[发明专利]一种基于模糊聚类分析法的滑坡临界雨量阈值确定方法

说明书

技术领域

本发明属于滑坡灾害预报技术领域，具体涉及一种基于模糊聚类分析法的滑坡临界雨量阈值确定方法。

背景技术

随着全球气候变化，极端降雨事件频次不断升高，导致全球山洪灾害事件上升，倍受关注；我国山区面积广大，滑坡灾害具有发生频率高、分布范围广、损失严重等特点，预测、预报、预警难度大，滑坡发生的最主要诱发因素是降雨。1998年全国范围内因特大暴雨而诱发了大量的滑坡、崩塌和泥石流灾害造成的死亡人数为1157人，受伤人员超过1万。临界雨量这一指标在国内外山洪灾害防治工作中应用较为普遍，确定方法也多种多样，各有千秋。合理的雨量阈值指标是区域暴雨泥石流防灾减灾的关键所在。

常用的雨量阈值研究方法目前主要有2种，第一种是基于灾害资料的统计分析方法，通过对实际的降雨和滑坡灾害资料进行统计分析，得出相应的前期有效降雨量和触发雨量之间的关系，从而绘制雨量阈值曲线，这种方法往往忽略了下垫面植被状况，地质条件等影响滑坡灾害的一些其它因素，而且所得的滑坡临界雨量是代表一个区域范围而不是一个具体滑坡点；第二种是相似类比法，针对缺少降雨和灾害资料的地区，当这些地方的地理、地质、生态等与已确定致灾临界阈值的地区较为相似，可近似的认为致灾临界雨量也相似，可根据实际情况适当调整。但是每个区域不论地形地貌还是影响因子都不是完全相同的，准确率极大地降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于模糊聚类分析法的滑坡临界雨量阈值确定方法，解决了统计分析方法及相似类比法在计算阈值时，准确性过低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于模糊聚类分析法的滑坡临界雨量阈值确定方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、模糊聚类因子确定；

步骤2、滑坡临界雨量阈值的模糊聚类分析；

步骤3、进行模糊聚类并确定临界雨量阈值。

本发明的有益效果是，

(1)模糊聚类因子确定中，应用德菲尔方法进行以确定滑坡形成要素为目的的专家调查，最终选取的模糊聚类因子。

(2)选用模糊聚类分析法进行滑坡临界雨量阈值确定方法，增强阈值准确性，避免因为阈值不准确而导致的误导率，从而可以在滑坡灾害中有效地提醒人们预防灾害发生。

综上所述，与现有的方法相比：滑坡临界雨量阈值确定是一个复杂的问题，为使确定过程更全面从系统理论出发，基于模糊聚类分析法，通过构建算法实证模型，严格的数学算法推导以及统计技术和物理手段，充分考虑区域各影响因子，从而确定降雨阈值，该确定方法更加全面，结果更加可靠，与实际相贴近。

附图说明

图1是本发明基于模糊聚类分析法的滑坡临界雨量阈值确定方法中暴雨滑坡激发雨型概化图；

图2是本发明基于模糊聚类分析法的滑坡临界雨量阈值确定方法中滑坡致灾临界雨量阈值评估技术流程图；

图3是本发明基于模糊聚类分析法的滑坡临界雨量阈值确定方法中刘家沟滑坡密度与临界降雨量强度关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明基于模糊聚类分析法的滑坡临界雨量阈值确定方法，具体按照以下步骤实施：

滑坡临界雨量阈值受多种因素影响，这些因素包括但不限于滑坡流域的地形地貌、物源储备，自然地理位置，降雨条件等。部分滑坡流域不具有准确的雨量观测数据，如果可以查找到其他滑坡流域，与该滑坡流域地面条件基本相同，同时临界雨量阀值已知，可参考该临界雨量值，从而可以得到该临界雨量阀值接近的值。

步骤1、模糊聚类因子确定

表征滑坡地面条件特征的因子众多，并且各因子之间相互依存，相互制约。为了选取出最具有代表性的模糊聚类因子，主要遵循以下几个原则：1)简明性和可操作性原则；2)全面性和代表性原则；3) 主导因素原则；4)定性与定量相结合的原则。

在野外广泛调查、室内综合分析以及参考现有研究的基础上，应用德菲尔方法进行以确定滑坡形成要素为目的的专家调查，最终选取的模糊聚类因子。

德尔非法的具体实施步骤如下：

(1)组成专家小组。专家人数的多少，可根据预测课题的大小和涉及面的宽窄而定，一般不超过20人。

(2)向所有专家提出所要预测的问题及有关要求，并附上有关这个问题的所有背景材料，同时请专家提出还需要什么材料。然后，由专家做书面答复。

(3)各个专家根据他们所收到的材料，提出自己的预测意见，并说明自己是怎样利用这些材料并提出预测值的。