地質災害風險性是指地質災害發生不同險情（危險等級）的概率。
①地質災害危險性評價指標，根據國務院地質災害防治條例，其危險等級是根據災情大小或險情大小來判定的。評價指標為災情+險情。
②地質災害風險性評價技術路線：
a）地質災害風險概率（暴雨頻率）→b）預測地質災害危險區范圍→c）地質災害險情計算，確定其危險等級→d）判定發生該危險等級的概率（風險性）。
③地質災害風險評估方法：
a）地質災害危險區范圍預測方法：
一一定性分析方法
一一半定量分析方法
一一定量計算預測方法
b）地質災害險情計算方法：
地質災害危險區內受威脅人數=？受威脅財產=？
一一統計分析計演算法
一一層次疊加計演算法
參見中國地質災害風險評價新方法。
B. 崩塌調查評價的技術方法
崩塌地質災害的調查評價涉及很多技術方法，主要有:遙感圖像解譯、工程地質測繪、地球物理勘探、鑽探、山地工程、室內試驗及現場試驗、模型試驗和模擬試驗、動態監測等。
(一)遙感圖像解譯
1.基本要求
1)遙感圖像解譯應在搜集資料階段完成，並編制工程地質解譯圖，為野外踏勘和設計編寫服務。
2)區域性解譯採用1∶50000～1∶67000的航片，崩塌體部分選用大比例尺(1∶10000～1∶1000)航片。有條件時，宜採用多時相的彩紅外、紅外、彩色、黑白、側視雷達等多種航片進行綜合解譯。
3)一般採用目視解譯，盡可能對航片進行光學處理和數字處理，突出有效信息，提高解譯水平和效果。
4)建立不同航片的直接解譯標志(形態、大小、陰影、灰階、色調、花紋圖形等)和間接解譯標志(水系、植被、土壤、自然景觀和人文景觀等);進行室內解譯，編制解譯地質圖和像片鑲嵌圖，規劃調查工作和要解決的重點問題。
5)進行解譯驗證，建立准確的解譯標志，同時建立健全解譯卡片和驗證卡片，以積累詳細准確的地質資料。
6)提交的成果為:①解譯災害地質圖;②解譯卡片;③驗證卡片;④典型相片集;⑤解譯報告;⑥調查所需的其他解譯圖件。
2.解譯內容
1)劃分地貌單元，確立地貌形態、成因類型、微地貌形態及發育特徵;確定地貌與地質構造、地層岩性與工程地質條件之間的關系;確定崩塌體產出的地貌單元，分析判斷崩塌與地貌的關系。
2)解譯崩塌體產出的地層岩性特徵。
3)解譯崩塌與構造的關系。確定主要構造形跡(褶皺、斷層)的分布和規模，與崩塌形成的關系。
4)解譯地表水、地下水對崩塌形成及其堆積物穩定性的作用及影響。判定大泉、泉群、地下水溢出帶，確定窪地、漏斗、落水洞、天坑等岩溶現象的分布，圈定地表水體分布范圍，了解水系發育特徵。
5)解譯崩塌體邊界，推測其厚度和體積，判譯其形成機制和類型。根據崩塌區地貌形態、植被情況及彩紅外影像特徵等，初步分析崩塌的形成時間和穩定狀況。
6)推斷危岩體將來發生崩塌的體積、范圍、方位、位移距離，圈定成災范圍，分析派生災害，初步進行災情評估。
(二)工程地質測繪
1.基本要求
1)比例尺的確定:綜合區域工程地質測繪為1∶25000～1∶50000;崩塌災害環境地質測繪初步調查為1∶10000～1∶1000，可行性研究階段測繪為1∶2000～1∶500。
2)測繪范圍:外圍環境地質調查，以查明與崩塌體成生有關的地質環境和小區域內崩塌發育規律為准;崩塌體的測繪范圍應為其初步判斷長寬的1.5～3倍，並應包含其可能造成危害及派生災害成災的范圍。
3)使用的地形圖必須是符合精度要求的同等或大於測繪比例尺的地形圖。
4)實測地質體的最小尺寸一般為相應圖上的2mm。特別重要的，不足2mm可擴大表示，但須註明實際數據。地質點位與地質界線的誤差不應超過圖上的2mm。
5)開展測繪之前，應實測地層剖面，建立地層岩性柱狀圖，確定填圖單元。
