地学文献中心跟踪分析美国国家航空航天局搭建智能滑坡实时预报平台建设的最新进展

来源:地调局地学文献中心 作者:赵相宽 发布时间:2020-03-13

 近期,自然资源部中国地质调查局地学文献中心针对美国国家航空航天局(NASA)智能滑坡实时预报平台进行了跟踪分析。该平台由NASA、科技系统和应用公司、以及高校空间研究协会共同研发,现已完成原型系统,并在NASA官方网站中运行,支持实时查询全球滑坡风险评估。

该平台基于态势感知滑坡风险评估(LHASA)模型。根据以往的滑坡灾害监测经验,NASA在全球范围内综合了大量开放数据,先后主导建立了相应的全球滑坡数据库、全球滑坡敏感性图,在此基础上对滑坡的诱发机制进行深入研究,引入前期降雨指数,基于NASA的降水预测任务来实时评估全球范围内由降雨诱发的潜在滑坡风险。 

该平台的搭建过程主要分为三个阶段:一是建立全球滑坡数据库。2007年,为了建立更加全面、具有系统分类的全球滑坡数据库,并进一步使用该数据库评估全球滑坡灾害及全球尺度下滑坡发生的时空趋势,NASA开始主导建立全球范围内的滑坡数据库,于2010年首次公开其成果“全球滑坡编录”,并在之后不断更新。考虑到滑坡信息收集的完整性与准确性问题,2018NASA再次引入了用于实时报告滑坡的“滑坡报告编录”程序,最终形成了合作开放的网络滑坡数据库。二是开展全球滑坡敏感性填图。2017年,NASA主导完成了全球滑坡敏感性填图。在填图过程中对比了不同方法的特点与优势,最终认为模糊叠加法能够在空间尺度范围内更为灵活地评估多个变量,并可在地理信息系统(GIS)中应用。通过对比大量滑坡数据库,根据可使用的网络开放数据及模型验证结果,选用了坡度、与断层的距离、地质分类、现存道路和森林覆盖5个变量进行建模。最终完成了全球滑坡敏感性填图。三是建立LHASA模型。由于降雨是全球滑坡最普遍、最频繁的诱因,因此根据NASA的降水测量任务,进行全球降雨诱发的滑坡风险评估。基于已建立的全球滑坡数据库和全球滑坡敏感性图,引入前期降雨指数作为诱发滑坡的降雨阈值,综合多卫星降水分析数据和全球降水观测任务集成的多卫星反演数据进行建模及结果验证,最终实现了可实时评估全球范围内降雨诱发的潜在滑坡风险。 

虽然该平台仍被视为原型系统,但在全球范围内已有所应用,例如2015年秘鲁的El Nino特大降雨救援行动中曾应用该平台发现新的潜在滑坡点;在巴西里约热内卢的预警系统Alerta Rio中也使用了该平台的代码;太平洋灾难中心也有意进一步开发该平台,作为滑坡预警的工具。 

但现阶段该平台仍存在一些问题,例如全球滑坡数据库存在较大的不确定性、且不够全面等;滑坡敏感性图分辨率较低、数据来源有限、滑坡诱因判断较为单一等;LHASA模型受到了滑坡数据库不确定性、数据来源单一、滑坡诱发阈值有待优化、覆盖范围有限等方面的影响。虽然在上述几个方面该平台仍有很大提升空间,有待进一步优化,但在相关方面仍然值得我国借鉴参考。 

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