基于gis的滑坡风险定量评估研究

基于gis的滑坡风险定量评估研究

滑坡风险的评估和管理一直是国际发起和促进的预防和灾难措施之一（fell，2005；caecis，2005）。特别是近年来,滑坡风险评估和管理技术方法的研究成为滑坡灾害研究的热点之一,无论是国际滑坡协会“2006东京行动计划”、欧洲空间局资助的SLAM项目(Farinaetal.,2006;Paradise,2005)、美国地质调查局(USGS)滑坡灾害5年计划(2006～2010)和中国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》都尤为强调利用GIS、RS等新的技术和方法手段开展滑坡灾害易损性和风险评估制图的研究。从总体上分析,目前滑坡风险评估处于从定性分析到定量计算的发展阶段,存在很多技术难点和问题(VanWesten,2005),特别是在滑坡灾害编录、数据库建设、滑坡灾害影响因素的识别和建模、滑坡时间、空间预测的不确定性,滑坡诱发因素的定量刻画,承灾体和易损性的快速调查及定量评价等方面存在技术难题。针对这些问题,最近几年来,国际上以GIS、RS、GPS技术及空间数据基础设施(SDI)为主的地球空间信息学和对地观测新技术的不断发展,为滑坡灾害风险评估提供了新的支撑技术体系,为滑坡风险评估所需数据的获取,管理、处理、空间分析及建模与模拟提供了新的工具和软件环境,特别是对地观测新技术与GIS,SDI技术相结合成为滑坡风险评估与管理的关键支撑技术(Mansourian,2006)。本文试图在阐述滑坡风险评估流程的基础上,重点分析滑坡风险评估与制图的技术方法、难点及存在的问题,并概述针对这些问题所取得的研究进展。1易损性分析在地质环境分析中的应用滑坡风险评估的流程一般包括:范围的确定,危险性分析,危害分析,风险计算四个大的步骤(Fell.2005)(图1)。其中风险评估范围的确定主要是明确风险评估的对象是单体,场地或场所,线性工程还是整个区域的风险评估,并根据不同对象选择表征滑坡、计算滑坡危险性和危害分析的方法;危险性分析是指识别和表征潜在滑坡、并估算其发生概率的过程,主要包括:滑坡形成的地质环境条件、影响因素、诱发条件(图1),滑坡基本状态等基础数据及滑坡发生的时空概率估算;危害分析包括承灾体识别,承灾体受险的时空概率和易损性评估;而滑坡风险表示为:危险性概率(滑坡发生的时空概率)、易损性概率和损失(伤亡和财产)的乘积。因此,滑坡风险评估是4个步骤(层次)逐步递进的分析计算过程,其中,危险性分析是基础,易损性评估计算是关键,损失(consequences)评估是核心,相应的技术难点也主要集中在这3个层次。滑坡危险性分析强调利用滑坡地质环境条件,诱发因素和历史滑坡编录等数据,通过历史滑坡分析、专家系统方法、统计分析方法或确定性模型方法来确定特定类型和一定体积滑坡发生的空间概率;通过诱发因素和历史滑坡编录的方法来确定滑坡发生的时间概率;利用地质环境条件研究滑坡类型、规模及滑移距离和速度。易损性评价则主要根据在一定类型和体积的滑坡发生时承灾体的损失程度来获得。承灾体分布、特性等信息,滑坡类型、规模、滑移距离及速度和历史灾害编录是易损性量化的依据和开展易损性分析的关键。损失评估是对滑坡可能造成的人员伤亡和财产损失进行估算,其中最为重要的数据就是承灾体信息,它是开展承灾体定量,受险时空概率估算和损失评估的关键数据和依据。2关键难点问题滑坡风险评估的难点问题涉及到评估流程的各个环节,其中,比较关键的难点问题,主要集中于滑坡编录和基础数据获取与更新,危险性分析评价、易损性评价和损失评估技术等方面。因此,下面有针对性地简单分析这些难点问题及相关研究的新进展。2.1国内滑坡编录数据库现状滑坡编录和基础数据的系统采集和更新维护是风险评估的基础之基础,尤其是如何建立完备的滑坡编录数据库及实时更新和维护,如何保持基础数据的可用性、可靠性和时效性(更新),以及滑坡空间数据表达和制图能力的局限等方面,是目前普遍存在的难点问题。