6)測繪方法採用穿越和追索相結合。重要邊界要追索。覆蓋地段應採取人工揭露。
7)觀測點布置應目的明確、密度合理，崩塌邊界、地質構造、裂縫等要有足夠的點控制。觀測點的類型分為:岩性點、地貌點、地質構造點、裂隙統計點、水文地質點、外動力地質現象點、裂縫調查點、崩塌壁調查點、崩塌體調查點、崩塌變形點、災情調查統計點、人類工程活動調查點、采樣點、試驗點、長觀點、監測點等。
8)觀測點的測量要求:測繪比例尺小於1∶5000時，採用目測和羅盤交會法定位，高程可根據地形圖和氣壓計估算。測繪比例尺大小1∶5000時，必須用儀器測量。重要的觀測點、勘探點、監測點，不管比例尺多大，均須用儀器測量。
9)野外記錄要求:①採用專門的卡片記錄觀測點，分類系統編號，卡片編號與地點號一致;②記錄須與野外草圖相符;③描述應全面又突出重點;④進行點與點之間的路線描述和記錄。
10)採集具代表性的岩土樣、水樣進行鑒定和室內試驗。
11)測繪過程應經常校對原始資料，及時進行分析，及時編制各種分析圖表，及時進行資料整理和總結，及時發現問題和解決問題，指導下一步工作。
12)測繪工作結束，原始資料整理完畢，應組織野外驗收。在全面系統的資料整理和初步分析研究的基礎上，應提出以下原始成果:①實際材料圖;②野外地質草圖;③實測地層柱狀圖;④實測地層剖面圖;⑤觀測點記錄卡片;⑥山地工程記錄表及素描圖;⑦長觀記錄和監測記錄;⑧岩土、水樣試驗成果一覽表;⑨照片冊;⑩文字總結;瑏瑡數據化的資料。
2.測繪內容
1)岩體工程地質測繪:查明岩體的地質時代、成因類型、岩性、接觸關系等。
2)土體工程地質測繪:查明土的粒度成分、礦物成分、密實度或稠度、空隙性、土體結構、成因類型及地質年代等。
3)地貌和斜坡結構調查:①以微地貌調查為主，包括分水嶺、山脊、斜坡、谷肩、坡腳、懸崖、溝谷、河谷、河漫灘、階地、剝蝕面、岩溶微地貌、塌陷地貌和人工地貌等。調查描述各地貌單元的形態特徵(面積、長度、寬度、高程、高差、深度、坡度、形體特徵及其變化情況)、微地貌的組合特徵、過渡關系及相對時代;②重點調查崩塌體產生的地貌單元，側重於溝谷地貌和斜坡地貌的調查，查明斜坡的結構類型與坡面特徵;③分析岩溶地貌、流水地貌與崩塌的關系;④調查人工地貌(采場、水庫大壩、道路、人工邊坡等)與崩塌的關系。
4)地質構造調查:理清調查區構造輪廓、構造形跡特點，調查褶曲、斷層、節理裂隙的位置、產狀、規模、力學性質及其與崩塌的關系。
5)新構造運動和地震調研:以收集資料為主。
6)水文地質調查:調查地表水體的位置、范圍、動態與地下水的關系，地下水的補、徑、排條件，地下水露頭的位置、出流特徵、動態變化等。在此基礎上，綜合分析地表水、地下水對崩塌的作用。
7)人類活動調查:調查人類工程活動的現狀與規劃、人類活動誘發的不良地質現象或地質災害。
8)崩塌區的調查:①查明崩塌區的地質結構:包括地層岩性、地貌、地質構造、岩土體結構類型、斜坡組構類型及其對崩塌形成的控制和影響。岩土體結構要重點記錄軟弱夾層、斷層、褶曲、裂隙、裂縫、岩溶、采空區、臨空區、側邊界、底邊界;②查明崩塌區的水文地質特徵，包括地表水入滲及產流情況，崩塌體內地下水水量、水質及侵蝕性;③早期崩塌的運移和堆積;④未來崩塌成災條件下可能的運移和堆積;⑤本次崩塌災害可能派生的災害類型(如泥石流、滑坡、涌浪等)和規模、成災范圍、災情預評估。
9)環境地質體調查:調查崩塌區外的地質體的穩定性，為防治工程持力層選擇提供依據。
10)孕災因素調查:調查與崩塌形成有關的孕災因素(如降雨、地表水沖蝕、地下水活動、人工爆破、地下開采、水渠滲漏等)的強度與周期。
