一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法技术

本发明专利技术涉及一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法，包括采用人工目视解译方法构建典型地震对应的同震滑坡数据库，采用机器学习方法构建地震滑坡发生的多因素影响模型，并得到各个连续因子的权重与分类因子的各个分类的权重，通过地震滑坡发生的多因素影响模型，计算不同地震烈度下被测区域地震引发滑坡的发生概率，基于所述地震引发滑坡的发生概率，构建人口损失预测模型，从而计算未来突发地震事件同震滑坡导致的人口损失数据。本发明专利技术通过构建已发生地震滑坡数据库与评价模型的方法，快速求取被测区域内突发地震引起滑坡的概率，结合被测区域的人口密度分布数据，运用优化的埋压模型对地震引发滑坡造成的人口损失进行估算。损失进行估算。损失进行估算。

【技术实现步骤摘要】
一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法


[0001]本专利技术涉及地震研究领域，具体涉及一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法。

技术介绍

[0002]地震引发滑坡是地震触发的各种斜坡物质运动形式，主要包括崩塌、滚石、狭义的滑坡、泥石流等。地震引发滑坡往往造成非常严重的灾难，因此，地震触发滑坡直接导致的人员伤亡是地震灾害的重要组成部分。
[0003]现有的地震触发滑坡导致人口损失的计算方法为自下而上的统计汇总方法，往往效率低，工作量大，且一些大的地震引发滑坡掩埋人数会有较大的不确定性与偏差。从而导致大地震之后由同震滑坡造成的人口损失这一重要数据非常缺乏，且大多是一个不确定性较大的估计值；
[0004]卫星遥感装置成像具有周期性，由于地震引发的滑坡灾害为瞬时现象，得到最新遥感图像需要一定的时间，而对地震引发滑坡的灾害统计需要实时进行，并为救援等后续工作提供参考；
[0005]因此亟需一种在地震发生后尚未得知具体滑坡信息时对人口损失快速评估的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术为实现对地震引发滑坡概率下人口损失的精确快速估算，提供了一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法，本专利技术通过求取被测区域内不同地震强度下发生滑坡的概率，结合滑坡面积及人口密度，运用优化的埋压模型对地震引发滑坡造成人口损失进行预算。
[0007]本专利技术提供了一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]步骤1：采用人工目视解译方法构建典型地震对应的同震滑坡数据库；
[0009]步骤2：采用机器学习方法构建地震滑坡发生的多因素影响模型，并得到各个连续因子的权重与分类因子的各个分类的权重；
[0010]步骤3：通过所述地震滑坡发生的多因素影响模型，计算被测不同地震烈度下发生滑坡的概率；
[0011]步骤4：基于所述地震引发滑坡的发生概率，构建人口损失预测模型，从而计算震后滑坡区域内人口损失数据。
[0012]进一步的，所述步骤1具体包括：
[0013]步骤1.1：选取被测区域及周边邻域内多次地震事件，得到被测区域内滑坡分布图；
[0014]步骤1.2：基于所述被测区域内滑坡分布图，选取滑坡样本点。
[0015]进一步的，所述步骤2具体包括：
[0016]步骤2.1：基于贝叶斯概率思想，所述被测区域内同震滑坡的发生概率如公式(1)所示：
[0017]P
cols
＝ΣA
cols
/A
×
100％(1)；
[0018]其中，ΣA
cols
为被测区域内同震滑坡总面积，A为被测区域总面积；
[0019]步骤2.2：选择高程、相对高差、坡度、坡向、斜坡曲率、坡位、地形湿度指数、土地覆盖类型、植被覆盖度、与断层距离、地层、年均降水量、地震动峰值加速度作为地震引发滑坡影响因子，建立地震滑坡发生的多因素影响模型；
[0020]步骤2.3结合地震动峰值加速度PGA分布图，将所述绝对高程、相对高差、坡度、斜坡曲率、地形湿度指数、植被覆盖度、与断层距离、年均降水量、地震动峰值加速度设置为连续因子，所述坡向、岩性、土地利用类型和坡位设置为非连续因子。
[0021]进一步的，所述步骤3具体包括：
[0022]步骤3.1：被测区域地震烈度为VI度、VII度、VIII度、IX度、X+度，对应的地震动峰值加速度按照PGA值分为0.05g、0.1g、0.2g、0.4g、≥0.8g多个等级，并运行地震滑坡发生的多因素影响模型；
[0023]步骤3.2：基于所述的场景下的地震烈度图或者地震动峰值加速度PGA分布图，计算得到单次地震事件引发滑坡概率分布图，或进一步按照≥10％、1％
‑
10％、0.1％
‑
1％、0.01％
‑
0.1％、＜0.01％的地震触发滑坡发生概率分类标准，得到地震滑坡概率分类区划图。
