基于Pearson卡方检验算法评价指标优选的波密−墨脱地区泥石流易发性评价

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作者 李群 徐红剑 +3 位作者 杨金 王林康 孙靖宜 章广成 《地质科技通报》 北大核心 2025年第4期316-329,共14页

西藏地区地貌单元复杂、地质构造活跃,为该地区泥石流提供了良好的孕育环境,也对人类生命财产构成了极大威胁,开展泥石流易发性评价可为地区防灾减灾明确重点区域。以西藏自治区波密县−墨脱县为研究区域,利用Pearson卡方检验算法优选出... 西藏地区地貌单元复杂、地质构造活跃,为该地区泥石流提供了良好的孕育环境,也对人类生命财产构成了极大威胁,开展泥石流易发性评价可为地区防灾减灾明确重点区域。以西藏自治区波密县−墨脱县为研究区域,利用Pearson卡方检验算法优选出高程、坡度、地层岩性、降雨量等12个对泥石流影响较高的因素作为评价指标,以研究区282个泥石流点和非泥石流点为样本数据库,基于ArcGIS平台利用信息量法和机器学习方法建立了4种易发性评价模型,并引入接受者操作特性(ROC)曲线和AUC(ROC曲线下方的积分面积)指标对泥石流易发性精度进行评估,得到了该地区的泥石流易发性评价分区。研究表明:(1)考虑不同维度泥石流类型主控因素不同,采用纬度和气温相融合的归一化系数作为泥石流易发性评价指标,在一定程度上消除了低海拔地区泥石流对温度的过度响应。(2)气温、距水系距离、距道路距离、地层岩性、高程是研究区泥石流发生的主控因素;植被覆盖率、地形湿度、坡度等因素也发挥着重要作用。(3)考虑泥石流灾害点和影响因子分级属性关系,对影响因子各分级属性赋分,作为输入特征进行训练,机器学习模型预测效果较好,平均AUC值为0.980,整体优于传统的信息量模型。(4)SVM模型的AUC值高达0.987,高易发区频率比率(FR)值为41.13且预测面积占比最小,具有在大尺度区域内进行高精度预测的能力。 展开更多

关键词 卡方检验 评价指标优选 泥石流 易发性评价 高精度 信息量 机器学习 波密−墨脱地区

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不同暴雨频率下泥石流动力特征及影响范围对比分析

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作者 唐颍 何朝阳 +3 位作者 罗尧晟 巨淑君 高志良 解明礼 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第2期23-36,共14页

为研究气候变迁导致的极端降雨情况对泥石流风险的影响,对比分析不同暴雨频率下泥石流危险区划分。文中以四川乐山市金口河区张村沟泥石流为例,在收集历史灾情数据与现场调查基础上,分析张村沟泥石流工程地质特征,结合无人机测绘建立泥... 为研究气候变迁导致的极端降雨情况对泥石流风险的影响,对比分析不同暴雨频率下泥石流危险区划分。文中以四川乐山市金口河区张村沟泥石流为例,在收集历史灾情数据与现场调查基础上,分析张村沟泥石流工程地质特征,结合无人机测绘建立泥石流区三维地质模型,运用ANSYS CFX对张村沟泥石流历史灾情反演与不同暴雨频率条件下预测对比。研究表明:张村沟沟道狭长、物源丰富、纵坡降大,沟口小型排导渠无法满足较大流量的泥石流顺利通过,导致泥石流向两侧居民区扩散。不同暴雨频率下的张村沟泥石流泛滥区随暴发频率变化,暴发频率越小,泥石流泛滥范围越大,范围主要向人工排导渠两侧以及转向外侧扩张,超过50 a一遇暴雨工况时,冲击堆积范围提升为26480.60~41625.64 m^(2)之间。张村沟泥石流的危险区随暴雨频率变化显著,研究成果可为张村沟泥石流监测预警及灾害防治提供参考。 展开更多

关键词 泥石流 数值模拟 泛滥区 多频率暴雨

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北京山区典型流域泥石流次声预警模型 被引量：1

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作者 于家烁 翟淑花 +6 位作者 徐尚智 冒建 李孟伦 王强强 刘欢欢 王云涛 于淼 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期144-151,共8页