(三)地球物理勘探
物探技術要求按現行的專業標准執行，主要物探剖面應與工程地質剖面一致。
(四)鑽探
1.基本要求
1)要編制鑽孔設計書(包括鑽孔的目的、類型、深度、結構、鑽探工藝等)。
2)鑽孔深度應穿過崩塌體底界。進入穩定岩(土)體3m(土體)至5m(岩體)。
3)孔徑應滿足取心及測試要求。
4)要進行鑽空簡易水文地質觀測。
5)鑽孔結束後應作封孔處理，按要求保留岩心。
2.鑽孔地質編錄
這是最基本的第一手成果資料，應在現場及時地分回次進行記錄;要注意殘留岩心的分配和岩心採取率的計算;鑽孔地質編錄應使用統一的表格。
1)岩心的描述:堅硬岩層，應描述岩石名稱、顏色、成分、結構、構造、節理裂隙、風化及破碎程度、岩心長度和完整性等;卵、礫層，應描述其名稱、顏色、岩性、成分、大小、形狀、充填物含量及膠結情況;砂類土層，應描述其名稱、顏色、成分、粒度、干濕狀態、夾雜物等;粘性土，應描述其名稱、顏色、成分、結構特徵、可塑性、稠度等。
2)節理裂隙描述:確定節理裂隙類型、成因、連續性、張開程度、充填物、裂隙率;斷層描述:斷層性質、破碎帶寬度(深度)、擦痕、構造岩、岩心完整性、漏水和涌水情況等。
要重視岩溶、裂縫、滑帶及軟弱夾層的描述和地質編錄，水文地質觀測記錄和鑽進異常記錄，取樣記錄。
3.鑽探成果
鑽孔終孔後，要及時整理並提交鑽探成果，包括鑽孔設計書、鑽孔柱狀圖、岩心素描圖、岩心照片、簡易水文地質觀測記錄、取送樣單、鑽孔報告書等。
鑽孔柱狀圖的比例尺一般為1∶100至1∶200，以能清楚表示主要地質現象為准。圖的內容、樣式、標注等應符合相應的規范。
4.鑽探方法解決的主要問題
1)查明崩塌體的岩性、地質構造、岩土體結構、風化帶、岩溶、邊界條件和崩塌體的形態特徵、規模。
2)查明崩塌區的水文地質條件，採取地下水樣。
3)探測隱伏裂隙、地表裂隙的深度、發育特徵、充填情況、充水情況和連通情況。
4)採取岩土體物理力學室內試驗樣品，進行水文地質野外試驗(壓水、抽水、注水、擴散試驗等)和長期觀測，確定水文地質參數，查證崩滑帶位置和特徵。
5)進行物探綜合測井和跨孔測井，擴展探測范圍。
6)進行崩塌變形長期監測和施工期變形監測。
(五)山地工程
1.山地工程解決的問題
1)試坑:深度小於3m。用於剝除浮土，揭露基岩，了解岩石及風化情況，或用作載荷試驗及滲水試驗。
2)探槽:深度一般不超過3m。用於剝除浮土，揭示基岩，多垂直於岩層走向布設。用於追索構造線、斷層、崩滑體邊界，了解殘坡積層的厚度、岩性等。
3)淺井、豎井:淺井深度小於15m，豎井深度大於15m。用於探查風化岩體的劃分、岩土體的結構構造、軟弱夾層、裂縫和溶洞等，進行原位試驗及變形監測。
4)平斜硐:一般斷面為1.8m×2m，適用於岩層傾角較陡以及斜坡地段。用於勘查地層岩性、岩體結構構造、斷層、裂縫和溶洞等，並用於取樣、現場原位試驗及現場監測。
5)平巷、石門:沒有直接地表出口而與豎井相連接的近水平坑道，不常用。
2.山地工程的地質工作
(1)地質編錄內容
1)揭露的岩土體名稱、顏色、岩性、結構、構造、層面特徵、厚度、接觸關系、地質時代、成因類型、產狀。軟弱夾層應放大比例尺進行素描，並注意其延伸性和穩定性。
2)岩石風化特徵及風化卸荷帶的劃分，風化與裂隙、裂縫的關系。
3)斷層:產狀、規模、斷距、斷層形態與展布特徵、破碎帶的寬度、構造岩、兩盤岩性、斷層性質等。
4)裂縫、裂隙:逐條描繪裂縫及貫穿性較好的節理，記錄其性質、壁面特徵、成因、裂縫張開、閉合情況、充填情況、連通情況、相互切割關系、錯動變形情況、滲漏水情況。