从国际上来看,除香港地区、意大利、奥地利、美国和日本等滑坡灾害研究程度较高的国家外,多数国家没有专门的机构负责滑坡数据库的维护与更新(VanWesten,2005);而是由各个部门,如交通、水利、土地等部门对各自管辖或规划利用的区域内的滑坡进行编录,从而导致了一个不完备且具有空间研究程度差异的滑坡编录数据库。其次就是大学或科研机构围绕科研项目所建立的滑坡编录数据库,是科研项目的一个部分,而且仅仅局限于特定区域和一定时间段内,科研完毕后该滑坡数据库就不再保持更新、维护(石菊松等,2005;高克昌等,2006)。而且,多数情况下缺少发生滑坡的具体日期的记录,这就很难将滑坡的发生与某一诱发事件相关联,尤其是缺少诱发事件的详细记录。同样,对于地质环境条件的描述和制图,不仅存在研究程度的差异,而且在制图和定量化建模方面存在由于地质环境条件要素的复杂性所导致的表达信息遗失和误差,如地层岩性的空间三维组合关系在目前GIS环境下无法表达,斜坡结构类型由于下伏岩层产状的变化和未知而引进空间插值所导致的误差(曾忠平等,2006a)。更为糟糕的是,由于缺少统一的数据标准和应用软件的多样性所导致的数据结构定义混乱、数据兼容性、可重复利用性和多用途性差。近几年来,在滑坡编录数据库建设方面国内取得了显著进展,主要表现在:(1)国内围绕大江、大河流域综合开发和防洪,水利水电建设而开展的流域地质灾害调查和结合大型工程(如大型水电站,铁路公路沿线,油、气管道工程沿线)的建设,查明了一些流域和重大工程区内的滑坡分布情况且建立了相应的灾害预警信息系统。最为典型的就是三峡库区地质灾害监测预警信息系统,这些系统都是以详细的滑坡编录数据库为基础。(2)自1999年来由国土资源部地质环境司组织开展的全国性的“县市地质灾害调查项目”,建立了以滑坡灾害为主的地质灾害数据库(CGHIS),是目前国内最为全面的滑坡编录数据库,而且对地质环境条件要素的表征和滑坡数据项、数据结构等数据库内容编制了统一的标准和规范。(3)由中国地质调查局主持的地质灾害高发区1∶5万地质灾害详细调查项目,结合高精度遥感解译和全面的野外调查将进一步补充、完善县市地质灾害调查所建立的地质灾害数据库。(4)在科学技术部的资助下一些科研单位和机构从滑坡预警信息系统中基础滑坡数据库结构,地质环境要素的定量化刻画方面开展了有效的探讨。国内滑坡编录数据库的日益完善为开展系统滑坡风险评估奠定了基础。在地理信息系统和遥感技术的快速发展的推动下,滑坡编录和地质环境要素的定量刻画方面,国内外最新的研究主要集中在滑坡调查识别,编录制图以及地质环境数据的快速获取与更新维护。其中地形方面,主要是DTM,DEM数据,随着数字摄影测量技术和桌面GIS软件、移动GIS技术的发展,不管是这些数据的可获取性和数据生成都取得了显著的进展,使其生成手段多样化和精度得到不断提高,主要表现在:(1)基本覆盖全球的均一的NASASRTM90m空间分辨率的DEM,使得地形模拟简易化,其数据的全球免费共享日益促成SRTMDEM数据成为区域滑坡灾害研究的基础数据。(2)ASTER是搭载在1999年发射的Terra平台上的5个传感器之一,它提供的立体像对可用来生成15m空间分辨率的DEM,可以用来生成全球高质量数字地形,而且其成本费用较低。从高分辨率传感器,如IKONOS提供的立体像对生成的DEM具有较高的精度和具有对微地形的模拟和刻画能力,而且在大面积上立体卫星影像像对要比航空影像像对更为划算(Nicholetal.,2006)。ASTER卫星影像数据应用在滑坡制图中的研究较多(Fourniadisetal.,2007;Kaab,2002;Liuetal.,2004;WeirichandBlesius,InPress),其14个多波段数据和立体影像获取能力,能够有效应用于区域滑坡编录和危险性分析制图,尤其是在缺少详细的地质和地形图的区域。