滑坡灾害监测数据库系统构建及其灾害预测模型研究

发布时间：2017-09-12 17:12

  本文关键词：滑坡灾害监测数据库系统构建及其灾害预测模型研究

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【摘要】：近些年来,基于滑坡的发育现状、分布规律、形成机理而建立的监测、预测与评估方法取得了丰硕的成果。但是由于滑坡成因的复杂性、地理环境的不同和滑坡数据的全面性不足,使得预测模型的适用性和精度受到一定的限制。本文通过不同的空间尺度,从单体滑坡和区域滑坡两个角度对滑坡进行预测分析,并在研究过程中,使用数据库对数据分类、存储和管理,最终建立了滑坡灾害监测预测分析系统,为决策者提供相应的技术支持和软件服务。本研究所采用的方法和得到的结论如下:(1)将单体滑坡的预测分析分为时间和空间两个方面。在时间预测方向采用斋藤迪孝模型、非线性动力混沌序列模型和灰色—马尔科夫模型,分别针对短期临滑、中短期、长期三个不同的时间尺度,且使用黄茨滑坡、卧龙寺新滑坡和新滩滑坡位移数据分别进行工程分析。另外,在空间预测模型方向采用极限平衡和数值分析、BP神经网络两种模型,从确定性和非确定性两个角度分别对云南思茅滑坡和黄土滑坡类型进行稳定性分析。(2)对区域滑坡的预测分析首先是提取分析区域滑坡的主要因素,其次是基于影响因素建立评价指标体系,最后是在评价体系的基础上利用模糊层次分析模型和信息量模型对汶川10度带地区进行危险性评价。根据验证数据的统计结果可知,模糊层次分析的结果是从低到极高危险区的比例分别是:0.2%,8.6%,25.4%,28.2%和37.6%;而信息量模型分析的结果分别是3.46%,5.03%,7.81%,35.3%和48.4%。另外,从两者的危险性区划图分析,高危险区都主要集中在研究区域的西南地区,且在东北方向有少量分布。因此,使用这两种预测模型对区域滑坡的预测是行之有效的,且都有较高的精度。(3)对滑坡监测空间数据库的实现是遵循一般建库流程:概念模型、逻辑模型和物理建模。采用ArcSDE数据库引擎和Oracle数据库将滑坡数据分为滑坡属性数据库和地理空间数据库分别构建存储。(4)利用当前流行的空间数据库的技术和滑坡预测模型,建立了滑坡预测分析系统。它不仅提供了一个可以快速存储和管理空间数据的信息管理平台,而且还可以对单体滑坡和区域滑坡进行预测分析。总之,它为滑坡研究专业人员及相关工作者提供了一个良好的滑坡数据分析和预测平台,也是滑坡预测系统设计开发技术的尝试和探索。
【关键词】：滑坡 预测模型 危险性区划 空间数据库 GIS
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P642.22;P208
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章绪论11-17
• 1.1 研究意义和目的11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 单体滑坡预测模型的研究现状12-13
• 1.2.2 区域滑坡预测模型的研究现状13-14
• 1.2.3 滑坡预测分析系统的研究现状14-15
• 1.3 主要研究内容15
• 1.4 主要技术路线15-16
• 1.5 本文的结构16-17
• 第二章 基于单体滑坡的预测模型分析17-43
• 2.1 基于单体滑坡的时间预测模型17-31
• 2.1.1 基于斋藤迪孝模型的单体滑坡预测18-22
• 2.1.1.1 斋藤迪孝模型的简介18-19
• 2.1.1.2 基于斋藤迪孝模型的工程应用19-22
• 2.1.2 基于非线性动力学的单体滑坡预测22-26
• 2.1.2.1 非线性动力学混沌时间序列模型的构建22-23
• 2.1.2.2 基于非线性动力学混沌时间序列模型的工程应用23-26
• 2.1.3 基于灰色—马尔科夫模型的单体滑坡预测26-31
• 2.1.3.1 灰色—马尔科夫模型的构建26-28
• 2.1.3.2 基于灰色—马尔科夫模型的工程应用28-31
• 2.2 基于单体滑坡的空间预测模型31-42
• 2.2.1 基于极限平衡和数值分析的单体滑坡预测31-37
• 2.2.1.1 极限平衡和数值分析的评价模型的构建31-34
• 2.2.1.2 基于极限平衡及数值分析的工程应用34-37
• 2.2.2 基于BP神经网络的单体滑坡预测37-42
• 2.2.2.1 BP神经网络模型的简介38-40
• 2.2.2.2 基于BP神经网络的工程应用40-42
• 2.3 小结42-43
• 第三章 基于区域滑坡的危险性评价分析43-57
• 3.1 区域滑坡的主要影响因素43-46
• 3.2 区域滑坡评价指标体系的建立46-47
• 3.3 区域滑坡危险性评价模型47-56
• 3.3.1 基于模糊层次分析模型的滑坡危险性评价47-51
• 3.3.1.1 层次分析模型的构建47-48
• 3.3.1.2 模糊层次分析模型的构建48-49
• 3.3.1.3 基于模糊层次分析模型的工程应用49-51
• 3.3.2 基于信息量模型的滑坡危险性评价51-55
• 3.3.2.1 信息量模型的构建52-53
• 3.3.2.2 基于信息量模型的工程应用53-55
• 3.3.3 危险性评价结果对比分析55-56
• 3.4 小结56-57
• 第四章 滑坡灾害预测分析系统的建立57-77
• 4.1 系统需求分析57
• 4.2 系统设计原则57-58
• 4.3 系统开发平台设计58-60
• 4.4 滑坡灾害空间数据库构建60-67
• 4.4.1 滑坡灾害数据库管理系统的特点60
• 4.4.2 滑坡灾害数据库管理系统的设计60-65
• 4.4.3 滑坡灾害数据数据库系统的配置65-67
• 4.5 系统功能模块设计67-76
• 4.5.1 数据库管理功能设计68-71
• 4.5.2 滑坡预测功能设计71-73
• 4.5.3 辅助功能设计73-76
• 4.6 小结76-77
• 第五章 结论和展望77-79
• 5.1 结论77
• 5.2 展望77-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-84
• 攻硕期间取得的研究成果84-85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张敬一;倪卫达;史吏;;浅谈滑坡危害及相应的空间预测理论[J];科技信息(科学教研);2008年23期

2 殷坤龙,张桂荣,龚日祥,王孔忠;基于Web-GIS的浙江省地质灾害实时预警预报系统设计[J];水文地质工程地质;2003年03期

3 秦四清;斜坡失稳过程的非线性演化机制与物理预报[J];岩土工程学报;2005年11期

4 徐峻龄，廖小平，，李荷生;黄茨大型滑坡的预报及其理论和方法[J];中国地质灾害与防治学报;1996年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 黄光东;基于智能算法的滑坡稳定性建模与分析[D];中国地质大学（北京）;2011年

本文编号：838472