一种基于网络GIS的边坡稳定性的决策支持系统极限平衡模型

《一种基于网络GIS的边坡稳定性的决策支持系统极限平衡模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、一种基于网络GIS的边坡稳定性的决策支持系统极限平衡模型ABSTRACT(摘要)基于物理的模型经常被用于局部滑坡分析和预测为了防止边坡失稳的潜在的灾难性后果。极限平衡的建模方法是很常见的。然而，这些模型的应用可以是非常耗时的，由于其二维性质，它通常需要重复调杳每个概要文件。在这项研究屮，徳国的施瓦木阿尔比在基于物理的二维滑坡模型裂缝(结合水文和稳定性模型)小实现一个基于网络的GIS环境的一•个研究纶态领域。它所要求的输入数据裂缝模型的数据來源包括地质图、钻探、地球物理调査、水文监测、实验空分析和文献来源。执行裂缝决策支持系统是基于开源软件和利用WPS(W

2、eb处理服务)标准的服务器上执行的算法模型。该系统允许用户从各种不同的输入数据和模型参数迅速进行边坡稳定性极限平衡分析选择。仿真结果白动存储到一个数据库，可以进行可视化解释。执行裂缝决策支持系统是一种新型原型系统，演示了一个很有前途的方法来建立滑坡模型。1.Introduction(介绍)滑坡灾害存在于世界的许多地方，每年都会导致人员伤亡和重人损失。特纳(1996)指出，对于美国的收益率,经济损失约为-2美元,另外有25・50人死亡。对中国来说,殷(2009)估计山于山体滑坡，每年直接经济损失大约100亿元人民币(约合13亿美元)，另外有900人死亡。即

3、使是在德国海拔高度相对较低的山区，年度计算损害已经高达约合1.5亿美元(Krauter,1992)o因此，滑坡的岩土工程专家和科学家进行了很长时间的定量预测(如:Coulomb,1776;Terzaghi,1925)o山崩模型是随实验底土探索和体验驱动安全评估、边坡稳定实践的主要任务Z-(Janbu,1996)o数值模型用來分析在一定的条件下当前边坡的稳定性状况和预测、环境条件如降雨事件或场景改变。此外，该模型被用于分析已经失败的斜坡岩土稳定措施(Bariaetal.,2004)o今天，各种各样的商业软件解决方案可用于数值计算边坡稳定评估(如GGU,XS

4、Iope坡/W,幻灯片，等等)。尽管高度复杂的数值模型处于一个发展阶段，如冇限元方法(SpickermannetaI.,2003；Petleyetal.,2005；Keersmaekersetal.,2008),但相对简单的极限平衡方法仍广泛应用(Abramson,,2002；TintiManucciz2008；PriceandFreitasz2009；Iovineetal.,2010)。然而，对于当地滑坡模型的应用是非常耗吋的。因为对于边坡的儿何形状的详细信息、地下地质条件和岩土工程特性必须准备每一个边坡剖而分析。由于地理信息系统的出现，科学家对于区域

5、尺度的滑坡分析越来越集中，而不仅仅是针对单一的斜坡。此研究涉及的滑坡敏感性的制备、危害和风险的各种方法，冇助于形成空间规划图(如Guzzettietal.,2005；Bell,2007；Chung,2008；Rossietal.z2010：Goetzetal.,2011)o一些区域尺度的方法将简化极限平衡方法，主要是在无限边坡模型的形式(如Dietrichetal.,1998；HennrichandCrozier,2004；Packetal.,2005)。然而，对•于标准极限平衡方法直接集成到一个地理信息系统框架的软件工具(Xieetal.,2004a,

6、2004b,2006),直到现在都没有作品发表。能够处理与一般的空间数据的计算，特别是能在网络地理信息系统中与新的功能的结合，这是至关重要的，以确保国际软件标准之间的互操作性和可转让性能够实现。这些标准是由开放地理空间联盟(OGC)的制订的。OGC是一个GIS软件开发人员、公司和大学的协会。在WPS的情况下(Web处理服务)，OGC规范定义了一个标准化的接口，捉供处理地理空间数据基础设施能力。对于熟悉的标准GIS操作如多边形求交，这些不限制处理能力，但也允许复杂的过程模型如结合水文边坡稳定性的软件，例如捉供裂口(Andersonetal.,2008)。W

7、PS的从业者很少受到关注和进行科学交流，然而一些OGC标准如Web地图服务(WMS)已经被成功地集成在研究项目。最近出版的特刊电脑与地学(Zhaoetal.,2012)强调，WPS和更多的应用程序的功能是对未来的预测。本文提出了在一个基于网络的GIS坏境下，基于物理的边坡稳定性模型一种新的方法，并阐述了该灵活、省时的方法的好处和代表了OGC标准的Web处理服务在滑坡研究屮的应用。新的WebGIS应用程序允许一个复杂的模型运行使用Web浏览器。该模型是在一•个服务器上运行，而不是木地计算机。我们明确地认识到WPS利用滑坡的稀缺性研究(Cannataetal

8、.,2010;Rossietal.,2010)和发展(CHASM)实现了一个使用