数字滑坡技术及其应用

图书标准信息

• 作者 王治华
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2022-06
• 版次 1
• ISBN 9787030721440
• 定价 238.00元
• 装帧 其他
• 开本 其他
• 页数 260页
• 字数 385千字

【内容简介】

本书是《滑坡遥感》的姊妹篇，是一本关于滑坡判识的研究性专著。作者在数十年滑坡遥感实践及分析研究国内外文献基础上，选取分布在川东川西山地、三峡库区、黄土高原、青藏高原与横断山脉等不同地质构造、不同斜坡结构、不同触发条件的十个典型滑坡，应用数字滑坡技术，利用遥感、地理控制、地质环境等信息源，通过建立解译基础，获取滑坡及其发育环境各要素信息，以时空解译、力学分析、建立模型等方法，解析滑坡的规模、运动方式、发生机理等特征，为滑坡灾害防治、预警及理论研究等提供信息支持。

【作者简介】

:
    王治华，中国自然资源航空物探遥感中心二级研究员，曾被聘为中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室、中国科学院遥感应用研究所、中国地质大学等客座教授，兼职研究员，博士生导师，享受国务院政府津贴。
    1965年毕业于北京地质学院地球物理勘探系，1965～1988年在中国科学院成都山地灾害与环境研究所从事滑坡研究。1980～2012年，在国土资源部、中国科学院、水电部等部委项目和国家自然科学基金项目等20余个项目的支持下，历经40余年的潜心研究，开拓性地将现代空间信息技术与滑坡地学特征及机理结合，创建了数字滑坡理论方法与技术体系，实现了滑坡调查研究从定性到精确信息化定量，突破了滑坡准确识别、精确参量计算等数字滑坡关键技术，建成了数字滑坡技术系统，经历了国家重大防灾减灾任务和重大工程安全运营的科学检验，填补了数字滑坡理论方法与技术研究的国内外空白。
    多年来公开发表的科学论文80余篇，出版专著4部。曾7次荣获中国科学院、国土资源部等部委的科技成果奖。