(3)干涉雷达测量(InSAR)和差分干涉雷达测量(DInSAR)技术作为快速、精确(毫米级)地形数据获取的技术,日益受到重视,而且很多的研究利用InSAR,DInSAR开展滑坡监测和制图(Catanietal.,2005;Colesantietal.,2003;RottandNagler,2006)。最新的应用是欧洲空间局资助的ESA-SLAM(ServiceforLandslideMonitoring)项目利用差分干涉雷达测量(DInSAR)技术,永久散射体(PermanentScatterers,PS)和干涉点目标分析(IPTA)方法来获取毫米级精度的地表形变运动,并结合地质分析和遥感影像解译开展的奥地利山区滑坡敏感性和危险性制图(Fourniadisetal.,2007,Meisinaetal.InPress)。(4)在遥感技术应用方面,多传感器技术,基本能覆盖所有大气窗口的,具有高空间,光谱和时间分辨率的卫星影像,丰富了利用遥感技术开展滑坡灾害编图和地质环境条件要素制图的手段。美国马里兰大学免费共享LandsatETM+,TM中等分辨率卫星影像为区域滑坡编录和地质环境要素的识别奠定了基础;越来越多的研究根据遥感波谱特征来探测和分类滑坡灾害的影响或控制因素和承灾体制图(Alcantara—Ayalaetal.,2006;E.Yesilnacar,2006),如Yesilnacar等利用TM影像和高级影像分类功能实现土耳其西北部Asarsuyu盆地的高精度覆被(Land-cover)分类的基础上开展滑坡敏感性制图,是在滑坡灾害研究中利用计算机遥感波谱特征分析较为少见的案例;高分辨率的卫星影像数据近年来的商业普及促成了其在滑坡调查中的应用普及(Chadwicketal.,2005;Nicholetal.,2006;WeirichandBlesius,Inpress),例如目前中国地质调查局正在开展的1∶5万地质灾害详细调查项目,调查规范明确要求利用5m分辨率的彩色SPOT5影像和重点地段0.61m分辨率的QuickBird或1m分辨率的IKONOS影像开展滑坡遥感解译工作。(5)桌面GIS软件(ArcGIS,MicroStation,MapGIS,etc.)制图和数据分析处理能力的日益增强和数据库技术的发展,支持空间数据拓扑的大型数据库平台(Oracle,PostgreSQL,etc.)的日益完善,为滑坡编录制图和地质环境要素的制图和定量化提供了软件技术支持。2.2国内专家对大学生脑损伤危险性分析是滑坡风险评估的核心内容之一,其主要难点问题是:由于成灾机理的复杂性和认识程度的差异所导致的滑坡空间概率、时间概率计算,滑坡类型、规模和滑动范围确定的困难。目前国内较多的研究中,滑坡危险性分析仅停留在定性或半定量的滑坡空间概率上(朱阿兴等,2006;高克昌等,2006;曾忠平等,2006b;丛威青等,2006;张桂荣等,2005),实际就是滑坡空间敏感性或易发程度分析,仅仅从哪里易发生滑坡问题着手,而没有解答或探讨滑坡发生时间或频率,滑坡的影响范围和滑距、滑速和规模等问题,没有达到全面危险性分析的程度;国外滑坡研究将危险性与滑坡敏感性严格区分,并对危险性分析从时间、空间和滑动特征方面开展预测模型研究(Gorsevskietal.,2006;Guzzettietal.,2005;Stefanini,2004)。因此,这里将从基于GIS技术的区域滑坡危险性评估与制图方面着手,对区域滑坡危险性分析与制图中的难点、不足和目前的最新研究进展从空间概率,时间概率和滑动特征及影响范围预测三个方面进行详细的论述。2.2.1滑坡敏感性研究方法滑坡空间概率确定的难点在于滑坡不像其他灾害具有空间衰减规律,是较为独立的点状灾害事件,在空间上基本不具备“衰减”规律。