4·20芦山Ms7.0级地震地质灾害特征

为了揭示芦山7.0级地震次生山地灾害发育规律,结合遥感解译,震后第一时间对芦山震区开展了应急调查和危险性分析等工作.芦山7.0级地震诱发的地震地质灾害以小型崩塌为主,崩塌主要沿双石-大川断裂带,北西向几个深切峡谷段,如S210芦山-宝兴峡谷,芦山-双石峡谷,芦山-太平峡谷发育,其中震中附近的宝盛、太平及龙门崩塌密度最大.崩塌源主要分布在陡立谷坡中上部、突出山嘴等部位,堆积以块石、孤石及碎石为主,对灾区的公路破坏大,其次是坡脚的民房,并在今后一段时间内,威胁公路的正常运行.潜在不稳定斜坡和土质小型滑坡,由于沟道物源的增加,震后泥石流灾害链不可忽视.地震波强度及地形放大效应是控制灾害发育的主因,斜坡结构及风化也有重要的控制作用.      

基于遥感和GIS的公路水毁监测和评估技术框架

在分析公路水毁灾害监测对遥感数据要求的基础上,利用ALOS卫星遥感影像建立滑坡与泥石流等水毁灾害信息自动提取模型,结合遥感和GIS软件平台建立了公路水毁遥感自动评估系统与水毁监测和评估技术流程。以四川省北川县境内区域作为典型研究区,进行"5.12"地震后公路水毁自动监测和评估分析,将结果与利用更高分辨率遥感影像人工解译的分析结果进行对比。发现二者在水毁公路长度上相比,误差不超过10%;空间分辨率在2～10m、具有多光谱的遥感数据是进行山区超过400m2以上规模公路水毁灾害研究比较适用的数据源。     

芦山地震触发崩塌滑坡的优势方向与机理

利用芦山地震强震记录、水系图和1 754个地震触发崩塌滑坡数据,对芦山地震触发崩塌滑坡的优势方向的控制因素进行了研究.对比分析了崩塌滑坡数的优势方向与研究区自然坡体的优势坡向;基于对抗性原理,确定了芦山震区新构造应力场方向;对崩塌滑坡确定性系数分区进行了分析.认为自然坡体的优势方向是决定崩塌滑坡方向的首要因素,但应考虑不对称地形造成的坡向分异现象;新构造应力场是崩塌滑坡方向的全局性影响因素,地震台站的最大累计加速度方向是其代表区域内崩塌滑坡方向的影响因素.对于盲断层型地震,上述三因素对地震触发崩塌滑坡方向的控制效应可能是具有普适性意义的规律.      

基于元胞自动机的地震触发崩塌滑坡分布规律

为了从物理角度对地震触发崩塌滑坡分布规律的机理进行诠释,通过汶川震区典型路段考察和遥感资料解译发现:位于IX度地震烈度区,崩塌滑坡方量与出现频率之间存在良好的负幂律关系;在X度区,崩塌滑坡面积与出现频率的关系仍可用负幂律描述;在XI度区,这一关系转为对数正态分布.元胞自动机模拟表明:以扰动值递增模拟地震强度的增大,沙堆模型的动力特性也经历了幂律—幂律弱化—对数正态分布的演变过程,从而在自组织临界性的概念框架下,证明了上述不同烈度区地震触发崩塌滑坡分布概型的演变规律具有普适性,为汶川地震崩塌滑坡编目以及高烈度地震山区灾势预估等提供了科学依据.      

无人机影像数字处理及在地震灾区重建中的应用

为解决多云雾地区卫星遥感数据难以实时获取的问题,考虑到无人机低空遥感影像分辨率高、灵活性好等特点,探讨了无人机影像的获取及数字处理方法.探讨了影像三维可视化过程,并针对汶川地震灾区重建规划设计的需要,将重建规划设计模型直接引入三维地理信息系统环境.实验结果表明:与卫星遥感数据相比,无人机获取的影像在三维可视化中能提供更详细、更丰富的几何和语义信息;采用设计模型与三维地形景观相结合的技术,能实时再现设计成果,避免复杂环境下二维图形带来的思维局限性和片面性,提高设计效果的真实表现力.     