【目录】

序一 陈运泰／i 

序二 陈国阶／iii

前言 v

上篇 数字滑坡及数字滑坡技术

第1章 数字滑坡 3

1.1 从遥感滑坡到数字滑坡 3

1.2 “数字滑坡”的概念及内涵 4

第2章 数字滑坡技术系统 5

2.1 建立解译基础 5

2.1.1 解译基础的信息源 5

2.1.2 建立解译基础的技术方法 10

2.2 识辨滑坡 13

2.3 数字滑坡信息的存储与管理 13

2.3.1 数字滑坡信息的分类 13

2.3.2 不同类型数字滑坡信息的组织和管理 14

2.4 应用模型 16

2.5 结语 17

中篇 数字滑坡技术应用：顺层滑坡与切层滑坡

第3章 千将坪滑坡研究 21

3.1 引言 21

3.2 千将坪滑坡基本情况 21

3.2.1 千将坪滑坡事件的简单回顾 21

3.2.2 千将坪具有发生滑坡的地质环境条件 22

3.3 工作方法简述 23

3.3.1 信息源 23

3.3.2 图像处理 24

3.3.3 解译分析 24

3.4 千将坪滑坡遥感解译 24

3.4.1 千将坪古滑坡解译 24

3.4.2 “7·13”千将坪滑坡解译 26

3.4.3 实地验证 27

3.5 千将坪滑坡的活动特征 31

3.5.1 古滑坡的触发条件、活动方式及发生时代 31

3.5.2 “7·13”千将坪滑坡的活动特征 31

3.5.3 “7·13”千将坪滑坡的复活机理 35

3.6 结论与讨论 35

第4章 天台乡滑坡研究 36

4.1 引言 36

4.2 滑坡区环境概况 36

4.2.1 滑坡地理位置 36

4.2.2 地质环境 37

4.2.3 气象水文 38

4.3 方法技术 38

4.3.1 信息源 38

4.3.2 制作解译基础 39

4.3.3 遥感解译 39

4.3.4 求取滑坡同地物点 39

4.3.5 时空分析 40

4.4 遥感解译结果 41

4.4.1 滑坡前的义和村斜坡 41

4.4.2 滑坡后的天台乡滑坡特征 42

4.5 结语与讨论 47

第5章 岩门村滑坡遥感调查与机制分析 49

5.1 引言 49

5.2 岩门村滑坡环境 49

5.3 方法技术 51

5.4 滑坡前后的岩门村斜坡特征解译 52

5.4.1 滑前岩门村斜坡的地形地貌及地表覆盖特征 52

5.4.2 滑坡后岩门村斜坡的变化 52

5.5 滑坡变形分区及各分区特征 56

5.6 初步遥感解译结果的现场验证 58

5.7 滑坡规模 58

5.8 岩门村滑坡形成条件、活动机制及稳定性 59

5.9 结论 61

第6章 冯店滑坡地质力学模型研究 62

6.1 引言 62

6.2 缓倾滑坡形成机制 63

6.2.1 硬岩层成为透水层和富水层 63

6.2.2 软岩层塑性变形加剧上覆砂岩产生张裂隙 63

6.2.3 两种裂隙贯通与后缘拉裂槽形成 64

6.2.4 滑坡发生 65

6.3 缓倾顺层滑坡地质力学模型及其数学表达式 65

6.4 冯店滑坡模型参数获取 67

6.4.1 自然地理概况 67

6.4.2 遥感及地理控制信息源 68

6.4.3 滑坡地质环境解译 69

6.4.4 冯店滑坡所在斜坡的地质结构 69

6.4.5 滑坡解译 69

6.5 模型应用实例 72

6.5.1 求取冯店滑坡下滑力 和阻滑力 72

6.5.2 滑坡参数变化对缓倾顺层滑坡易滑性分析 73

6.6 结论 74

第7章 东苗家滑坡研究 76

7.1 引言 76

7.2 东苗家滑坡的位置和地质环境 77

7.3 方法技术 79

7.3.1 信息源 79

7.3.2 建立解译基础 80

7.3.3 遥感解译 82

7.4 东苗家滑坡特征分析 84

7.4.1 东苗家滑坡发育条件 84

7.4.2 东苗家滑坡活动特征 84

7.4.3 东苗家滑坡发生时代 86

7.4.4 东苗家滑坡目前稳定状况 86

7.5 结语 86

第8章 三溪村滑坡 88

8.1 五里坡斜坡的地理环境 88

8.1.1 位置 88

8.1.2 地貌地形 88

8.1.3 构造与地层 90

8.1.4 气候水文 90

8.2 五里坡斜坡软弱结构面重力作用分析 91

8.2.1 软弱结构面分布 91

8.2.2 各软弱结构面受重力作用分析 92

8.3 三溪村五里坡斜坡的遥感解译 95

8.3.1 信息源 95

8.3.2 建立遥感解译基础 95

8.3.3 遥感解译 97

8.4 现场验证 100

8.5 三溪村滑坡机理研究 104

8.5.1 五里坡斜坡具备斜坡失稳的地质结构 104

8.5.2 滑坡触发因素 104

8.5.3 五里坡斜坡破坏方式和活动过程 105

8.6 结论 105

第9章 鸡尾山滑坡研究 107

9.1 鸡尾山滑坡基本地理环境 107

9.1.1 地理位置 107

9.1.2 地质环境 107

9.1.3 气象水文及采矿活动 108

9.1.4 鸡尾山斜坡地理环境与滑坡 109

9.2 鸡尾山斜坡受力分析 110

9.2.1 结构面分布 110

9.2.2 各软弱结构面在不同斜坡状态时的受力情况 112

9.3 鸡尾山斜坡灾害孕育过程及活动方式 115

9.3.1 灾害孕育过程 115

9.3.2 鸡尾山切层滑坡活动特征 116

9.4 早期征兆及识别 116

9.5 讨论 116

第10章 三峡新滩滑坡 118

10.1 姜家坡-新滩斜坡基本地理环境 119

10.1.1 地理位置 119

10.1.2 “6·12”新滩滑坡区域地质环境 120

10.1.3 气象水文 122

10.2 方法技术 122

10.2.1 力学分析 122

10.2.2 数字滑坡技术方法 123

10.3 获取“6·12”新滩滑坡特征信息 126

10.3.1 滑坡前的广家崖-姜家坡-新滩斜坡 126

10.3.2 “6·12”新滩滑坡活动特征及时空分析 126

10.3.3 新滩滑坡的预警 129