5)崩滑帶及重力變形帶作為描述的重點，放大表示。要描述其厚度、岩性、物質組成、構造岩、產狀、含水情況等。
6)水文地質現象:注意滴水點、涌水點、滲水點、連通試驗出水點、臨時出水點。關注其產出位置、水量，與裂縫、裂隙、岩溶及老窿的關系，水量與降雨的關系。
7)記錄各種試驗點、物探點、長觀點、取樣點、拍照點、監測點的位置、作用、層位、岩性及有關的地質情況。
(2)地質素描圖的有關規定
1)比例尺一般為1∶20～1∶100。
2)探槽的素描繪制一壁一底的展示圖。若兩壁地質現象不同，則繪制兩壁素描圖。槽底長度可用水平投影，槽壁按實際長度和坡度繪制，也可採用壁與底平行展開法。
3)淺井、豎井的素描，展示圖一般作相鄰的兩壁，平行展開，註明壁的方位。圓井展示圖以90°等分分開，取相鄰兩壁平行展開繪制，斜井展示圖需註明其斜度。
4)平硐素描展示圖繪制洞頂和兩壁。展開格式為以洞頂為准，兩壁上掀的俯視展開法。當洞向改變時，需註明轉折前進方向，洞頂連續繪制，兩壁轉折時凸出側呈三角形撕裂叉口。洞深計算以洞頂中心線為主。洞頂坡度一般用高差曲線表示。
5)開挖過程中的編錄:及時記錄掘進中遇到的裂縫、滑帶、出水點、水量、頂底板變形等現象。一般隔5m作一個掌子面素描圖。對於圍岩失穩而必須支護的地段，應及時進行素描、拍照、錄像、采樣及埋設監測儀器。
(3)取樣及原位試驗
按有關規定和設計要求，原位試驗硐段視需要進行地質素描及試件素描。
(4)錄像
有條件應對重型山地工程進行錄像。錄像時要記錄方位及主要地質內容。
3.山地工程提交的成果
地質素描圖、重要地段施工記錄、照片集、錄像、取樣送樣單、各種點位記錄、重型山地工程勘查小結等。
(六)試驗
目的是查明崩塌地質體及其賦存環境，為穩定性評價、模型試驗、模擬試驗和防治工程設計提供必須的岩土物理力學參數和水文地質參數。
1.試驗工作布置原則
1)岩土成分鑒定和基本物理性質、水理性質測試，宜以岩性層或工程地質組、段為基本單元，每單元各取3～5組。
2)測試工作的重點應放在崩滑帶。崩滑帶的力學屬性具有不均一性，應重點測試主要軟弱面(最弱面)。要對崩滑帶進行面上的控制。參與統計的力學指標數不宜小於6個。
3)實驗工作應與其他工作緊密結合，充分利用其他手段進行取樣和試驗。如標准貫入試驗、旁壓試驗、深部采樣和水文地質試驗可充分利用鑽探;表層采樣和原位試驗可充分利用山地工程。
4)試驗工作的布置應室內、現場相結合，現場試驗耗資大且限制條件多，不宜過多投入，要根據工作階段及實際需要合理安排。
5)對於初步選定的防治工程持力層的岩、土體，可根據防治工程的類型、荷載、受力方式和可能產生的變形形式選擇測試項目。如評價持力層的抗滑穩定性、岩體抗拉穩定性、地基承載力和抗滑定性等。
2.試驗內容和方法
試驗的對象、內容和方法，取決於工作階段及其精度要求。
1)初勘階段:對崩塌—危岩體，試驗要能滿足評價其變形破壞特徵和穩定性計算。對於相關的環境岩體(周邊岩體、崩塌位移作用的地質體、防治工程持力岩土體、可能危及崩塌體的其他災害岩土體等)，試驗以能滿足其穩定性和環境地質問題的定性評價為主。這個階段以收集資料和室內試驗為主。
2)預可行階段:對崩塌—危岩體要進行分析和穩定性計算所需的測試。對相關環境岩體要進行穩定性評價等所需的簡要測試。對持力岩體要進行定性或半定量分析評價所需的有關簡要試驗。方法以現場測試為主，同時進行相應的室內試驗。
3)可行性研究階段:對崩塌體要進行較為詳細的試驗，為變形分析、穩定性計算、模型試驗和模擬試驗提供所需的參數。對相關環境岩體，進行簡要試驗，以滿足穩定性定性評價和環境地質問題定性研究的需要。對於持力岩體，進行一定的試驗，為穩定性計算和防治工程方案設計提供所需的參數。試驗方法以現場測試為主，同時進行相應的室內試驗。
