基于物源活动强度的震后泥石流动态敏感性评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于物源活动强度的震后泥石流动态敏感性评价方法，通过分析研究区内泥石流崩滑物源体的动态变化，选取8个评价因子，包括物源活动变化量；对评价因子与往年泥石流爆发事件做概率交叉分析，得到评价因子归一化标准；采用灰色关联法，利用往年泥石流爆发事件为参考列，计算评价因子权重值；之后用得到的评价模型评价当年的泥石流敏感性，对当年泥石流敏感性进行分级实现对泥石流爆发可能性的动态有效预测。本发明专利技术充分考虑了评价单元为单条泥石流沟，且考虑了每年泥石流物源变化量对其敏感性的影响，能够消除以往现势性弱的弊端，实现对区域内以泥石流沟为评价单元的动态敏感性评价。

Dynamic sensitivity evaluation method of debris flow after earthquake based on activity intensity of material source

【技术实现步骤摘要】
基于物源活动强度的震后泥石流动态敏感性评价方法
本专利技术涉及到泥石流灾害防治工程
，尤其涉及基于物源活动强度的震后泥石流动态敏感性评价方法。
技术介绍
每次泥石流爆发事件之后，泥石流沟内的物源发生相应的变化，且部分泥石流沟建立了防治工程。而现有的泥石流敏感性判别方法针对一期数据进行判别，忽略了物源变化量对泥石流爆发的影响，导致现有泥石流评价方法的现势性不强，不能对震后泥石流沟敏感性进行动态有效判别。如公开号为CN103412113A，公开日为2013年11月27日的中国专利文献公开了一种震后泥石流沟敏感性判别方法及其应用，其内容特征包括：(1)分析崩滑体分布规律，确定崩滑体在地形要素、地质要素和水文要素的概率综合判别值；(2)根据概率综合判别值大小，划分评价因子敏感性高低区间，避免人为界定；(3)根据划分区间，建立泥石流敏感性打分标准；(4)根据打分标准对区域内单沟泥石流进行评价打分；(5)利用灰色关联法确定因子权重，建立单沟泥石流敏感性评判模型。上述专利代表现有技术，由于当时客观条件限制，对泥石流敏感性评价未进行动态敏感性评价研究，得到的结果只适用于当时的条件下的泥石流爆发事件。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种基于多期数据的震后泥石流沟动态敏感性评价方法，通过分析研究区内泥石流崩滑物源体的动态变化，选取8个评价因子，包括物源活动变化量；对评价因子与往年泥石流爆发事件做概率交叉分析，得到评价因子归一化标准；采用灰色关联法，利用往年泥石流爆发事件为参考列，计算评价因子权重值；之后用得到的评价模型评价当年的泥石流敏感性，对当年泥石流敏感性进行分级实现对泥石流爆发可能性的动态有效预测。本专利技术的技术方案如下：基于物源活动强度的震后泥石流动态敏感性评价方法，通过分析研究区内泥石流崩滑物源体的动态变化，并结合已有评价因子成果，确定研究区评价因子敏感性区间分级，建立区域内以泥石流沟道为评价单元的敏感性评价模型，实现对泥石流爆发可能性的动态有效预测。进一步的，具体包括以下步骤：(1)通过地形数据得到整个研究区的沟道长度、主沟长度、主沟道纵比降、流域面积、流域高差；利用ARCGIS对3期影像解译得到泥石流物源表面积和2期物源表面积差值；通过现场调查和资料搜集得到研究区泥石流沟道爆发事件及防治措施；(2)根据2期物源表面积差值数据，将数据分为两组，为第一组数据和第二组数据，每组数据含有沟道长度、主沟长度、主沟道纵比降、流域面积、流域高差、物源表面积、物源表面积差值、防治措施8个评价因子；根据第一组数据的泥石流沟道爆发事件，对第一组数据进行步骤(3)-步骤(7)处理；(3)通过SPSS软件对得到的8个评价因子进行分箱，根据每个评价因子分箱与泥石流爆发事件的交叉分析，得到每个因子的不同分级条件，并同泥石流沟道爆发事件进行概率交叉分析，得到不同分级条件下的打分标准；(4)根据步骤(3)得到的泥石流评价因子分级及打分标准，对研究区内泥石流沟进行评分，得到研究区内各评价单元的各因子的得分；(5)根据灰色关联法基本公式，选定泥石流爆发事件为参考例，8个评价因子为比较列，得到8个评价因子的权重值；(6)通过以下公式计算泥石流沟敏感值大小：式中，Xi为需要评价的泥石流沟评价因子分数；Wi为评价因子对应的权重值，由步骤(5)确定；Y为需要评价的泥石流沟的敏感性评价值；(7)根据步骤(6)得到的各评价单元的敏感性评价值，利用SPSS对研究区内敏感性评价值与泥石流爆发事件进行概率交叉分析，得到泥石流敏感性级别的阈值。；(8)通过对第一组数据处理得到的打分标准和评价模型，对第二组数据进行泥石流敏感性评价，根据上一年的泥石流爆发规律来预测当年泥石流沟敏感性，得到下一期泥石流爆发的可能性预测，提前做好预防措施。与现有的泥石流敏感性评价方法相比，本专利技术提供的基于物源活动强度的震后泥石流动态敏感性评价方法，通过往年的泥石流爆发事件，预测来年的泥石流爆发可能性，具有现势性，可每年进行动态评价，消除了以往评价只适用于一时的弊端，进而满足防灾减灾的需求。具体实施方式下面对选取实例对本专利技术作进一步描述。四川省映秀镇和龙池镇为“5·12”汶川地震重灾区，属于震后泥石流活动强烈区域。研究区选定为映秀-龙池地区，研究区面积约为172平方千米，包括41条泥石流沟，于2009-2013年均有爆发泥石流。现拟用本专利技术基于物源活动强度的动态泥石流敏感性评价方法对41条沟进行敏感性判别。第一步：利用ARCGIS软件处理1：5万地形图，并提取研究区DEM、泥石流沟流域面积、主沟纵比降、沟道长度；通过2008.05和2009.02遥感影像解译泥石流崩滑物源等信息，得到主沟道长度、沟道长度、物源表面积_2009、物源表面积差值_08-09。第二步：评价因子归一化。利用SPSS软件，将得到评价因子按照四分法进行分箱，并同评价单元爆发事件进行概率交叉分析，得到评价因子分组及赋值表格，见表1。表1评价因子敏感性分组及相应赋值第三步：根据第二步得到因子归一化标准，对研究区内41条泥石流沟进行因子归一化，得到研究区评价单元的归一化表格，具体见表2.表2研究区评价因子归一化表格第四步：根据现场调查和资料收集得到2009年爆发的泥石流沟道，见表4。第五步：根据灰色关联法基本公式，将流域面积(K㎡)、主沟长度(m)、主沟道纵比降、物源表面积差值_08-09(㎡)、流域高差(m)、沟道长度、物源表面积_09(㎡)和是否防治8各评价因子作为因子列，将是否爆发作为参考列，计算灰色关联度，得到8各评价因子的权重值如表3。表3评价因子权重表评价因子关联度权重流域面积(K㎡)0.780.12主沟长度(m)0.780.12主沟道纵比降0.750.12物源表面积差值(㎡)0.830.13流域高差(m)0.770.12沟道长度0.780.12物源表面积_2011(㎡)0.730.12防治措施0.920.15第六步：通过公式计算评价单元的敏感性大小，具体计算结果见表4。其中Xi为第三步确定的分值，Wi为第五步确定的权重值；Y为敏感性大小的计算值。表42009年泥石流沟道敏感性评价结果第七步：将研究区2009年泥石流沟敏感性评价结果和2009年实际爆发泥石流沟做交叉统计分析，分析结果见表5。表5泥石流敏感性评价同泥石流爆发事件统计表是否爆发\敏感性评价_2009低中高总计否13131036是0235总计13151341第八步：重复步骤一，解译2011.04月遥感影像，得到物源表面积_2011、物源表面积差值_09-11。第九步：重复步骤二到步骤七，得到2011年泥石流敏感性评价表，见表6。表62011年泥石流沟道敏感性评价结果第十步：将研究区2011年泥石流沟敏感性评价结果和2011年实际爆发泥石流沟作交叉统计分析，分析结果见表7。表7交叉统计分析是否爆发\敏感性评价_2011低中高总计否1313733是0268总计13151341表明：本专利技术将物源活动强度引入泥石流敏感性评价因子中，并根据每年的物源变化量对研究区泥石流进行动态评价，评价结果通过实际爆发的泥石流事件进行验证，具有敏感性评判准确，现势性强的特点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于物源活动强度的震后泥石流动态敏感性评价方法，其特征在于，通过分析研究区内泥石流崩滑物源体的动态变化，选取8个评价因子，包括物源活动变化量；对评价因子与往年泥石流爆发事件做概率交叉分析，得到评价因子归一化标准；采用灰色关联法，利用往年泥石流爆发事件为参考列，计算评价因子权重值；之后用得到的评价模型评价当年的泥石流敏感性，对当年泥石流敏感性进行分级实现对泥石流爆发可能性的动态有效预测。