遥感技术在公路交通管理维护中的应用

为充分发挥遥感数据时空分辨率高、覆盖范围广等优势,进一步推动遥感技术在交通监控与管理领域中的深入应用与持续发展,对基于高分遥感影像的道路轨迹及属性信息快速提取、车辆自动识别、道路及周边建筑物特征变化检测、路域次生地质灾害及道路损毁信息自动提取等关键技术进行了简要阐述,并介绍了这些关键技术在公路路网状况调查、交通流提取、道路施工与建设监管、道路灾害损毁评估等方面的应用情况。充分了解以上技术的研究及应用情况,对交通遥感关键技术研究和公路交通管理维护的信息化发展具有借鉴意义。     

非连续变形分析方法及其在灾害防治研究中的应用

为了探究地震诱发地质灾害的特征,用非连续变形分析方法(DDA, discontinuous deformation analysis)模拟了地震诱发崩塌、滑坡和防浪堤破坏的过程,着重探讨了地震对灾害发生过程及其运动能力的影响.在DDA程序中,整合了灾害冲击力的计算,结果表明:DDA方法可以计算滑体在地震作用下的运动情况;竖向地震动能够显著增强近断层极震区滑坡的运动能力,可以很好地模拟地震诱发灾害的全过程, 真实反应出危岩崩塌体、滑坡、防浪堤坝的破坏特征,能够计算运动物体对既有建筑物的冲击力,冲击力的最大值远远超过了静态侧压力值;文中算例结果显示最大冲击力是静态侧压力的4倍多,该成果可为灾害防护建筑物的选址、设计等从可靠和经济的角度提供技术指导.      

汶川、芦山、尼泊尔地震触发崩塌滑坡分布规律

为探究地震触发崩塌滑坡的分布规律,基于汶川地震22 302个、芦山地震1 608个以及尼泊尔地震919个触发的崩塌滑坡数据,利用GIS技术对其分布与断层距、岩性、坡位和坡形之间的关系进行了统计分析.结果表明:3次地震触发的崩塌滑坡均具有硬岩区比软岩区、复杂坡形(凸、凹形坡)比简单平面坡更严重的规律和上下盘效应;在一般情况下,地震触发的崩塌滑坡分布具有断裂带效应,但在烈度异常情况下不存在断裂带效应;仅当烈度不小于Ⅸ度时,崩塌滑坡才凸显出在高坡位更严重的特点.      

山地系统灾变行为自组织临界性研究

为了研究山地系统宏观动力学的整体规律,基于戴维斯地貌发育理论,提出处于地貌发育阶段幼年晚期的河谷及壮年期的山地具有自组织临界性(self organized criticality, SOC)的内禀属性,并建立了基于斯特拉勒积分的大流域地貌发育阶段判别方法.以地震触发崩塌滑坡为切入点,通过震区实震资料分析、元胞自动机模拟、振动台沙堆模型实验,提出不同烈度区地震触发崩塌滑坡分布的演化规律:在Ⅶ度、Ⅷ度、Ⅸ度区,崩塌滑坡规模与出现频率之间存在良好的负幂律关系,在Ⅹ度区,幂律关系弱化,在Ⅺ度区,这一关系转为对数正态分布. 通过3个案例介绍了SOC理论在岩土体地震扰动深度评估、泥石流防治工程设计径流量极值计算、基于地震活动性参数b值在地应力评估中的应用.      

G108周至— 宁强段公路灾害调查及防治对策

通过对G108周至一宁强段公路灾害概况和特征进行实地调查,从地形地貌、地层岩性、地质构造、气象河流特征和人为影响等方面分析和研究了灾害的形成．发现该段常见的公路灾害主要有地质灾害和水毁灾害,包括崩塌、滑坡、泥石流、路基沉陷及沿河公路水毁5类,其中崩塌、滑坡并口沿河公路水毁尤为严重。最后,针对各种公路灾害类型,提出了具体的防治对策。