3.試驗項目的選擇
應根據崩塌的失穩機制和變形破壞的力學機制分析，選擇必須的試驗項目。
1)滑移式崩塌的測試項目為:①岩土成分、物理性質、水理性質;②彈性波速;③弱面抗剪強度;④水文地質試驗。
2)傾倒式崩塌的測試項目為:①岩土成分、物理性質、水理性質;②彈性波速;③底部弱面抗拉強度;④岩塊間岩面摩擦強度;⑤岩體抗拉強度。
3)拉裂式崩塌的測試項目為:①岩土體成分和物理性質;②抗拉強度。
4)鼓脹式崩塌的測試項目為:①岩石成分、物理性質、水理性質;②彈性波速;③底部軟弱層無側限抗壓強度。
5)錯斷式崩塌的測試項目為:①岩石成分、物理性質、水理性質;②彈性波速;③底部岩土體抗剪強度。
4.測試方法和測試條件的選擇
要根據崩塌岩土體的特徵和賦存環境選擇適宜的測試方法和測試條件。
1)室內滲透試驗適用於砂性土、粘性土。混合土和碎石土應考慮現場試驗。
2)室內壓縮試驗適用於粉土和粘性土，其他土類應選擇現場試驗。
3)室內直剪試驗適用於粘性土和砂土類(樣品中大於2mm的礫、塊石均要撿出)。角礫狀滑帶土或級配混雜的碎屑狀滑帶土宜考慮現場試驗。
4)土樣中粒徑大於10mm的顆粒較多時，不宜做室內三軸剪切試驗。宜選擇現場實試驗。
5)砂類土、粘性土和黃土類宜採用靜力觸探。
6)淺埋防治工程選用的地基土，可採用承壓板壓縮試驗;埋深較大(5～15m)的地基土，宜採用螺旋板荷載試驗或旁壓試驗。
7)土體崩塌不能採用鑽孔壓水試驗;崩塌體內有一定水位和水量時，可進行提水試驗或適當的抽水試驗;崩塌體內無水或微含水條件下，穩定條件允許時可採用控制性鑽孔注水試驗或地表滲水試驗。
8)在岩體中進行現場試驗難度極大，應根據彈性波觀測和室內試驗作選擇。
9)風化岩體和軟岩土可作預鑽式旁壓試驗。
10)尚未形成貫通性弱面的危岩體應進行現場直剪試驗;沿一定弱面滑移的危岩體應進行現場直剪試驗。
11)水庫型岩崩-危岩體，岩體裂隙發育時，考慮水庫高水位淹沒部分危岩體，可作抽水試驗或鑽孔壓水試驗。作壓水試驗前，須論證其是否影響危岩體穩定性。
12)人工快速對開裂岩土崩塌體裂縫內注水進行充水試驗和連通試驗，是十分危險且有害的，任何情況下都不能進行。
5.試驗成果的分析應用
承擔試驗工作的單位應提交對崩塌地質體的綜合測試報告，內容包括:①測試對象、試驗方案、試驗項目的確定及依據;②試驗要求及有關規范;③試驗技術及試驗過程(試驗概述、試件制備、試件數量及特徵、試驗儀器、試驗程序、成果整理);④試驗成果及綜合分析;⑤試驗成果建議值。
試驗成果只能作為穩定性計算和防治工程設計的參考。計算參數及設計參數取值應在反演分析及其他分析的基礎上，結合試驗成果、模型試驗、模擬試驗和專家經驗等予以綜合確定。
(七)動態監測
1.動態監測的目的和任務
1)動態監測的目的:①評價地質災害的活動性及穩定性;②通過監測崩滑變形塊體變形的分布、規模、位移方式、方向和速率等，為分析崩塌體的變形特徵、變形機制，進行穩定性評價服務，同時為防治工程設計提供重要依據;③為勘查施工安全提供預警預報，對重型山地工程施工對崩塌體的擾動及時反饋，控制勘查施工部位和施工強度，為防治工程設計提供參考;④為今後建站進行長期監測奠定良好的基礎。
2)動態監測的任務:①查明崩塌體正在變形破壞的主要塊體、主要部位、主要破壞方式、主要變形方向和變形速率;②進一步認識崩滑體的形體特徵，分析其變形規律、發展趨勢、形成機制，分析評價崩塌體的穩定性和論證防治工程設計;③監測崩塌相關成災因素(如降雨、地表水、地下水和人類活動等)及其強度，分析評價它們對崩塌體穩定性的影響。
