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基于监测曲线特征点分析的阶跃型滑坡预警方法

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陈瑶, 叶润青, 易庆林, 俎全磊, 吴震. 2023. 基于监测曲线特征点分析的阶跃型滑坡预警方法. 华南地质, 39(3): 523-535. doi: 10.3969/j.issn.2097-0013.2023.03.011
引用本文: 陈瑶, 叶润青, 易庆林, 俎全磊, 吴震. 2023. 基于监测曲线特征点分析的阶跃型滑坡预警方法. 华南地质, 39(3): 523-535. doi: 10.3969/j.issn.2097-0013.2023.03.011
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CHEN Yao, YE Run-Qing, YI Qing-Lin, ZU Quan-Lei, WU Zhen. 2023. Step-like Landslides Warning Method Based on Feature Point Analysis of Monitoring Curve. South China Geology, 39(3): 523-535. doi: 10.3969/j.issn.2097-0013.2023.03.011
Citation: CHEN Yao, YE Run-Qing, YI Qing-Lin, ZU Quan-Lei, WU Zhen. 2023. Step-like Landslides Warning Method Based on Feature Point Analysis of Monitoring Curve. South China Geology, 39(3): 523-535. doi: 10.3969/j.issn.2097-0013.2023.03.011
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基于监测曲线特征点分析的阶跃型滑坡预警方法

  • 1.中国地质调查局武汉地质调查中心（中南地质科技创新中心）,湖北 武汉 430205

  • 2.中国地质大学（武汉）地质调查研究院,湖北 武汉 430074

  • 3.三峡库区地质灾害教育部重点实验室（三峡大学）,湖北 宜昌 443002

  • 4.湖北省地质环境总站,湖北武汉430034

  • 基金项目:

    国家自然科学基金区域发展联合基金重点项目(U21A2031)、国家重大水利工程建设基金三峡后续工作地质灾害防治项目(0001212022CC60001、0001212020CC60002、0001212012AC50021)

详细信息
    作者简介: 陈瑶（1998—），女，硕士研究生，研究方向为滑坡监测预警，E-mail：1202221861@cug.edu.cn
    通讯作者: 叶润青（1981—），男，正高级工程师，主要从事三峡库区地质灾害监测预警相关研究，E-mail：jcyyerunqing@mail.cgs.gov.cn

  • 中图分类号: P642.22

Step-like Landslides Warning Method Based on Feature Point Analysis of Monitoring Curve

  • 1. Wuhan Center, China Geological Survey (Geosciences Innovation Center of Central South China), Wuhan 430205, Hubei, China

  • 2. Institute of Geological Survey, China University of Geosciences(Wuhan), Wuhan 430074, China

  • 3. Key Laboratory of Geological Hazards on Three Gorges Reservoir Area of Ministry of Education(China Three Gorges University), Yichang 443002, Hubei, China

  • 4.Geological Environment Center of Hubei Province, Wuhan 430034, Hubei, China

More Information
    Corresponding author: YE Run-Qing

    摘要
  • 在三峡库区专业监测滑坡中，部分滑坡受到库水或者降雨等外界因素影响，其累计位移-时间曲线表现出明显的“阶跃型”特征。直接使用改进切线角对阶跃型滑坡位移监测曲线进行预警分析，其改进切线角预警值可能在变形曲线陡增阶段高于实际预警级别，增加虚警率。为了准确判别阶跃型滑坡的变形阶段及发展趋势，本文以白家包滑坡和谭家湾滑坡为例，分析滑坡监测历史数据及其影响因素，采用斜率单变点分析法和AMPD法对“阶跃型”累计位移-时间曲线进行特征点提取，结合Hill 函数形成特征点拟合曲线，在此基础上利用改进切线角对拟合曲线进行滑坡变形阶段划分及预警分析。结果表明，当前白家包滑坡总体上处于蠕滑变形阶段，预警级别为无预警；谭家湾滑坡处于中加速变形阶段，预警级别为橙色预警。研究表明，本文方法可以很好抑制变形曲线的阶跃特征对预警级别判定带来的影响，更准确地判定滑坡变形阶段。
    Among the landslides monitored in the Three Gorges Reservoir area, some of them are affected by external factors such as reservoir water or rainfall, and significant step-like features are shown in their accumulative displacement-time curves. When the improved tangent angle method is directly used to analyze the step-like landslides displacement monitoring curve for early warning, the warning value of the improved tangent angle may be higher than the actual warning level in the steep increase stage of the deformation curve, increasing the false alarm rate. To accurately determine the deformation stage and development trend of step-like landslides, this paper takes the Baijiabao landslide and Tanjiawan landslide as examples, analyzes the historical data of landslide monitoring and their influencing factors, and adopts the slope single turning point method and the AMPD (automatic multiscale-based peak detection) method to extract points of the cumulative displacement-time curves of the step-like landslides. Combined with the Hill function to form a feature point fitting curve, based on which, using the improved tangent angle, the fitted curve of landslide is divided into different deformation stages and early warning analysis could be conducted. The results show that the Baijiabao landslide is currently in the creep deformation stage generally, and the warning level is no warning. The Tanjiawan landslide is in the medium accelerating deformation stage, with an orange warning level. This study indicates that the method can effectively inhibit the influence on warning levels caused by deformation curves step-like features, and more accurately determine the stage of landslide deformation.
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出版历程
收稿日期:  2023-05-16
修回日期:  2023-06-23

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