由于成灾机理研究水平和滑坡成灾的复杂性,难以在空间上建立滑坡发生与其影响因素间的定量关系或函数。当前开展区域滑坡空间概率分析计算的研究较多(AyalewandYamagishi,2005;Ayalewetal.,2005;Clericietal.,2002;Erminietal.,2005;Falletal.,2006;Guinauetal.,2005;Kanungoetal.,2006;Lanetal.,2004;Leeetal.,2006),但这些成果多重点介绍和强调所采用的工具软件、方法,存在的不足主要包括:①将滑坡的影响和控制因素简化,缺少对滑坡机理和诱发机制的分析;②缺少对其所采用的模型或方法的质量评估,包括适用性、可靠性、敏感性和预测技术的客观定量分析;③评价结果的正确与否判断标准和检验方法过于定性或片面,往往是“已知滑坡分布的是否位于高敏感性或高易发区域”等类似的定性描述,缺少定量的数据分析,对高敏感区发生滑坡的空间概率缺少定量数据。好在有些研究已经认识到了这些不足并且采取对同一地区用多种模型方法来开展滑坡敏感性或空间概率制图,对其结果进行对比分析(Chung,2006;Kanungoetal.,2006;石菊松等,2005;李军等,2003);其中,最新且最为全面的研究是意大利学者Guzzetti等在意大利中部的Collazzone地区建立了滑坡敏感性统计分析模型,实现了对模型的可靠性、敏感性和预测技术的定量分析评价,提出了对滑坡敏感性模型质量评估的技术方法框架(Guzzettietal.,2006)。滑坡空间概率或敏感性可以用不同的方法和途径来分析计算,在以往的滑坡风险或危险性综述的文章中论述较多(Daietal.,2002;刘传正等,2004;吴树仁,2006;赵建华等,2006)。总体说来,这些方法归纳起来有4类:①基于滑坡编录的概率分析方法;②定性分析推理方法;③利用相关数学模型(检验模型、数理统计模型、信息模型、模糊判别模型、灰色模型、模式识别模型、非线性模型等)的半定量方法;④确定性模型方法。随着GIS、工程岩土力学、人工智能、非线性科学和数据分析处理技术的发展,滑坡空间预测模型方法日益增多,且都趋向于与GIS软件集成来开展滑坡敏感性制图。下面将对各类方法的最新研究和存在的问题、不足及优化等方面进行概述。(1)基于滑坡编录的概率分析方法,滑坡编录数据是滑坡空间敏感性分析的基础,利用历史滑坡编录数据开展敏感性制图的研究较多的是香港,在完备的滑坡数据库基础上,利用概率模型和经验修正系数的综合分析来估算边坡失稳的概率(Chauetal.,2004);刘传正在长江三峡库区地质灾害空间评价中利用滑坡灾害的“发育度”和“潜势度”来衡量敏感性程度(刘传正等,2004),其中“发育度”是滑坡频度,面积模数比,体积模数比等定量数据的函数,与基于滑坡编录的概率分析方法类似,但这种方法是建立在研究区具有较高的滑坡灾害研究程度和详细的滑坡编录资料基础上,存在的不足主要在于方法评价中利用2.5×2.5km2的评价单元来开展滑坡敏感性制图评价,明显与其要求数据的研究程度不协调,而且实际计算时面积和体积模数是采用滑坡的投影面积还是表面积的表达不明确,因此这种方法在实际的滑坡危险性或风险评估中的应用非常有限。(2)定性分析推理方法,定性分析推理就是在对区域地质环境背景具有充分了解、对滑坡的成因机制进行深入分析的基础上,运用领域专家经验知识开展滑坡敏感性制图和评价。主要方法有根据工程地质学家、地貌学家的经验,直接根据地形地貌、工程地质分析绘制滑坡敏感性分区图或间接的定性制图方法,主要包括层次分析法、网络分析法、模糊数学和专家系统。最新的研究将这些定性分析推理方法与GIS相结合,来筛选参与滑坡敏感性评价的地质环境因素或这些因素的组合并赋予参与GIS空间叠加分析的数据层权重,将叠加结果进行分类来确定滑坡敏感性的大小,实现滑坡敏感性制图(NeaupaneandPiantanakulchai,2006)。