次声是泥石流监测预警的有效手段,目前常用的阈值预警法仅考虑了个别次声时频特征,容易造成误报和漏报。因此,需综合考虑多种次声时频特征,提升泥石流次声预警准确度。基于北京市草甸水村泥石流的次声监测数据,分析了该流域泥石流次声... 次声是泥石流监测预警的有效手段,目前常用的阈值预警法仅考虑了个别次声时频特征,容易造成误报和漏报。因此,需综合考虑多种次声时频特征,提升泥石流次声预警准确度。基于北京市草甸水村泥石流的次声监测数据,分析了该流域泥石流次声和环境次声的时频特征差异,并基于随机森林算法构建了泥石流次声识别模型。结果表明,泥石流次声的有效声压为0.4~1.0 Pa,环境次声的有效声压多低于0.1 Pa,但噪音会引起声压上升至0.4 Pa以上;噪音次声能量多集中在低于6 Hz的频段,泥石流次声在6~15 Hz频段的能量明显高于噪音次声。因此,泥石流次声的甄别需综合考虑时频域的多个特征,重点是6~15 Hz频段对应的能量。基于随机森林算法,以有效声压、6~15 Hz有效声压、短时过零率、主频、主频振幅为特征变量构建的泥石流次声识别模型AUC值为0.99,对测试数据识别准确率为90.0%,相比传统声压阈值法提升了15.0%。研究结果说明随机森林模型能够较为精准地甄别泥石流次声信号,适用于北京山区的泥石流次声预警,可为其他区域的泥石流次声预警研究提供参考。 展开更多

关键词 泥石流 次声 时频特征 预警模型 随机森林 北京山区

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泥石流频发区山地不同海拔土壤化学计量特征——以云南省小江流域为例 被引量：91

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作者 张广帅 邓浩俊 +6 位作者 杜锟 林勇明 马瑞丰 俞伟 王道杰 吴承祯 洪伟 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期675-687,共13页

为了探究泥石流频发区不同海拔梯度土壤的化学计量特征,阐明土壤性质对海拔变化的响应规律,进而有效指导受限性生态脆弱区生态系统的保护和恢复,在云南省小江流域支流阿旺小河西北侧山地选取了1500—2000m、2000—2500m、2500—3000m 3... 为了探究泥石流频发区不同海拔梯度土壤的化学计量特征,阐明土壤性质对海拔变化的响应规律,进而有效指导受限性生态脆弱区生态系统的保护和恢复,在云南省小江流域支流阿旺小河西北侧山地选取了1500—2000m、2000—2500m、2500—3000m 3个海拔梯度,测定各海拔梯度范围内0—10cm、10—20cm、20—30cm土壤的有机碳、全氮、全磷、全钾含量及其机械组成,分析了不同海拔梯度土壤化学计量比的垂直分布特征及其与植被区、土壤物理结构的关系。结果表明:随着海拔梯度的升高,土壤有机碳和全氮含量以及碳磷比、碳钾比、氮磷比和氮钾比均呈升高趋势,全磷和全钾含量以及磷钾比呈降低趋势,且有机碳、全氮、全磷和全钾对海拔的敏感程度依次降低;不同海拔梯度之间,土壤有机碳、全氮、全磷、全钾及其化学计量比的垂直分布存在显著差异性,即随着土壤深度的增加,有机碳和全氮含量呈降低趋势,而全磷和全钾含量以及各化学计量比变化规律不明显;同一海拔梯度内,森林植被区和灌草丛群落植被区土壤生态化学计量比差异性不大,且随海拔梯度变化一致,灌草丛群落中,土壤碳氮比与地上植被盖度具有极显著正相关性,森林群落植被区,土壤磷钾比与优势乔木种平均高度具有极显著负相关性,而与平均胸径呈显著负相关性;土壤物理结构的分异是造成土壤化学计量特征发生变化的主要内在原因,土壤碳磷比、碳钾比、氮磷比、氮钾比随着含水率和砂粒的增加呈指数型上升而随着粘粒的增加呈指数型下降的趋势。 展开更多

关键词 泥石流频发区 海拔梯度 化学计量特征 土壤物理结构

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甘孜县四通达沟泥石流的形成特性 被引量：2

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作者 白永健 铁永波 +1 位作者 高政 李明辉 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2014年第3期323-328,共6页

川西高寒地区泥石流的形成机理、运动过程、动力特性,受高原地形地貌、地质构造、地层岩性、气候条件等影响具有独特性。以四川省甘孜县四通达沟泥石流为例,通过对泥石流清水汇流区、物源区、堆积区的详细调查、测绘和泥石流堆积物样品... 川西高寒地区泥石流的形成机理、运动过程、动力特性,受高原地形地貌、地质构造、地层岩性、气候条件等影响具有独特性。以四川省甘孜县四通达沟泥石流为例,通过对泥石流清水汇流区、物源区、堆积区的详细调查、测绘和泥石流堆积物样品分析,研究了高寒高海拔地区泥石流的成因和特征,综合分析了泥石流的动力特性。研究表明:(1)流域地形高差大,沟道坡降比高,为泥石流形成提供了良好的地形条件;(2)流域汇水面积大,易形成短时暴雨的高原气候为泥石流的形成提供了水源条件;(3)该流域发育于川西高寒地区,处于寒温带、亚寒带、寒带等气候变化带,立体变化显著。强日照,大温差的气候条件使得岩石差异风化、冻融作用强烈,以及受鲜水河断裂带的影响,使岩体破碎,土体结构松散,为泥石流的形成提供了丰富的物源。 展开更多