【技术特征摘要】
2019.05.25 CN 20191044237371.基于物源活动强度的震后泥石流动态敏感性评价方法，其特征在于，通过分析研究区内泥石流崩滑物源体的动态变化，选取8个评价因子，包括物源活动变化量；对评价因子与往年泥石流爆发事件做概率交叉分析，得到评价因子归一化标准；采用灰色关联法，利用往年泥石流爆发事件为参考列，计算评价因子权重值；之后用得到的评价模型评价当年的泥石流敏感性，对当年泥石流敏感性进行分级实现对泥石流爆发可能性的动态有效预测。2.根据权利要求1所述的基于物源活动强度的震后泥石流动态敏感性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过地形数据得到整个研究区的沟道长度、主沟长度、主沟道纵比降、流域面积、流域高差；利用ARCGIS对3期影像解译得到泥石流物源表面积和2期物源表面积差值；通过现场调查和资料搜集得到研究区泥石流沟道爆发事件及防治措施；(2)根据2期物源表面积差值数据，将数据分为两组，为第一组数据和第二组数据，每组数据含有沟道长度、主沟长度、主沟道纵比降、流域面积、流域高差、物源表面积、物源表面积差值、防治措施8个评价因子；根据第一组数据的泥石流沟道爆发事件数据，对第一组数据进行步骤(3)-步骤(7)处理；(3)通过SPSS软件对得到的8个评价因子进行分箱，将每个评价因子分箱与泥石流爆发事件做交叉分析，根据交叉分析结果得到每个因子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐川，张宪政，李宁，丰强，帖宇，李明威，罗玉婷，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51