但定性分析推理过于依赖专家多年来积累的“滑坡发生与地质环境条件之间关系”的知识,而且这些知识多数为非定量的且以经验为主,是较为主观的分析方法。但是目前阶段滑坡敏感性评价,尤其是大区域的区划制图,在很大程度上还需要各种经验与事实的类比。因此,应该对长期以来滑坡研究积累的大量现场资料和实践经验进行系统综合整理、研究,建立有效的专家系统,作为“知识库”,开发滑坡敏感性制图的专家系统。(3)基于相关数学模型的半定量方法,基于相关数学模型,如统计分析、信息量和神经网络模型的滑坡敏感性评估越来越普遍,近年来的研究热点在于将这些方法与GIS技术相结合开展滑坡敏感性制图(AyalewandYamagishi,2005;Erminietal.,2005;GomezandKavzoglu,2005;Kanungoetal.,2006;Leeetal.,2004;Nath,2005;Wangetal.,2005;YesilnacarandTopal,2005;Zhouetal.,2003)。其一般分析和制图流程是通过对已知研究区滑坡编录图与一系列地质环境条件要素的叠加分析,利用统计分析方法、信息量方法、敏感性方法和神经网络来确定各要素的权重,将赋予权重的环境要素按照所采用方法的计算原则进行空间分析运算,根据计算结果和已知灾害分布获得分类的敏感性制图。这些方法的局限在于需要大量的样本数据,来确定这些模型或方法的权重参数,最终结果分类界限的确定缺少客观依据。其理论基础是建立在具有类似地质环境条件的地方易于发生滑坡灾害,没有考虑到地形条件,如坡度在滑坡发生后变化较大,土地覆盖等环境要素在滑坡发生前后变化较大。更为关键的是不同类型和体积的滑坡是不同地质环境条件要素组合的结果,目前,很少有研究根据滑坡类型的不同采用不同的统计模型(Davisetal.,2006),多数研究综合所有类型的滑坡作为一体来建立统计或数理逻辑关系。(4)确定性模型算法,确定性模型算法主要利用边坡稳定性计算的力学或以滑坡诱发机制为基础的物理力学算法或模型,常利用GIS软件为这些算法或模型准备数据,并表达模型计算结果。利用确定性模型算法开展区域滑坡敏感性评价的研究较少(Gorsevskietal.,2006),主要因为确定性模型方法需要详细的空间变量参数以用来作为水文或边坡稳定性模型的输入数据。其中,对模型最为敏感的参数是边坡定量描述值(可以很容易从高精度DTM获得)和在空间分布上难以确定的松散层厚度和岩土体物理力学性质等参数。如果松散层厚度未知,那么浅层地下水位和松散层厚度的比值也就无法确定,但这个比值对边坡稳定极为敏感(Gorsevskietal.,2006;VanWesten,2005)。虽然,地貌分析模型可以大致预测土层厚度,但其空间差异性较大,难以预测,而且,下伏基岩的风化作用常常不被重视。获取足够分析计算的点位的岩土体的物理力学参数(C,Φ)比较困难而且花费较大,尤其是在一个大的区域,这些物理力学参数的空间差异性大,难以取得较好的插值计算结果。现有的大多数研究认为在GIS环境中只有滑面与边坡平行的无限斜坡模型在大区域内得到较好的应用,复合型或曲线型滑面应用的难度大(VanWesten,2005)。国内利用确定性模型开展边坡稳定性研究较为全面和系统的研究是谢谟文、蔡美峰(2005)在《信息边坡工程学的理论与实践》中以稳定性分析及GIS技术应用为重点,阐述了边坡三维稳定极限平衡法的GIS分析模型方法,主要包括经典柱体单元模型、扩展的Bishop模型、扩展的Janbo三维模型和基于滑动面上正应力分布假定的方法等模型的算法实现和GIS系统开发、介绍了基于DEM的边坡单元划分方法、边坡三维危险滑动面搜索的MonteCarlo模拟方法以及这些方法的工程应用实例。