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关键词： 滑坡   敏感性   GIS   地理探测器模型   随机森林模型  

摘要： 为给滑坡灾害防治和滑坡致灾因子敏感性研究提供参考,选取黄河上游龙羊峡至积石峡段流域为研究区,以高程、坡度、地形粗糙度、岩性等16个因子为滑坡典型致灾因子,通过斯皮尔曼相关系数法进行共线性检验以筛选出相关性较强的滑坡致灾因子,利用GIS将滑坡致灾因子重分类后使用地理探测器分析得到各因子权重,将地理探测结果耦合随机森林模型,得到不同致灾因子作用下的滑坡预测概率,并通过ROC曲线验证预测结果的准确度。结果表明:1)致灾因子交互作用的解释力均大于单个致灾因子的解释力,高程因子与其他地形参数的协同作用尤为突出;2)河网密度、地形粗糙度和剖面曲率的解释力几乎为0,在一定程度上说明这些特征变量可能与滑坡发生没有直接或显著的相关性;3)各致灾因子对预测结果的解释力存在显著差异,其中高程-坡度组合是研究区滑坡发育的核心驱动力;4)随机森林模型的AUC值达到0.93,表明随机森林模型具有较高的分类能力。

关键词： 抗滑桩   滑坡   稳定性   施工技术  

摘要： 为探讨抗滑桩技术在边坡滑坡治理工程中的应用,文章结合徽县永宁河水厂滑坡治理案例,分析了水厂滑坡的成因,立足滑坡治理设计,讨论了抗滑桩施工中的人工挖孔、钢筋笼和声测管安装、桩身及冠梁混凝土浇筑等重点和难点施工技术。通过合理的施工工艺,解决了永宁河水厂滑坡问题,经过近一年的变形监测并经历水厂多次注水加压试验和多种运行工况,滑坡体始终保持稳定,治理成效显著,可为今后抗滑桩在同类治理工程中的应用及推广提供参考。

关键词： 暴雨-洪水-泥石流灾害链   复杂网络   FLO-2D   关键节点   关键边  

摘要： 暴雨灾害会引发山洪及泥石流等次生灾害,形成复杂的灾害链,对社会经济和自然生态系统造成重大威胁。现有研究对多灾害节点之间的交互关系及其叠加风险的探索尚显不足。为解决这一问题,结合复杂网络理论与FLO-2D数值模拟技术,构建了一种针对暴雨-洪水-泥石流灾害链的分析框架,并以河南省栾川县柿树沟为研究区域,分析河南郑州“7·20”特大暴雨灾害背景下的灾害链动态演化特征。研究结果表明:1)数值模拟结果显示泥石流的最大流速可达6.56 m/s,最大堆积深度为7.30 m,高、中、低危险区占比分别为3.61%、17.65%、78.74%;2)排水设施损坏或堵塞、电力设施损坏、内涝积水、车辆被淹、泥石流、河水倒灌是灾害链网络的关键节点;3)河水倒灌→内涝积水、内涝积水→车辆被淹、内涝积水→电力设施损坏、河堤毁坏→河道堵塞、车辆被淹→人员伤亡是灾害链网络的关键边。从动态演化的视角识别灾害链中的关键节点和关键边,深入解析多灾害节点之间的交互机制,可为灾害风险评估、防灾减灾措施优化及应急管理提供科学依据。

关键词： 张家口-渤海地震带   震源机制   应力场   应力张量方差   垂向应力  

摘要： 利用张家口-渤海地震带2009-01—2023-02的708个M_(L)≥2.0地震震源机制解资料进行反演,得到该区域震源机制一致性时空分布特征和主应力轴方位角;结合唐山马家沟矿井水位资料,分析该区域应力状态。结果表明,张家口-渤海地震带西段与中段主应力轴方位角自1978年以来一直呈现相反变化趋势,东段主应力轴方位角在1966—2009年一直呈现增大的变化趋势,2009年之后略有减小;张家口-渤海地震带M_(L)≥4.0地震大多位于应力张量方差低值区;张家口-渤海地震带东段约70%的M_(L)≥3.0地震的震前misfit值下降,马家沟矿井周边几次M_(L)≥4.0地震前都发生应力增强现象。

关键词： 滑坡易发性   集成学习   信息量法   滑坡负样本   黄河上游  

摘要： 滑坡易发性评价对区域防灾减灾具有重要意义。针对机器学习算法的滑坡易发性评价中单一分类器精确度欠佳,以及滑坡负样本选择较为随意的问题,提出一种基于信息量法的滑坡负样本选择方式耦合集成学习算法的滑坡易发性评价模型。以黄河上游李家峡至公伯峡段为研究区,选取高程、坡度、降水量等13个因子作为滑坡发生的评价因子,采用缓冲区、低坡度和信息量法3种滑坡负样本选择方式,通过构建分类回归树(CART)以及3种集成学习算法(Bagging、Boosting和随机森林)的滑坡易发性评价模型,分析不同集成学习算法和不同滑坡负样本选择方式下评价模型的性能。结果表明:集成学习算法均可以提升单一基分类器的模型性能,且Boosting算法的提升效果最为突出;信息量法负样本选择方式充分考虑了大多数评价因子,模型可靠性更高。