关键词 川西高原 高寒地区 泥石流 形成特性

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清江中游清滩沟泥石流成因分析 被引量：1

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作者 黎义勇 赵信文 +3 位作者 彭轲 金维群 黎清华 王世昌 《人民长江》 北大核心 2011年第9期47-49,共3页

为了解清滩沟泥石流的稳定状态,以便为采取何种工程治理措施提供科学依据,对其形成原因及稳定性进行了调查分析。清滩沟泥石流沟的形成原因与地形地貌、降雨等因素有关,地形条件的控制对清滩沟泥石流的形成起着至关重要的作用,由于清滩... 为了解清滩沟泥石流的稳定状态,以便为采取何种工程治理措施提供科学依据,对其形成原因及稳定性进行了调查分析。清滩沟泥石流沟的形成原因与地形地貌、降雨等因素有关,地形条件的控制对清滩沟泥石流的形成起着至关重要的作用,由于清滩沟两侧边坡松散堆积物厚度较厚,坡度较陡,水流对沟谷的冲刷导致滑坡,滑坡堆积物成为清滩沟泥石流新的物质来源。经过对清滩沟泥石流沟的地面调查发现,清滩沟泥石流属于暴雨型、山洪型泥石流,其发展形式具有高频率、多期发展性。随着大气降雨强度、频度的不断发展变化,其危险性不断加大,清滩沟泥石流处于不稳定状态。 展开更多

关键词 泥石流 成因分析 高频率 多期次 稳定性 清滩沟 清江中游地区

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黄河多沙粗沙区高含沙水流发生频率的空间分异及其与侵蚀产沙的关系 被引量：3

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作者 闫云霞 许炯心 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2010年第3期9-16,共8页

通过对黄土高原多沙粗沙区高含沙水流发生频率的空间分异的分析,表明自北而南,高含沙水流发生频率呈现先减小后增大的趋势,这种变化趋势同时受到降雨集中度、泥沙来源以及站点控制面积等因素的影响。在研究区域内,高含沙水流发生的频率... 通过对黄土高原多沙粗沙区高含沙水流发生频率的空间分异的分析,表明自北而南,高含沙水流发生频率呈现先减小后增大的趋势,这种变化趋势同时受到降雨集中度、泥沙来源以及站点控制面积等因素的影响。在研究区域内,高含沙水流发生的频率随降雨集中度的增大而减小;随流域内风沙区所占面积的增大而减小,随流域内黄土区所占面积的增大而增大;在下垫面一致的黄土区,高含沙水流的发生频率随站点面积的增大先增大后减小。以佳芦河为界,比较分析了佳芦河以北和以南(包括佳芦河)两区域产沙模数与高含沙水流发生频率的关系。结果表明这两个区域产沙模数都随高含沙水流发生频率的增大而增大,但发生相同频率的高含沙水流时,北部区域对应的产沙模数要明显高于南部区域。这种差异同时受到区域泥沙来源及流量差异的影响。 展开更多

关键词 黄土高原 多沙粗沙区 高含沙水流 发生频率 空间分异

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巫溪县西溪河北岸高位高危碎屑流滑坡特征与机理研究 被引量：9

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作者 李浩 乐琪浪 +3 位作者 孙向东 杨秀元 李刚 李兴虎 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期13-20,28,共9页

巫溪县构造上位于南大巴山弧形褶皱带的核心部位,八面山弧形褶皱构造带的北缘,地理上位于三峡库区奉节—巫山段北部,区内以发育近平行的褶皱构造为主,岩层中构造节理裂隙发育。区内地形切割强烈、起伏大,表现为中高山峡谷地貌,年降雨量... 巫溪县构造上位于南大巴山弧形褶皱带的核心部位,八面山弧形褶皱构造带的北缘,地理上位于三峡库区奉节—巫山段北部,区内以发育近平行的褶皱构造为主,岩层中构造节理裂隙发育。区内地形切割强烈、起伏大,表现为中高山峡谷地貌,年降雨量大,地质环境条件脆弱。研究区西溪河北岸多发育高位高危碎屑流型滑坡,具有隐蔽性强、危害性大等特点。论文在Lidar影像分析、野外详查、钻探等手段的基础上,详细分析了滑坡地质环境背景、滑坡的特点及运动堆积过程,认为风化层厚度大、高陡的地形地貌、特殊的构造条件、典型的斜坡结构是滑坡发育的主要因素,持续性的降雨是滑坡发育的直接诱发因素,斜坡上部二叠系炭质灰岩、灰岩的崩落是导致斜坡中下部原本就处于孔隙水饱和状态下的志留系粉砂岩碎屑失稳并转化为碎屑流的重要因素。针对这类高位高危碎屑流型滑坡,提出了高位崩滑—高速启动—碰撞解体—高速铲刮—抛射堆积的成灾模式,为三峡库区此类滑坡的防治提供技术依据。 展开更多

