在gis中实现基于力学原理的滑坡稳定性计算

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1、第22卷第6期岩石力学与工程学报22(6)：977～9802003年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune，2003在GIS中实现基于力学原理的滑坡稳定性计算1，2234王旭春何满潮蒋宇静崔政权12(青岛建筑工程学院青岛266033)(中国矿业大学北京博士后流动站北京100083)34(日本长崎大学长崎852-8521)(长江水利委员会综合勘测局武汉430010)摘要论述了利用GIS二维与三维地质信息转化技术，并结合GIS空间分析和ArcViewGIS的Avenue语言编程技术，在G

2、IS中实现基于力学原理的滑坡稳定性计算的有效途径及方法，为全方位快速进行滑坡稳定性综合评价提供了新的手段。关键词GIS，滑坡，稳定性评价，二维/三维地质信息，转化技术分类号P208，P642.22文献标识码A文章编号1000-6915(2003)06-0977-04STABILITYANALYSISOFLANDSLIDEBASEDONMECHANICSPRINCIPLEINGIS1，2234WangXuchun，HeManchao，JiangYujing，CuiZhengquan1(QingdaoInstituteofArchitecture

3、andEngineering，Qingdao266033China)2(Post-DoctoralResearchStationofChinaUniversityofMiningandTechnology，Beijing100083China)3(NagasakiUniversity，Nagasaki852-8521Japan)4(IntegratedReconnaissanceBureauofChangjiangWaterResourceCommittee，Wuhan430010China)AbstractAnewmethodforstab

4、ilityanalysisoflandslide，basedonmechanicsprincipleinGIS，isresearched，anditwillprovideanewwayforintegratedevaluationonlandslidestability.Inthismethod，interactiveconversiontechnologybetween2Dand3Dgeologicinformation，spatialanalysistechnologyofGIS，andAvenueofArcViewGISareused.

5、KeywordsGIS，landslidestabilityevaluation，2D/3Dgeologicinformation，conversiontechnology.[2]栅格数据)。本文利用独立开发的GIS二维与三维1引言地质信息转化技术，结合GIS空间分析和ArcViewGIS的Avenue语言编程技术，探讨了在GIS中进GIS以其非凡的数据管理能力、空间分析能力行基于力学原理的滑坡稳定性计算的有效途径及方和强大的可视化功能，为地学研究领域提供了全新法，并进行了工程实例分析。的表达语言和思维工具，尤其对于滑坡这样信息量庞大的研究对

6、象，全方位的滑坡信息，对于整个研2计算公式及实现途径[1～5]究工作至关重要，因此，利用GIS技术手段进行滑坡研究具有其独特的优越性。但要想在GIS中2.1计算公式实现基于力学原理的稳定性计算具有相当的难度，滑坡稳定性计算公式采用文[3]得出的无限边其原因在于GIS计算处理方式的特殊性(一般基于坡安全系数计算公式：2002年7月29日收到初稿，2002年10月19日收到修改稿。作者王旭春简介：男，1963年生，博士后，1997～2000年赴日本九州大学留学，1999年获工学博士学位，现任教授，主要从事岩土工程及工程信息可视化方面的研究与教学工

7、作。•978•岩石力学与工程学报2003年GIS软件能够接受的图形文件格式存储。然后，将′+−2′c(γmγw)ZcosβtanϕF=(1)图形文件调入GIS系统中进行屏幕数据化。通过图γZsinβcosβ形数据化所要提取的信息如下：3式中：c′为有效粘聚力(Pa)；γ为岩石的容重(N/m)；(1)地质断面定位坐标和滑体边界坐标。在工3γw为水的容重(N/m)；Z为滑移面距地表距离(m)；程地质平面图中完成，如地质剖面为折线形式，要Zw为滑移面以上水位(m)；m=Zw/Z，无量纲；β同时提取剖面线转折点坐标。为边坡倾斜角(°)；ϕ′为有效内摩

8、擦角(°)。(2)地质界面二维坐标。在地质断面图中提取荷兰国际航天测量与地学学院(ITC)推出的滑移面的高程和横向相对位置坐标。GIS软件Ilwis中采用了这个公式