中国地质环境监测院
中国地质灾害防治工程行业协会
主办

基于台风路径追踪的滑坡概率分析

林若昂, 简文彬, 聂闻. 基于台风路径追踪的滑坡概率分析[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2022, 33(4): 18-27. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202011036
引用本文: 林若昂, 简文彬, 聂闻. 基于台风路径追踪的滑坡概率分析[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2022, 33(4): 18-27. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202011036
LIN Ruoang, JIAN Wenbin, NIE Wen. Probability analysis of landslide based on typhoon track[J]. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control, 2022, 33(4): 18-27. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202011036
Citation: LIN Ruoang, JIAN Wenbin, NIE Wen. Probability analysis of landslide based on typhoon track[J]. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control, 2022, 33(4): 18-27. doi: 10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.202011036

基于台风路径追踪的滑坡概率分析

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(41861134011;U20052053)
详细信息
    作者简介: 林若昂(1995-),男,福建闽侯人,硕士,主要从事地质灾害及其防治研究。E-mail:624376072@qq.com
    通讯作者: 简文彬(1963-),男,福建永定人,博士,教授,主要从事地质灾害及其防治研究。E-mail: jwb@fzu.edu.cn
  • 中图分类号: P642.22

Probability analysis of landslide based on typhoon track

  • Fund Project: This research is supported by the National Natural Science Foundation of China(Grant No. 41861134011).
More Information
  • 台风暴雨是我国东南丘陵山地滑坡的主要诱发因素,揭示台风路径与滑坡发生的相关关系对东南丘陵山地台风暴雨型土质滑坡监测预警具有重要的理论及实际意义。本文基于2015—2019年直接过境福建省或间接对福建省造成影响的台风数据以及与这些台风事件发生期间的降雨量数据和台风暴雨滑坡数据,运用ArcGIS软件中的克里金插值法将台风路径、降雨量数据及台风暴雨滑坡数据进行耦合。再运用Logistic回归方法,通过SPSS软件得到泉州市基于台风路径追踪的滑坡发生概率模型。并运用克里金插值法和Logistic回归方法,以台风杜鹃期间的滑坡为实例对所得模型进行验证,其对实际雨量站测得降雨数据引发滑坡与否的判对概率为77%,对实际发生滑坡的判对概率为100%,依据实际降雨量计算数据,其误报率为21%,但实际滑坡发生的误报率为0,符合安全性。预报效果较为满意,因此模型可作为在台风经过泉州市时的台风暴雨型滑坡发生概率的预测。

  • 加载中
  • 图 1  台风路径示意图(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Figure 1. 

    图 2  台风所对应的滑坡数量直方图(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Figure 2. 

    图 3  福建省与泉州市滑坡灾害分布与台风路径关系图(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Figure 3. 

    图 4  台风鲶鱼路径经过时泉州地区时4 h累计降雨量形成的降雨带与滑坡发生关系(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Figure 4. 

    图 5  台风纳沙路径经过时泉州地区时5 h累计降雨量形成的降雨带与滑坡发生关系(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Figure 5. 

    图 6  台风白鹿路径经过时泉州地区时6 h累计降雨量形成的降雨带与滑坡发生关系(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Figure 6. 

    图 7  台风杜鹃路径经过时泉州地区时4小时累计降雨量形成的降雨带与滑坡发生关系(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Figure 7. 

    表 1  台风数据统计表(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Table 1.  Statistical Table of typhoon data (Data from Fujian Geological Disaster Prevention and Control Information Network)

    台风名称中心气压
    /hPa
    风速/(m·s−1等级期间泉州市最大小时
    降雨量/mm
    201508苏迪罗97038139
    20160709尼伯特990251028
    20160914莫兰蒂935501543
    20160929鲶鱼975331218
    20170730海棠99018817
    20170731纳沙975331221
    20180711玛莉亚96042148
    20190826白鹿98525104
    201509029杜鹃971351245
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    表 2  泉州市滑坡灾害部分数据(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Table 2.  Partial data of landslide disaster in Quanzhou City (Data from Fujian Geological Disaster Prevention and Control Information Network)

    序号滑坡发生地点发生年月滑坡个数滑坡概率
    1泉州市德化县盖德乡2018年8月2P=1
    2泉州市安溪县湖上乡2015年9月17P=1
    3泉州市安溪县大坪乡2016年7月6P=1
    4泉州市德化县水口镇2016年7月2P=1
    5泉州市安溪县参内乡2016年9月24P=1
    6泉州市德化县雷锋镇2016年9月33P=1
    7泉州市洛江区河市镇2016年9月13P=1
    8泉州市南安市金淘镇2016年9月47P=1
    9泉州市安溪县桃州乡2017年8月1P=1
    10泉州市洛江区罗溪镇2017年8月1P=1
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    表 3  泉州地区部分台风暴雨诱发滑坡数据(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Table 3.  Data of typhoon-induced landslides in Quanzhou district (data from the Geological Disaster Prevention and Control Information Network of Fujian Province)

    滑坡发生位置滑坡发生日期D0D1D2D3D4D5滑坡发生概率
    德化县盖德乡仙岭村2015年8月9日8016719.507.527.51
    德化县南埕镇塔兜村2015年8月9日100122.5130301
    安溪县湖上乡飞新村2015年9月29日106.557.50.514301
    安溪县虎丘镇福井村2015年9月29日126.5550.512231
    德化县盖德乡仙岭村2019年8月19日3512010500
    德化县南埕镇塔兜村2019年8月19日22012.50000
    安溪县湖上乡飞新村2019年8月19日10.5510010
    安溪县虎丘镇福井村2019年8月19日16001000
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    表 4  逻辑回归方程相关统计量(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Table 4.  Correlation statistics of logistic regression equation (data from the Geological Disaster Prevention and Control Information Network of Fujian Province)

    降雨变量回归系数标准误差Wald检验值自由度显著性水平期望值
    D00.1420.02532.39410.0001.152
    D10.0320.03211.00610.3161.033
    D20.2220.0817.59110.0061.249
    D3−0.373
    5
    0.4130.81610.3660.689
    D4
    −0.710.0780.84010.3590.931
    D5
    0.1130.0672.87610.0901.119
    常量−12.0822.26128.55810.0000.000
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    表 5  筛除不相关数据后的逻辑回归方程相关统计量(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Table 5.  Logistic regression equation correlation statistics after filtering out irrelevant data (data from the Geological Disaster Prevention and Control Information Network of Fujian Province)

    降雨变量回归系数标准误差Wald检验值自由度显著性水平期望值
    D00.2170.05813.83210.0001.242
    D10.0390.0273.13710.1441.040
    D20.1490.02633.49310.0001.161
    常量−12.8562.29231.45110.0000.000
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    表 6  模型预测分类表(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Table 6.  Model prediction classification table (data from the Geological Disaster Prevention and Control Information Network of Fujian Province)

    实际滑坡数据预测值
    滑坡是否发生百分比矫正/%
    01
    滑坡是否发生01242384.4
    1514296.6
    总百分比90.5
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    表 7  台风杜鹃滑坡预测分类表(资料来源于福建省地质灾害防治信息网)

    Table 7.  Typhoon Dujuan landslide forecast classification table (data from the Geological Disaster Prevention and Control Information Network of Fujian Province)

    总数P≤0.8P>0.8计算准确率/%
    依据实际雨量计算70954416577
    实际发生滑坡数量17017100
    预测发生滑坡数1650165
    预测滑坡涉及乡镇2502568
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出版历程
收稿日期:  2020-11-26
修回日期:  2020-12-25
刊出日期:  2022-08-25

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