关键词 大巴山弧形构造带 巫溪县 高位高危滑坡 碎屑流 三峡库区 青崖滑坡

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泥石流高分辨率遥感影像频域特征提取方法及应用 被引量：1

9

作者 张悦 张锦 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第3期111-115,共5页

在遥感影像上深入研究泥石流的相关特征条件对泥石流的分析治理具有十分重要的现实意义。本文将泥石流不同流域分区的高分辨率遥感影像从空间域转换到频率域,基于频谱分析与频域滤波,从全局和局部建立了频谱特征和泥石流流域分区特征之... 在遥感影像上深入研究泥石流的相关特征条件对泥石流的分析治理具有十分重要的现实意义。本文将泥石流不同流域分区的高分辨率遥感影像从空间域转换到频率域,基于频谱分析与频域滤波,从全局和局部建立了频谱特征和泥石流流域分区特征之间的关联,并利用频域特征对泥石流高分辨率遥感影像中不同流域分区进行识别,用支持向量机进行试验验证。结果表明,对于泥石流遥感影像,除了地物光谱特性以外,充分利用频域特征可以有效地分析和识别泥石流不同的流域分区,且识别精度最高达到95%,从而对泥石流的形成过程及不同区域进行定性和定量分析,为泥石流的防治工作提供了科学依据。 展开更多

关键词 高分辨率遥感影像 泥石流 频谱分析 频域滤波

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复杂山区泥石流环境下高铁安全运营的预警模型 被引量：7

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作者 宋阳 耿灿欣 +1 位作者 林娟娟 邓洁仪 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期416-423,共8页

川藏铁路沿线多经过艰险山区,地质结构复杂,泥石流灾害发生频繁,破坏力极强,如何对泥石流灾害进行防控,是建造川藏铁路急需解决的重大问题。基于山区铁路沿线泥石流的特点,分析了川藏铁路沿线泥石流的类型、成灾机理及运动过程,并据此... 川藏铁路沿线多经过艰险山区,地质结构复杂,泥石流灾害发生频繁,破坏力极强,如何对泥石流灾害进行防控,是建造川藏铁路急需解决的重大问题。基于山区铁路沿线泥石流的特点,分析了川藏铁路沿线泥石流的类型、成灾机理及运动过程,并据此建立泥石流预警系统。泥石流预警系统包括数据采集系统、数据传输系统、数据中心及预警系统,以降雨量、源地土体降雨入渗深度、泥石流运动过程阶段次声波以及沟道泥位作为预警的关键参数,并计算4个参数的临界值。预警过程中,由数据采集系统采集现场信息,通过数据传输系统将这些数据传送到中心计算机,与4个参数的阈值比较,从而发出预警级别。最后,对此预警系统进行仿真,判断此方法的可行性。 展开更多

关键词 山区 泥石流 灾害 川藏铁路 预警系统 降雨量 高铁运营安全

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快鸟影像用于泥石流冲毁区自动提取 被引量：2

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作者 何晓宁 莫毅君 童俊涛 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2015年第5期77-82,共6页

针对泥石流冲毁区难以自动提取的问题,该文基于快鸟(QuickBird)高分辨率影像,探讨了泥石流冲毁区自动提取方法,提出一种多信息结合自动提取模型。该方法首先对原始反射率影像做缨帽变换,利用湿度分量和绿度分量的差得到初始泥石流冲毁... 针对泥石流冲毁区难以自动提取的问题,该文基于快鸟(QuickBird)高分辨率影像,探讨了泥石流冲毁区自动提取方法,提出一种多信息结合自动提取模型。该方法首先对原始反射率影像做缨帽变换,利用湿度分量和绿度分量的差得到初始泥石流冲毁区影像;其次利用阈值自动提取技术将疑似泥石流冲毁区区域与其他地物分离,得到泥石流冲毁区候选区域;最后提取出水体信息和植被稀少地区,对泥石流冲毁区候选区域进行掩膜运算,得到泥石流冲毁区,并对泥石流冲毁区中的小斑块做后处理,得到相对准确的泥石流冲毁区分布范围。实验结果表明,此泥石流冲毁区自动提取模型是可行和有效的,取得了较好的结果;但对小斑块泥石流提取的精度不高,需要加强研究。 展开更多

关键词 泥石流冲毁区 高分辨率影像 QUICKBIRD 掩膜 自动提取

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