九寨沟震后地质灾害时空演化特征及易发性评价

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九寨沟位于四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县境内,是国家自然保护区与世界自然遗产。2017年8月8日九寨沟Ms7.0级地震触发了数千余处同震地质灾害,威胁建筑及景点百余处。震后2020年8月18日强降雨诱发了九寨沟景区内多条泥石流沟爆发泥石流。震后至今,研究区内部分同震灾害在震后降雨作用下发生复活,同时震裂山体在震后也发生了大量新生灾害,给九寨沟震后恢复重建与生态修复工作带来巨大威胁。因此,揭示九寨沟震后地质灾害时空演化规律,建立震后地质灾害易发性评价,并对未来地质灾害发生空间概率进行预测,对震后地质灾害防灾减灾具有重要意义。本文选择了九寨沟强震区作为研究区域,基于光学遥感影像、高分辨率数字高程模型和激光雷达数据(Li DAR),采用人工目视解译和高精度数字高程模型运用红色立体地图(RRIM)方法,分别对震后地质灾害与震前地质灾害的进行了详细解译,并对不同类型灾害进行了分类。在此基础上,建立了九寨沟震区地质灾害数据库,重点对景区内熊猫海区域震后地质灾害时空演化规律进行了分析,阐明了震前地质灾害对熊猫海区域同震及震后地质灾害的影响。同时,考虑了治理工程对九寨沟震后地质灾害的防控作用。最后,基于是否考虑治理工程的影响两种情况,采用信息量模型对震后崩塌-滑坡易发性进行了评价,采用层次分析法评价了震后泥石流易发性,最后利用ROC曲线验证了模型预测精度,取得了以下主要结果:(1)基于震后11幅高分辨率遥感影像数据与3期数字高程模型,解译得到九寨沟震区震后新生地质灾害与同震堆积体复活灾害。同时基于高精度机载Li DAR数据,采用红色立体地图(RRIM)数据处理方法解译了熊猫海区域的震前地质灾害,提出了崩塌、滑坡和泥石流灾害的地貌识别标志与遥感解译方法,并对解译结果进行了野外调查复核。在此基础上,建立了九寨沟震前、同震和震后地质灾害数据库,包括震前数据、震后7期地质灾害数据。(2)分析了熊猫海区域地质灾害的规模-频率随时间的演化规律,选取6个影响因子(高程、坡度、坡向、曲率、距河流距离以及地貌类型分类),采用确定性系数模型,分析了震后地质灾害演化特征与规律,阐明个了震前地质灾害对同震及震后地质灾害的影响。同时,也对九寨沟整个区域地质灾害的时空间演化规律进行了分析,考虑了治理工程对震后地质灾害活动性的影响。(3)选择信息量模型进行基于栅格单元的震后崩塌-滑坡易发性评价,同时选择层次分析法对基于流域的震后泥石流进行易发性评价。考虑到治理工程对九寨沟区域的影响较大,考虑治理工程前、后分别进行易发性评价。易发性评价模型精度基本在80.0%以上,说明模型准确率较高。结果显示,在熊猫海区域和九寨天堂区域发生崩塌-滑坡的概率最高,而在镜海区域和九寨天堂区域发生泥石流的危险性较大。
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