[0024]所述被测区域内发生地震引发滑坡的概率如公式(2)表示：
[0025][0026]其中，Pls为综合所有烈度的地震引发滑坡概率；PIn为地震烈度概率；PInls为该地震烈度概率下的滑坡发生概率。
[0027]进一步的，所述步骤4具体包括：
[0028]基于地震引发滑坡的发生概率更新所述被测区域内滑坡分布图，结合人口分布图进行叠加，通过公式(3)计算基于埋压模型人口损失预测数据；
[0029]M＝PIn
×
PInls
×
L
ꢀꢀ
(3)；
[0030]其中M为基于埋压模型人口损失预测数据，L为滑坡发生处人口分布密度。
[0031]进一步的，所述步骤4还包括：
[0032]通过所述被测区域地震滑坡数据库，选取被测区域及周边邻域内多次地震事件中滑坡致使人口损失数据，并通过公式(3)计算被测区域及周边邻域内多次地震事件中滑坡致使人口损失预测数据，得到地震引发滑坡真实人口损失数据与埋压模型人口损失预测数据的比值y，
[0033]所述地震引发滑坡真实人口损失数据与埋压模型人口损失预测数据的比值y与地震引发滑坡概率x间的关系如公式(4)表示：
[0034]y＝k*x
ꢀꢀ
(4)；
[0035]其中k为校正系数；
[0036]使用校正系数k，对基于埋压模型人口损失预测数据进行优化，如公式(5)表示：
[0037]M
*
＝M
×
k
ꢀꢀ
(5)。
[0038]通过上述技术方案，本专利技术的有益效果为：
[0039]本专利技术通过采用机器学习方法，构建被测区域地震滑坡数据库，构建地震滑坡发生的多因素影响模型，并得到各个连续因子的权重与分类因子的各个分类的权重，从而计算不同地震烈度下被测区域地震引发滑坡的发生概率，最终基于所述地震引发滑坡的发生概率，构建人口损失预测模型，从而计算震后滑坡区域内人口损失数据。
[0040]本方法，在使用时，模拟了震中造成滑坡的概率，以及滑坡发生时的面积，结合人口分布图，使预测数据具有真实性，同时考虑生存概率对埋压模型进行优化，提高了地震引发滑坡造成人口损失预测的精确度，在使用优化的埋压模型时，可以在震后第一时间根据地震烈度推测滑坡面积，并进行人口损失计算。
附图说明
[0041]图1是本专利技术一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法的流程图；
[0042]图2是本专利技术一种地震触发滑坡导致人口损失的被测区域内滑坡分布图；
[0043]图3是本专利技术一种地震触发滑坡导致人口损失的测区域内人口分布图；
[0044]图4是本专利技术一种地震触发滑坡导致人口损失的地震滑坡真实人口损失数据和埋压模型人口损失预测数据比值和地震滑坡概率的关系图。
具体实施方式
[0045]为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：采用人工目视解译方法构建典型地震对应的同震滑坡数据库；步骤2：采用机器学习方法构建地震滑坡发生的多因素影响模型，并得到各个连续因子的权重与分类因子的各个分类的权重；步骤3：通过所述地震滑坡发生的多因素影响模型，计算被测不同地震烈度下发生滑坡的概率；步骤4：基于所述地震引发滑坡的发生概率，构建人口损失预测模型，从而计算震后滑坡区域内人口损失数据。2.根据权利要求1所述的一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：步骤1.1：选取被测区域及周边邻域内多次地震事件，得到被测区域内滑坡分布图；步骤1.2：基于所述被测区域内滑坡分布图，选取滑坡样本点。3.根据权利要求1所述的一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：步骤2.1：基于贝叶斯概率思想，所述被测区域内同震滑坡的发生概率如公式(1)所示：P
cols
＝ΣA
cols
/A
×
100％(1)；其中，ΣA
cols
为被测区域内同震滑坡总面积，A为被测区域总面积；步骤2.2：选择高程、相对高差、坡度、坡向、斜坡曲率、坡位、地形湿度指数、土地覆盖类型、植被覆盖度、与断层距离、地层、年均降水量、地震动峰值加速度作为地震引发滑坡影响因子，建立地震滑坡发生的多因素影响模型；步骤2.3结合地震动峰值加速度PGA分布图，将所述绝对高程、相对高差、坡度、斜坡曲率、地形湿度指数、植被覆盖度、与断层距离、年均降水量、地震动峰值加速度设置为连续因子，所述坡向、岩性、土地利用类型和坡位设置为非连续因子。4.根据权利要求3所述的一种基于地震滑坡发生概率的人口损失快速评估方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：步骤3.1：被测区域地震烈度为VI度、VII度、VIII度、IX度、X+度，对应的地震动峰值加速度按照PGA值分为0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：许冲，
申请(专利权)人：应急管理部国家自然灾害防治研究院，
类型：发明
国别省市：