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贾国强、汤秋鸿等在全球滑坡模拟与评估研究方向取得进展
2021-07-02 | 【  【关闭】

滑坡是一种突发性自然灾害,在全球范围内造成了大量人员伤亡和经济财产损失。尽管已有大量滑坡易发性和触发滑坡发生的临界降雨阈值研究,然而目前尚不清楚全球尺度滑坡非易发地点的高精细空间分布,以及全球范围卫星降雨数据用于降雨型滑坡预警的适用性。汤秋鸿课题组引入高分辨率地形和卫星遥感降雨数据开展全球滑坡模拟与评估研究,取得以下进展:

 

1)在滑坡空间模拟方面,引入高空间分辨率地形数据,在全球范围内广泛验证了滑坡非易发性地形阈值模型,研制了全球90m空间分辨率的滑坡非易发性分布地图数据集,相关成果发表于Geomorphology期刊。

 

滑坡易发性分析结果受到输入数据不一致性和不确定性的影响,同一地区的不同易发性分区结果可能存在显著差异,据此提出了基于地形要素的阈值模型,采用历史滑坡数据,构建了触发滑坡的相对地形起伏-地形坡度临界曲线。地形条件位于曲线下方的地区发生滑坡的可能性低,为滑坡非易发性区域。研究基于Marchesini等人(2014)的工作,采用全球和区域18个历史滑坡数据库,广泛验证了区域阈值模型的适用性,并采用SRTM数字高程数据,研制了全球90m空间分辨率的滑坡非易发性地图数据集,研究结果表明SRTM数字高程数据覆盖范围内82.9%面积为滑坡非易发区域。该成果可为土地管理、灾害应对和影响分析提供基础数据。

 

2)在降雨型滑坡模拟方面,基于4套高时空分辨率卫星降雨数据构建了全球和区域尺度滑坡降雨阈值模型,研究表明降雨阈值模型参数存在明显的空间分异性。COMORPH-3h V1TMPA-3B42RT V7卫星降雨产品在滑坡模拟中具有良好的应用效果,相关成果发表于Landslides期刊。

 

虽然已有研究将卫星降雨数据用于滑坡模拟,以提高模拟的时空分辨率和时效性,但对卫星降雨数据的适用性仍有待开展评估。滑坡降雨阈值模型主要是代表了触发滑坡发生的临界降雨条件,该方法已成为当前降雨型滑坡预警的主要工具之一。研究选用TMPA-3B42RT V7COMORPH-3h V1MSWEP-3h V2PERSIANN-3h等卫星降雨数据,采用累积降雨量-历时阈值模型,系统性评估了卫星降雨数据用于滑坡模拟的表现。COMORPH-3h V1TMPA-3B42RT V7数据在滑坡模拟应用中效果良好,可用于全球尺度降雨型滑坡灾害模拟预警。

 

    研究得到了国家自然科学基金和中科院先导专项等资助。第一作者贾国强博士得到国家留学基金委的支持,同时感谢意大利国家研究委员会水文地质研究所(IRPI, CNR)在贾国强博士访学期间提供的支持和帮助。

 

相关论文:

[1] Guoqiang Jia, Qiuhong Tang*, Ximen Xu. Evaluating the performances of satellite-based rainfall data for global rainfall-induced landslide warnings. Landslides 17, 283–299 (2020). https://doi.org/10.1007/s10346-019-01277-6.

 

[2] Guoqiang Jia, Massimiliano Alvioli*, Stefano Luigi Gariano, Ivan Marchesini, Fausto Guzzetti, Qiuhong Tang**. A global landslide non-susceptibility map. Geomorphology 389, 107804 (2021). https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2021.107804.


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