導讀
蘭恒星課題組長期對地質災害動力過程進行研究,形成了系列成果,發表在包括Landslides、Engineering Geology和Computers & Geosciences等領域重要期刊上,并構建了分析模型和模擬工具體系。目前包括:崩塌滾石過程分析師(RA)、滑坡過程分析師(LA)、泥石流過程分析師(DA)、地災易發性分析師(ALSA)等。現推出并共享地災易發性分析師最新版(ALSA 3.0,下載方式說明附后),希望可以對相關工作予以支撐。
ALSA研發背景
地質災害易發性分析和評估是地質災害危險性以及風險評估的基礎,需要相關工具和手段的有力支撐。地災易發性是特定地質地理環境條件下地質災害發生的空間位置可能性的一種度量。然而,傳統的易發性評估雙變量方法依賴于災害因子的主觀分級,造成易發性分布的不連續性,并在很大程度上影響了結果的準確性。
ALSA提出和發展
為此,課題組通過長期研究,基于一系列關鍵流程創新,提出了量化連續的地災易發性分析模型,并在此基礎上研發了GIS平臺下的地災易發性自動分析軟件工具ALSA(地災易發性分析師,Automatic Landslide Susceptibility Analysis)。連續模型實現了影響因子敏感性的連續性分布,具有捕捉易發性關鍵變化的能力。典型案例試驗表明,相較傳統模型,連續模型的易發性評估結果的ROC曲線AUC值更高,空間更平滑(更連續),因而具有更高準確度。
圖1 提出了量化連續的地災易發性分析模型,提高了地災易發性評估的準確度
課題組針對連續模型開展了持續研究,形成了系統成果,發表了系列論文:
2017年,基于頻率比方法提出連續模型初版,發布ALSA 1.0。相關成果發表于災害領域TOP期刊《Landslides》;
2020年,提出連續模型的參數最優化版本,發布ALSA 2.0。相關成果發表于《Journal of Mountain Science》;
2023年,提出連續模型的雙變量方法通用版本,發布ALSA 3.0。相關成果發表于《Remote Sensing》。
GIS環境下的ALSA通過簡單的數據輸入和參數設置即可進行計算評價,提高了地災易發性分析的便利性和效率。
圖2 基于ArcGIS平臺的地災易發性自動分析軟件工具ALSA 3.0
ALSA的主要特點可概括如下:
科學性:易發性分析結果具有明確的科學理論基礎,區別于人工神經網絡等黑箱子方法,各災害因子的敏感性具有可解釋性。
通用性:集成了主流的易發性評價雙變量方法(頻率差、頻率比、信息量、確定性系數、余弦量、證據權、證據差、充足比),供用戶對比和優選。
兼容性:基于GIS平臺開發,可兼容利用GIS強大的空間數據管理、分析與展示等功能。
易用性:采用流程化的操作模式和板塊化的輸入設計,僅需簡單的輸入和點擊即可獲得評估結果。
ALSA廣泛應用
ALSA在國內外得到廣泛應用。根據可獲取的信息,迄今共有8個國家的16個機構的研究人員應用ALSA進行了災害評估分析工作。特別的,ALSA已成功應用于重大工程可研的地表災害易發性分析、縣域地質災害風險調查評價等工作之中,為相關任務提供了技術支撐。
ALSA 3.0下載獲取方式
ALSA主要參考文獻
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