关键词： 数据扩充   卷积自编码器   叠前地震记录   自注意力机制   深度学习   人工神经网络  

摘要： 在实际地震数据采集过程中,受恶劣环境、高昂成本等因素影响,采集到的地震数据不仅数量有限且存在地震道缺失等质量问题。为了获取足够数量且针对目标探区的高质量深地叠前地震记录数据集,以便对地层进行精准分析,提出一种基于改进卷积自编码器的CAE-SA地震记录数据集扩充方法。首先,利用卷积自编码器提取输入的合成叠前地震记录的地层特征,再通过自注意力机制的注意力计算操作进一步挖掘这些特征向量所蕴含的深层地层变化特征;然后,利用解码器将这些特征重构为叠前地震记录,并与实际地震记录标签进行损失计算,再通过反向梯度法更新模型参数;最后,以峰值频率在一定范围内变化的目标探区实际子波作为震源子波,利用有限差分正演方法得到合成的叠前记录,将其输入训练好的CAE-SA数据扩充模型,从而实现地震数据集的扩充。通过实验验证了所提方法用于扩充数据集的可行性和有效性,为后续地震勘探分析提供了数据基础,具有广阔的工程应用前景。

关键词： 微震震源定位   多目标智能计算   多目标进化分解算法   非支配排序遗传算法   多目标蚁狮优化算法   多目标蝗虫优化算法   多目标灰狼优化算法  

摘要： 通过引入第二代和第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ、NSGA-Ⅲ)、多目标蝗虫优化算法(MOGOA)、多目标灰狼优化算法(MOGWO)、多目标蚁狮优化算法(MOALO)、基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)等6种多目标智能计算方法,利用2个不同的经典微震震源反演数学模型设计多目标定位优化函数,在深部开采矿井微震事件数据和人工仿真实验数据对比测试基础上,探索和分析6种多目标定位算法的真实效能与可靠性。结果表明,6种多目标定位模型性能不一,MOALO基于多面体台阵仿真的100轮微震震源定位误差均值可达到1.2425 m,NSGA-Ⅱ基于深部开采矿井的微震震源定位误差均值为162.5691 m,MOGOA基于柿竹园矿微震事件的模型鲁棒性优于MOALO。综合考虑定位精度和模型可靠性等多个性能指标认为,MOGOA具有较强的工程物探和微震监测应用前景。

关键词： 北斗差分定位技术   实时定位   倾斜角度监测   水平位移监测   太阳能供电   分级预警  

摘要： 滑坡的精准定位在滑坡监测与预警中至关重要。为此,研发一种基于北斗差分定位技术的滑坡监测与预警系统。该系统利用UBLOX ZED-F9P差分模块实现厘米级精度的实时定位,能够监测坡体的水平相对位移。系统利用JY901B加速度计实时监测坡体的倾斜角度,将水平位移转换为三维空间位移,实现对坡体表层变化的动态监测,并根据土质变形滑坡限值数据设置阈值进行预警。将监测到的数据通过EC800E模块上传至服务器,同时传输至用户手机APP并对滑坡进行分等级预警。系统采用太阳能供电,保证其在偏远地区能够长时间运行。模拟实验结果表明:该系统在滑坡监测中的位移量解算精度可以达到2~3 cm,角度解算精度达到1°,能有效实现对滑坡的分级预警;通过测量滑坡区域的位移变化以及角度变化,能够有效地捕捉到滑坡发生的前兆信号和发展趋势。该系统能够提供关键的数据支持,帮助预测滑坡发生的可能性,从而为采取预防措施和发出预警提供科学依据。

关键词： 滑坡预测   随机森林   相关性度量   数据清洗   地下工程  

摘要： 为解决传统滑坡预测方法依赖专家经验、难以适应复杂地下工程场景的问题,研究提出一种改进随机森林方法以提升预测精度与泛化能力;通过专业设备采集地下工程滑坡关键参数,经对不完备数据处理构建高质量数据集;对比分析k近邻、支持向量机、决策树等分类器的全局与局部分类性能,确定随机森林为最优基础分类器;创新性引入多决策树相关性度量方法,以特征空间内积计算量化决策树间冗余性,通过最优阈值筛选构建改进随机森林;实验表明,改进随机森林的分类精度达93.05%,其Precision、Recall和F_(1)-score指标在不同标签数据上均保持最高稳定性,验证了改进神经网络在整体与局部分类性能上的双重优势;实际工程应用验证了该方法在多维复杂场景下的有效性,为地质灾害智能化预测提供了可靠解决方案。

关键词： 岩溶区   隧道   数值模拟   层次分析法  

摘要： 以梧州市某在建高速公路分离式双洞隧道为依托,针对岩溶区隧道施工稳定性及预警评价体系展开深入探究。运用数值软件FLAC3D,分别建立赋水通道和赋水溶洞的数值模型,研究不同赋水条件及溶洞位置对隧道应力、位移和塑性区分布的影响。结果表明,赋水通道满水和赋水溶洞位于隧道底部时,隧道结构面拉应力大、位移变化明显、塑性区占比高,极易引发突涌水和结构失稳。此外,运用层次分析法构建隧道预警及风险评估系统,并采用Python编程语言搭建风险预警平台。经实际工程验证,该平台预测准确率较高,能为隧道施工提供有效的风险预警和决策支持,对指导岩溶区隧道工程建设具有重要意义。