2.2.2基于定量模型方法的滑坡预测滑坡时间概率指的是滑坡发生的频率,通常采用年概率来表征,是滑坡危险性评估的关键内容之一。Picareli在2005年国际滑坡风险管理会议上详细综述了滑坡频率评估的一些方法,主要是基于经验和滑坡历史编录的评估(Picareli,2005),其中规模—频率的定量关系分析近年来在工程应用中较为广泛,虽然具有依赖于滑坡编录数据质量的局限和基于未来滑坡频率与历史滑坡具有相似性的假设。最新的定量模型方法是意大利学者Guzzetti等将意大利Staffora流域划分为2243个兼顾地形、地貌和水文的制图单元,将该流域1955年～1999年间发生的滑坡按照不同时间区间来分类,作为泊松概率模型的输入数据来预测每个制图单元在不同时间长度内,如5年,10年,50年等,发生滑坡的时间概率(Guzzettietal.,2005)。开展滑坡时间概率分析的方法还可以通过滑坡时间系列成因分析,这是一个较为有效的获得滑坡复发概率的方法,它包括对滑坡诱发机制和滑坡类型、地质环境条件和诱发因素之间的相互关系的理解,如将滑坡频率与地震强度、频率,滑坡频率与降雨强度、持时,滑坡频率与滑坡监测反馈信息相关联,在定义了一个极限以后,通过测量、评价分析这些因素来评估滑坡的复发周期。例如,通过对大面积滑动相关的主要触发因素包括降雨、地震、侵蚀等的强度和周期性特点,结合滑坡编录数据库信息来分析计算滑坡复发的时间概率。2.2.3基于摩擦滑动特征模型的滑坡预测尽管目前滑坡机制方面的研究取得了比较大的发展,并能用数值方法来模拟它们,但是对于滑坡体的快速滑动的启动机制和滑坡滑动距离、速度和滑坡影响范围的估算,以及诱发次生灾害,如库区滑坡涌浪,滑坡堵江等的评估方面还存在较大的困难。目前,对滑坡滑移距离和滑速的预测,Hunger等详细综述了目前研究中所采用的方法,主要有工程地质类比,监测方法以及基于极限平衡和应力应变分析的方法(Hungr,2005),还有意大利学者Guzzetti等利用滑坡频率与面积的统计方法开展滑坡大小预测的概率分析研究(Guzzettietal.,2002;Guzzettietal.,2005;Malamudetal.,2004)。目前阶段,利用数值方法对大区域内的潜在滑坡的滑动特征,包括滑动距离、速度、规模和影响范围的定量预测建模非常困难,但在单体滑坡滑动距离、速度、规模和次生灾害涌浪预测的研究方面,很多的研究提出了针对特定地区和类似性质滑坡特征预测的经验公式和统计预测模型,这些经验和统计预测模型在一定程度上可供借鉴和参考(Claessensetal.,InPress;DaiandLee,2002;Guzzettietal.,2002;Guzzettietal.,2005;Okuraetal.,2000)。当然,滑坡滑动特征也可以通过在历史滑坡事件分析的基础上来构建最大滑动路径,以确定滑坡滑动距离,或者综合考虑地质环境因素,尤其是微地貌和微地形,岩土体组合关系来确定可能的滑动路径,潜在影响区域及可能滑动速度。但是,这种经验分析需要大量的数据,而且,滑坡体的运移没有预定的轨迹,因此在区域分析计算中需要详细的DTM,而且在GIS中建模这些预测经验公式和算法的技术难度较大。2.3完备承灾体数据库信息损失评估或危害分析主要包括承灾体识别及价值估算,易损性的确定,因此损失评估的难点和进展主要在于承灾体的识别及价值估算和易损性的定量计算。承灾体识别的难点在于对动态和静态承灾体识别、制图及数据获取和难以估算由于承灾体损失所导致的间接损失。在承灾体识别和制图方面,随着数字地球和测绘成果共享的发展,可以作为承灾体数据库的多用途数据库日益普及和完善,数字城市,数字国土等成果空间数据库可以作为滑坡风险分析承灾体数据库的基础。获取承灾体数据的方法还可以利用高分辨率影像,与适当的调查访问相结合,以补充无法从影像识别的承灾体信息和社会经济状况。