2.動態監測的內容與方法
(1)絕對位移監測
1)監測內容:崩塌體測點的三維坐標監測，得出測點的三維變形位移量、位移方法與位移速率。
2)監測方法:大地測量法、GPS測量法、近景攝影測量法、激光全息攝影法和激光散斑法。
(2)相對位移監測
1)監測內容:相對位移監測是設點量測崩滑體重點變形部位點與點之間相對位移變化(張開、閉合、下沉、抬升和錯動等)的一種常用變形監測方法。主要用於裂縫、崩滑帶和采空區頂底板等部位的監測，是崩塌監測的主要內容。
2)監測方法:簡易監測法(作標記或埋樁，用鋼尺等定期直接測量)、機測法(採用機械式儀表對裂縫、滑帶和頂底板進行位移或沉降監測)、電測法(常用電感調頻式位移計監測)。
(3)傾斜監測
地面傾斜監測:監測內容為崩滑體地面傾斜方向和傾角變化。監測儀器有盤式傾斜儀、桿式傾斜儀和T字形傾斜儀。
深部傾斜監測:利用鑽孔傾斜儀測量崩滑體內鑽孔傾斜變形反求各孔段水平位移。
(4)聲發射監測
1)監測內容:檢測岩體破裂時產生的聲發射信號，用以判斷岩體變形及穩定狀況，並進行預測預報。
2)監測方法:採用進口或國產的聲發射儀、地音儀等進行監測。
(5)地應力觀測
1)觀測內容:測量崩滑體內地應力的變化情況，分辨拉力區、壓力區及壓力變化，用以推斷岩體變形。
2)監測方法:常用WL-60型應力計，YJ-73型三向壓磁應力計等儀器監測。
(6)地下水監測
1)監測內容:對測區內的地下水露頭進行系統的水位、水量、水溫和水質等項目的長期監測。掌握區內地下水變化規律，分析地下水與地表水及大氣降水的關系，進行地下水的動態特徵與崩塌體變形的相關分析，為穩定性評價和防治工程設計提供水文地質資料。
2)監測方法:利用監測盅、水位自動記錄儀、孔隙水壓計、鑽孔滲壓計、測流儀、水溫計、測流堰和取樣等，監測泉、井、坑、鑽孔、平斜硐與豎井等地下水露頭。
3)適用范圍:當崩塌變形破壞與地下水具有相關性，在雨季或地表水位抬升時崩塌體內具有地下水，應予以監測。
(7)地表水監測
1)監測內容:監測與崩塌相關的溝、溪、河的水位、流速、流量，分析其與地下水的聯系、與降雨量的聯系。
2)監測方法:利用水位標尺、水位自動記錄儀、測流堰等進行監測。
(8)常規氣象監測
1)監測內容及儀器:利用常規氣象監測儀器(溫度計、雨量計、蒸發儀等)進行以降雨量為主的氣象監測。
2)適用范圍:一般情況下均要進行氣象監測，進行地下水監測的崩塌體則必須進行。
(9)地震監測
1)監測內容:地震力是作用於崩塌體上的特殊荷載之一，對崩塌體的穩定性起著重要作用，應採用地震儀等儀器監測區內及外圍發生的地震的強度、發震時間、震中位置和震源深度，分析區內的地震烈度，評價地震作用對崩塌體穩定性的影響。
2)適用范圍:適用於所有的崩塌調查評價。根據我國地震監測的現狀，不宜自行設站監測，應以收集地震資料為主。
(10)人類活動監測
應針對調查區內對崩塌有影響的項目，監測其范圍、強度、速度等與崩塌變形的關系。
C. 地質災害風險評價與管理技術方法
一、內容概述
（一）主要成果
在地質災害詳細調查的基礎上，引進了國際上先進的風險管理理論，使地質災害評價從易發性、危險性的評價延伸到風險評價，並結合國內實際，形成了相關的技術方法體系。主要包括：
1）結合黃土地區的實際情況，使用水文法進行了評價單元劃分（圖1），准確地獲得了黃土斜坡的坡度、坡高、坡型、坡向等參數，分析了不同坡度、坡高、坡型、坡向發生滑坡的概率。
圖1 使用水文法劃分風險評價單元
2）設定了危險性及危害性的評分標准，綜合危險性和危害性評定結果，設計了黃土滑坡災害風險評分系統。
