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基于物理模型的三峡库区地质灾害预警报系统开发及应用示范

发布时间:2020-11-04

  三峡库区自然条件和地质条件复杂,环境容量有限,暴雨、洪水频繁,历来是地质灾害多发区。自三峡工程建设以来,受其影响,地质灾害隐患点明显增多,地灾险情频繁发生。目前普遍采用的群策群防的监测预警方法仅能对已知的地质灾害隐患点进行监测和预警,然而,大部分地质灾害往往发生在非已知的灾害隐患点;同时以统计分析为主的预警报方法因过度依赖降雨数据、未考虑下垫面对地灾的影响而存在准确率较低,误报率较高的问题。

  针对三峡库区地质灾害减灾存在的问题和需求,水库生态中心课题组采用SOA体系架构,借助面向对象编程语言C#和GIS平台-ArcGIS Engine,基于水土耦合机制的物理模型,构建了地质灾害预报系统,基于地质灾害次声信号识别模型和次声波源定位模型,构建了地质灾害监测预警系统,并集成开发形成了奉节县地质灾害监测预警报系统。2017年汛期前,在重庆市国土局应急调度中心成功安装了该预报系统,用于2017年汛期地质灾害应急抢险调度的指挥工作。从应用结果来看,该系统比应急调度中心之前采用的基于统计的地质灾害预报精度大大提高,应用效果获得重庆市国土局的高度认可。

  

  图1 奉节县西北区域滑坡预报结果((a):第16h; (b):第18h; (c):第20h; (d):第22h)

  

  图2 新铺滑坡区2017年7月8日18-21点地表与地下接收次声信号对比与分析

  相关研究成果取得了软件著作权,并申请了发明专利。该研究得到了中科院STS计划项目(KFJ-SW-STS-180)的资助。