完备的承灾体数据要求每一承灾体都有相应的属性数据,包括空间(相对灾害距离及空间位置、分布)、时间(如,在同一地点的情况是变化的)特征信息和专题属性信息(建筑结构、材料类型或人的年龄结构)等。完备承灾体数据信息可以计算动态承灾体受险的时间和空间概率,例如一个人在房屋的年时间概率可以用每年人在房屋的总时间除以一年的总时间获得,对于行驶在具有边坡失稳的公路上的汽车受险的时间为边坡失稳影响段的总长度除以汽车通过滑坡影响段的平均时速,通过对每年通过该公路的时间累加之和除以一年的总时间就可以得到该汽车受险的年时间概率。因此,完备的承灾体数据库信息对承灾体的危害分析至关重要。承灾体对滑坡易损性的确定极为困难,主要在于影响易损性的因素较为复杂,难以定量描述,一方面由于滑坡灾害导致的损失较为孤立,是一个破坏“点”,而其他灾害类型所导致的损失是“面”上的。大多数滑坡只是“点到点”的灾害(不像地震和洪水,属于点影响面的灾害),没有衰减趋势和规律,因此,至今难以获得滑坡大小与灾害程度的对应关系,也难以获得滑坡频次与灾害的关系,更难以获得规模大小与灾害衰减趋势的关系,这也决定了滑坡易损性评估的困难。另一方面由于历史灾情数据非常有限,而且主要由诱发灾害事件的强度及诱发事件和周边地质环境要素的状态共同决定的潜在滑坡的规模很难预测,因此,由于承灾体对不同规模和类型滑坡的易损性信息的缺乏是滑坡风险评估的最大障碍。承灾体易损性定量化的研究较多(Roberds,2005),一般是根据在一定类型和体积的滑坡发生时承灾体损失程度的评估来获得。这种估计的损失程度是建立在易损性对象、空间交叉特性和损失函数的基础上的,也即从历史灾害损失编录的案例研究和详细分析或者基于结构模型和经验关系中得出的易损性—脆弱程度的关系函数。因此,承灾体分布、特性和滑坡类型、规模及滑移距离、速度和历史灾害编录是易损性量化的依据和开展易损性分析的关键。除此之处,易损性还依赖于承灾体的特性,承灾体的防护程度,承灾体避让的概率和灾害预报和预警系统的有效性和灾害应急水平,如具有防灾意识和受过灾害应急指导的人在滑坡时伤亡的概率就小得多,妇女儿童在灾害中伤亡的概率较大,在外的人和车辆房屋中的人具有不同的伤亡概率。因此,易损性定量在理论上介于0～1,而在实际应用中缺乏科学严谨的界定和切实可行的损失破坏标准。3基于gis的滑坡动态实时监测和预警技术最近几年来,以GIS、RS、GPS技术及空间数据基础设施(SDI)为主的地球空间信息学和对地观测新技术的不断发展,为滑坡风险分析和评估提供了新的支撑技术体系,为滑坡风险计算中数据获取,管理、处理、空间分析、数据建模与模拟提供了新的工具和软件环境。通过对近两年来发表在SCI、EI检索论文中有关滑坡文献的分析和国内外滑坡灾害研究动态的了解,有关滑坡风险研究的国内外技术研究的发展趋势主要包括:随着对地观测学的新技术的发展及新的对地观测系统投入运营,例如高分辨率(<1m)的可见光和热红外影像IKONOS,Quickbird,IRSCartoSat-1,ALOS,星载干涉雷达测量(InSAR)和差分干涉雷达测量(DInSAR)Radarsat,ERS,Envisat,TerraSAR-X,Cosmo/SkyMed,等,微波卫星Ple`iades,DMC,RapidEye,机载激光高度测量议和差分干涉雷达测量技术等(Metternichtetal.,2005),不管是机载,星载或地面传感器都极大地提高了滑坡风险研究所需的全天候,实时的数据获取能力。而且InSAR、DinSAR、LIDAR等,高分辨率卫星影像(Spot5、IKONOS、Quickbird)和高光谱遥感技术(HyMap)等在滑坡灾害研究中得到了广泛的应用(Chadwicketal.,2005;ColesantiandWasowski,InPress;Farinaetal.,2007;Glennetal.,2006;Metternichtetal.,2005;RottandNagler,2