3）提出了基於水位控制的滑坡風險分析和控制方法。建立了地下水滲流場與斜坡應力場協同耦合模型，確定了不同庫水位下的滑坡失穩概率（圖2），評價了不同庫水位下的人員生命風險和財產風險，統籌考慮容許風險和供水需求，確定了安全合理的水庫蓄水水位，並提出搬遷避讓、疏水排水和水位控制等綜合風險控制措施。
4）選擇典型地質災害隱患作為分析對象，分別研究了不同破壞模式下的風險分析和疊加、容許風險的確定、社會風險的評價、位於斜坡體上部的承災體的風險確定、作為名勝古跡的承災體的價值估算等問題，建立了多風險源識別的滑坡風險分析流程和計算方法（圖3）。
圖2 不同庫水位條件下滑坡體破壞概率
圖3 基於多風險源的群體生命風險評價流程圖
5）提出了基於GIS、DEM、RS、地面調查等技術方法相結合的黃土滑坡調查與風險編圖的工作思路和技術路線（圖4）。
圖4 基於GIS、DEM、RS、地面調查等技術方法相結合的風險編圖技術路線圖
6）系統地研究了面向不同應用對象的地質災害風險評價的比例尺類型和精度類型。提出了不同比例尺和不同精度下地質災害調查與風險評價的內容、方法與技術要點（圖5至圖8），建立了一套針對不同比例尺、不同精度的地質災害調查與風險評價技術方法體系。
（二）技術特點及指標
1.風險評價精度
地質災害調查是進行地質災害風險管理的基礎，不同的應用對象其管理主體不同，對應的調查和評價的精度要求也不同。地質災害調查與風險評估按比例尺可以劃分為小比例尺、中比例尺、大比例尺和詳細比例尺4種類型（表1）。地質災害調查與風險評估的4種比例尺類型又可以分別採取高精度、中精度和低精度3種精度要求（表2）。
圖5 延安市城區1∶5 萬滑坡風險區劃結果
圖6 延安市大砭溝地區1∶2.5 萬風險區劃結果
圖7 基於評分系統的1∶1 萬風險區劃結果
圖8 延安市寶塔山滑坡1∶1000 風險區劃結果
表1 地質災害調查與評價類型
表2 地質災害風險評估結果分級原則簡表
2.風險評價技術要點
（1）小比例尺黃土滑坡風險評價（1∶5萬）
小比例尺（1∶5萬）滑坡評價適用於較大的區域面積，其中易發性的評價指標包括災點密度、坡度、坡高、坡型、岩土類型、植被、降雨、工程活動等；從易發性到危險性需要增加的評價要素為在一定時間內發生滑坡的可能性（時間概率）、滑移距離、滑移速度；從危險性到風險需要增加的評價要素為受險對象類型、價值、易損性。
（2）中比例尺黃土滑坡風險評價（1∶2.5萬）
對於面積在幾十到上百平方千米之間的區域的滑坡風險評價，適用於1∶2.5萬的中比例尺。先期通過高精度DEM和Quick Bird遙感數據等多信息源，識別潛在的滑坡易發坡體，並初步圈畫滑坡的危險區界線和進行受險對象信息解譯，再逐一通過野外核查對以上信息加以驗證、修正或取消，最後形成符合比例尺精度要求的風險評價圖。
表3 黃土滑坡災害風險評價指標體系
（3）大比例尺黃土滑坡風險評價（1∶1萬）
對於大比例尺的滑坡風險評價（1∶1萬）可以用邊坡風險分級系統進行評價。運用滑坡風險管理理論，確定黃土滑坡風險評價的總指標體系；基於野外調查的統計規律，分析黃土滑坡危險性的主要來源和影響危害性的主要因素，從失穩可能性評價指標、滑坡強度評價指標、受險對象評價指標和易損性評價指標4 個方面確定打分評價系統（表3）。
滑坡的風險一般用危險性×危害後果確定，如果分別得到了危險性評價結果和危害性評價結果，則風險大小利用兩兩比較矩陣即可確定。因此，評分系統的整體設計分為危險性評分表、危害性評分表和風險評價分級表三大部分（表4）。
表4 風險分級矩陣判定
