ｏ ｉ ｆ ｌ ａ ｉ
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从2003年起，每年汛期（5－9月）在中央电 视台天气预报节目中和中国地质环境信息网发布 地质灾害气象预报预警信息。提醒山区居民和单 位防范地质灾害、注意人身和财产安全。
背景与概况
背景与概况
• 2003年16个省开展预报，2004年全国 30个有滑坡、崩塌、泥石流发生的省 份全部开展地质灾害气象预警预报。
模型与方法
• 3.3本省地质灾害气象预报预警的空间范 围为我省所辖的行政辖区面积，重点区 域为兰州、陇南、天水、甘南、临夏、 定西、平凉、庆阳等。
• 3.4地质灾害气象预报预警的时间段为每 年的主汛，即每年的6月1日至9月31日。
模型与方法
• 3.5地质灾害气象预报等级划分。 • 根据国土资源部和中国气象局的联合划
背景与概况
• 4.2 甘肃省气象预警工作的进展
• 甘肃省地质灾害气象预报预警工作，由甘肃 省国土资源厅和甘肃省气象局合作开展，合作项 目以甘肃省气象局和甘肃省国土资源厅以甘气发 [2003]111号文件《关于开展全省地质灾害气象 预报预警工作的通知》为依据，具体由甘肃省地 质环境监测院和兰州中心气象台负责开展。 自 2003年8月1日正式开始。甘肃省地质灾害气象预 警工作自开展以来，在减灾防灾方面起到了重要 的作用，取得了良好的成效。主要取得了以下进 展和成果：
背景与概况
背景与概况
• 4.1.2 水文
• 本省位于我国湿润区向西部干旱区的过渡地 带，地面水系复杂多样，境内河流分为内陆河、 黄河、长江三大流域，共十二个水系。其中内陆 河流域有苏干湖、疏勒河、黑河、石羊河四个水 系；黄河流域有黄河干流、洮河、湟水、渭河、 泾河、北洛河六个水系；长江流域有嘉陵江、汉 江两个水系。多年平均年径流量大于10亿立方米 的较大江河计有12条，按水量大小排列是：黄河 、白龙江、洮河、湟水、白水江、大通河、渭河 、泾河、西汉水、黑河、嘉陵江、大夏河。
背景与概况
• 1、成立了甘肃省地质灾害气象预警预报课题组。 • 2、编制了甘肃省地质灾害气象预警实施方案。 • 3、建成了地质灾害气象预警预报平台。 • 4、开发了地质灾害气象预警预报系统软件。 • 5、编制年度《甘肃省地质灾害趋势预报报告》，
自2004年至今已完成6份地质灾害趋势预报报告， 有效指导了地质灾害的防治。
甘肃省地质灾害气象预警预报模型与方法
背景与概况
2.气象因素在诱发地质灾
害中的作用
多年的研究和经验
其他诱发
37%
降雨诱发
63%
表明，超过三分之二的
突发性地质灾害是由于大气降雨直接诱发与大气因素相关的。每年
汛期地质灾害造成的人
员伤亡和经济损失占全
年的70-80%以上。
背景与概况
3.我国地质灾害 气象预警现状 2003年4月7日国土资源部和中国气象局签订
背景与概况
• 4.3 甘肃省气象预警工作不足
• 1.原有的预警预报模板采用单一的临界雨量判据 法，此法未考虑预警精度还受到所预警地区面积 大小、突发性地质事件样本数量、地质环境复杂 程度和地质环境稳定性及区域社会活动状况等诸 多限制；
• 2.单一临界雨量指标难于解释地质环境变化及地 质灾害成因对预警工作的影响，因此很难更新判 据、提高预警准确性。
提纲
• 引言 • 模型与方法 • 效果与作用 • 设想与建议
模型与方法
• 1、地质灾害气象预报预警的主要内容 • 地质灾害气象预报预警：在充分考虑
地质背景条件的基础上，根据降雨条件 ，对降雨诱发的突发性群发型滑坡、崩 塌、泥石流等地质灾害发生的空间范围 和时间范围及其发生的可能性程度进行 预测，并通过电视、电台、互联网等媒 体将预测结果向社会发布。
背景与概况
• 4、甘肃省地质灾害气象预警现状
• 4.1 甘肃省地质环境概况
• 4.1.1 气象
• 本省大多数地区降水较少，有72％的地方年 降水量少于500毫米，58%的地方年降水量在300 毫米以下。全省城市年降水量在38—560毫米之 间，总的分布趋势由东南向西北递减，地区差异 性大，其中敦煌降水最少，年降水量在40毫米以 下；庆阳降水最多，在560毫米以上；其余地区 年降水量为80—520毫米。自兰州、定西、陇南 市区为一个相对少雨带，在其两侧各有一个相对 多雨区。
模型与方法
• 2、地质灾害气象预报预警的目的 • 地质灾害气象预报预警的目的：建立符
合甘肃省实际情况的山区高原突发性地 质灾害预警预报数学模型和预警预报系 统、预警信息发布平台，灾害发生前24 小时能够进行预警识别，并通过有关渠 道及时发布预警信息，研究成果应用于 甘肃省地质灾害监测和预警预报实际工 作中。
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地质灾害气象预报预警、地质灾害调查与群测群 防相结合的防灾减灾效益非常明显。 2003－ 2008年，成功避让地质灾害4038起，安全转移 18.7万人。
• 据2009年底统计，全国已经有223个 地（市、州）、1035个县（区、市） 也开展了这项工作。
背景与概况
2003年把全国划分为7个一级区，28个二级（预警）区。
背景与概况
2003－2008年地质灾害预警预报信息发布统计
年度
预警产品 （份）
电视台 （次）
信息网 （次）
中国之声 电台（次）
2003
模型与方法
• 3.基本要求
• 3.1地质灾害气象预报预警的对象是降雨 诱发的、区域的、突发性群发型崩塌— —滑坡——泥石流等地质灾害。
模型与方法
• 3.2 地质灾害气象预报预警是对地质 灾害发生的时间和空间进行预警。空间 预警是比较明确地划定在一定条件下、 一定时间段内地质灾害将要发生的地域 或地点；时间预警是在空间预警的基础 上，针对某一具体地域，给出地质灾害 在某一时段内或某一时刻将要发生的可 能性大小。
分标准，地质灾害气象预报可划分为五 个等级。 • 一级：发生灾害的可能性很小，天气以 无降水或小于5mm的降水。 • 二级：发生灾害的可能性较小，由5— 10mm的稳定性降水引起遇年久的房屋或 工程，有可能发生灾害。