[发明专利]降雨阈值自适应的滑坡实时预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及仅根据一个区域内一批滑坡（泥石流）数据和相关的降雨观测数据，对该区域在降雨期间，降雨引发滑坡（泥石流）的位置进行实时预警的方法。

背景技术

关于滑坡（泥石流）的定义：这里所说的滑坡（泥石流），主要指由降雨引发的土体、岩体滑动或泥石流。这是丘陵山区经常发生的地质灾害，在世界的大多数丘陵山区几乎每年都会发生大大小小的滑坡或泥石流。在各种自然因素引发的各类滑坡和泥石流中，以降雨引发的滑坡和泥石流发生的频度最高，分布的地域最广，造成的灾害最严重。在我国的许多丘陵山区，降雨引发的滑坡、泥石流灾害每年都威胁着人们的生命和财产安全。

国内外现有的一些滑坡(泥石流)预报方法（系统），主要可以分为以下两类：

（1）区域的降雨强度-历时关系阈值方法（见：Guzzetti,F.,Peruccacci,S.,Rossi,M.and Stark.C.P.,2007,Rainfall thresholds for the initiation of landslides.Meteorology and Atmospheric Physics,98:239-267;李长江，麻土华，朱兴盛，2008，降雨型滑坡预报的理论方法及应用，地质出版社，北京；刘传正等，2009，中国地质灾害区域预警方法与应用，地质出版社，北京）。迄今已有的各种计算降降雨强度-历时关系阈值的方法，尽管在形式上有不同，但给出的都是一种区域性的平均阈值。基于这种区域平均阀值建立的预报系统只能按照降雨预报或者进行雨量监测的区域范围，以降雨强度和历时是否达到或超过该平均阈值来预测滑坡（泥石流）可能发生的时间，不能给出预报降雨或雨量监测区域范围内可能引发滑坡（泥石流）的降雨阈值在某一空间范围内的概率分布，换言之，该方法不能提供在预报区域内何处可能发生滑坡（泥石流）的警告信息。降雨引发滑坡（泥石流）是雨水（触发因素）与地层岩性、断裂构造、地形地貌、植被土壤等地质环境因素共同作用的结果，由于这些因素在空间上是变化的，在一个降雨区域内，不同的地方引发滑坡(泥石流)的降雨阈值不同，发生滑坡(泥石流)的概率也不同。因此，这种基于区域的降雨强度-历时关系阈值的预报方法（系统）难以实时、动态地指示滑坡(泥石流)最可能在降雨区域的哪个地方发生，在这种情况下，即使对一个区域发布了警报，这个警报也是难以实施的（见：Casadei,M.,Dietrich,W.E.,and Miller,L.,2003,Testing a model for predicting the timing and location of shallow landslide initiation in soil-mantled landscapes.Earth Surface Processes and Landforms,28:925–950）。

（2）综合考虑降雨和地层岩性、断裂构造、地形地貌、植被土壤等地质环境因素的预报系统（见：Li,C.J.,Ma,T.H.,Zhu,X.S.,2010.aiNet-and GIS-based regional prediction system for the spatial and temporal probability of rainfall-triggered landslides.Natural Hazards52,57–78；刘传正等，2009，中国地质灾害区域预警方法与应用，地质出版社，北京）。这类方法需要许多地质调查数据和地形、地貌、植被等资料，不仅工期长，投入大，而且在许多滑坡（泥石流）易发地区，往往缺少可以使用的地层岩性、地形地貌、植被土壤等数据，只有滑坡（泥石流）编目资料和相关的降雨观测记录，但是又迫切需要在雨季对降雨可能引发的滑坡（泥石流）灾害进行预警或预报。