10.3.4 初步结论 130

下篇 数字滑坡技术应用：高速滑坡碎屑流

第11章 易贡滑坡碎屑流 133

11.1 易贡滑坡碎屑流研究现状 133

11.1.1 易贡滑坡碎屑流的地质地理环境、发生原因 133

11.1.2 易贡滑坡碎屑流的活动方式及机理研究 134

11.1.3 易贡滑坡碎屑流规模 134

11.1.4 易贡滑坡碎屑流速度 135

11.1.5 易贡滑坡碎屑流堆积坝、泄水渠及溃坝灾害 135

11.1.6 采用了较多的、有创意的技术方法 137

11.2 易贡滑坡地理地质环境 141

11.2.1 地理位置 141

11.2.2 地貌地形 141

11.2.3 地层岩性和岩浆岩 142

11.2.4 区域地质构造 143

11.2.5 水文气象 143

11.3 方法技术 144

11.3.1 信息源 144

11.3.2 工作方法 145

11.4 遥感解译结果 146

11.4.1 2000年滑坡前的易贡地区地理环境 146

11.4.2 2000年滑坡前后的扎木弄沟 147

11.4.3 目击者说 152

11.5 易贡滑坡地震特征 153

11.5.1 记录易贡滑坡的台站分布及记录特征 153

11.5.2 西藏台站记录的易贡滑坡地震波特征 154

11.5.3 云南台站记录的易贡滑坡地震波特征 157

11.5.4 各次震动的震级及震动参数 159

11.6 易贡滑坡活动特征分析 159

11.6.1 活动方式和过程 159

11.6.2 易贡滑坡碎屑流的规模 162

11.6.3 易贡滑坡碎屑流动力模型 164

11.7 易贡湖 171

11.7.1 2000年滑坡灾害前的易贡湖 171

11.7.2 2000年滑坡灾害与易贡湖变化 175

11.7.3 泄水渠工程与溃坝灾害 178

11.8 结语 181

11.9 主要进展 182

第12章 大光包滑坡 185

12.1 引言 185

12.2 大光包滑坡所在研究区的地理地质环境 190

12.2.1 位置 190

12.2.2 地形地貌 191

12.2.3 地层岩性 192

12.2.4 地质构造 194

12.2.5 地震背景 194

12.3 方法技术 197

12.3.1 建立解译基础 198

12.3.2 二种解译基础和定量计算 199

12.4 大光包滑坡信息获取 201

12.4.1 震前长石板沟小流域 201

12.4.2 震后大光包滑坡源区 204

12.4.3 大光包滑坡堆积 209

12.5 大光包滑坡活动特征分析 212

12.5.1 大光包各滑坡源区活动特征 212

12.5.2 清平站地震记录与大光包滑坡活动 215

12.5.3 大光包滑坡活动能量估算 220

12.5.4 滑坡定量计算结果 221

12.5.5 灾害亲临者的实证 221

12.6 结语与讨论 225

12.7 主要进展 226

参考文献 227

附录 介绍两个国外典型滑坡碎屑流 233

作者简介

内容摘要
第1章数字滑坡

滑坡是世界上最严重的自然灾害之一，滑坡灾害每年在全球造成数十亿美元的经济损失和成千上万的人员伤亡。长期以来，国内外滑坡科学工作者曾对滑坡调查和预警方法技术做过大量探索和努力，但成效并不显著。世界各山地国家都迫切需要能有效调查滑坡的技术，以减轻和防治滑坡灾害。

面对这一世界难题，本研究团队自1980年起，踏遍了北自青海省的德令哈、南至香港的大屿山、西自中印边界的帕里河、东抵长江三峡工程坝址的我国滑坡灾害严重地区，历经40多年的潜心研究和技术攻关，在来自原国土资源部、中国地质调查局、中国科学院、原水利电力部等部委项目和国家自然科学基金项目等20余个项目的支持下，在迅速发展的现代信息技术的启发和支撑下，开拓性地将现代空间信息技术应用于滑坡调查，创建了数字滑坡理论方法与技术体系，实现了滑坡调查研究从定性到精确信息化定量，填补了数字滑坡理论方法与技术研究的国内外空白。迄今，该技术系统已经历了“金沙江下游巨型电站——溪落渡、白鹤滩、乌东德水电站库区的滑坡、泥石流及地质环境遥感调查”“长江上游重点城镇地质灾害高精度遥感调查”“长江上游攀枝花一泸州段沿岸遥感综合调查”“进藏公路、铁路沿线地区地质环境遥感调查”“汶川大地震次生地质灾害遥感调查”“西藏帕里河遥感滑坡调查与监测”和国家863计划“巨灾链型灾害—一暴雨滑坡、泥石流预测与预警关键技术研究”等多项重大防灾减灾任务和重大工程安全运营任务的科学检验，日趋完善。

在以上研究工作实践基础上，中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室周成虎院士等聘请笔者作为客座研究员，进行了为期6年的“数字滑坡技术及其应用”研究。本书就是以上研究工作积累的总结。本书完成时，距笔者上一本专著《滑坡遥感》出版已过去10年；在《滑坡遥感》中，已介绍了滑坡遥感的信息源、解译基础技术等内容，为了便于读者特别是年轻读者阅读，本书简要重复部分内容，另结合我国信息技术的发展进步和更多数字滑坡技术应用实践，进行了补充和扩展。

1.1从遥感滑坡到数字滑坡

数字滑坡的前身是遥感滑坡，我国的遥感滑坡是在为山区大型工程服务中产生并逐渐发展的。1980年启动、由谷德振先生和陈述彭先生任项目负责人的“西南高山峡谷地区水能开发遥感应用试验暨二滩水电站可行性研究”，是我国首次在高山峡谷地区进行的大规模遥感应用试验。“二滩电站库岸稳定性遥感研究”是该项目设立的课题之一，笔者荣幸地被指定为该课题的负责人。采用遥感技术调查库区两岸的滑坡、泥石流等库岸失稳现象，评价它们对二滩电站建设与运行的影响，是该课题的主要内容。自此以后，我们先后在长江三峡水电站和金沙江下游的溪洛渡水电站、白鹤滩水电站、乌东德水电站的库区等区域开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感调查，为这些大型水电工程的可行性研究提供滑坡、泥石流灾害及环境基础资料（王治华，