註：VL級為很低級；L級為低級；M級為中級；H級為高級。
（4）單體黃土滑坡風險評價（＞1∶5000）
單體的滑坡風險評價應達到定量的程度，一般在場址的工程地質勘查階段進行。利用各種勘探數據分析斜坡的穩定性和失穩模式，並在此基礎上分析斜坡破壞後所造成的財產損失風險、個體生命風險和群體生命風險。因此該階段的風險評價要求有較高的精度，比例尺應該在1∶5000或更高。
3.風險評價需獲取的參數和手段
評價需獲取的參數應以能滿足不同精度風險評價的需要為目的。除常規調查滑坡的形成條件、基本特徵、影響因素、穩定性狀況外，還應調查某體積規模滑坡的年發生頻率、潛在滑坡的滑距和滑速、受險對象及經濟價值、受險對象的時空概率和易損性等。上述參數因調查區面積不同、評價結果的用途不同，或調查階段、調查經費的限制，其獲取方法和結果在精度上是不同的。一般而言，低精度的調查適用於小比例尺，採用的方法也是一般性的收集資料、遙感解譯、地面調查等；中精度的調查適用於中大比例尺，採用的方法主要有工程地質測繪、經驗辦法、走訪知情者、簡單模型、統計技術等；高精度的調查適用於單體滑坡，採用的方法主要有超大比例尺工程地質測繪、鑽探、物探、山地工程、測試與試驗、受險對象資產評估等。
二、應用范圍及應用實例
在延安市寶塔區進行的地質災害風險評價與管理，對於當地的地質災害防治具有十分重要的現實意義，取得的主要成果在土地利用規劃、地質災害預警預報和科研活動中得到了廣泛應用。
1）在土地利用規劃方面，基於政府公眾服務需求進行了滑坡調查和風險區劃，形成了一套基於縣域尺度的地質災害調查和區劃方法，建立了延安市寶塔區地質災害風險管理示範基地，為政府土地利用規劃、減災防災、科學管理地質災害提供了技術方法和示範；合理指導土地開發者、投資商、居民等去認識風險、規避風險、合理進行經濟活動決策等，取得了較好的經濟效益和社會效益。
2）在地質災害預警預報方面，基於風險區劃結果，將縣級地質災害預警分為小比例尺、中比例尺、大比例尺、單體隱患點預警4種不同的預警精度，部分解決了預警區域過大的問題，對現有的地質災害監測預警工作是一個推動，起到了應有的示範作用。
3）在科研影響力方面，基於地質災害風險評價與管理發表了論文多篇，成果被多次引用，其中《地質災害風險調查的方法與實踐》被引頻次達30次，同時在中國地質大學（北京）、長安大學等高校培養研究生多名，有力地推進了我國地質災害風險評價與管理的發展。
我國地質災害風險評價與管理還處於起步階段，延安市寶塔區地質災害風險評價與管理起到了應有的示範作用，應用前景廣闊。
三、推廣轉化方式
1.宣傳報道
編制了地質災害科普宣傳畫及地質災害科普宣傳手冊，向當地群眾宣講地質災害防治知識及規避風險的方法（圖9）；就革命聖地延安市寶塔山滑坡風險接受了新華社記者的采訪（圖10），並提出了合理的風險規避及工程治理措施。
圖9 科普宣傳
圖10 接受新華社記者采訪
圖11 會議交流
2.會議交流
在「城市建設與地質災害防治學術論壇」等學術會議上向與會代表交流了地質災害風險評價與管理技術方法及其在延安市寶塔區的應用（圖11）。
3.人員培訓
編寫了《滑坡風險分析和風險管理培訓班講義》，並於2008年承辦了「滑坡風險分析和風險管理培訓班」，來自全國各地高校、科研院所和生產單位的113名代表參加了培訓（圖12）；於2011年承辦了「國際地質災害高級研討班」，來自全國各地的共215名代表參加了培訓（圖13）。
圖12 滑坡風險分析和風險管理培訓班
圖13 國際地質災害高級研討班
技術依託單位：中國地質調查局西安地質調查中心
聯系人：張茂省
通訊地址：陝西省西安市友誼東路438號
郵政編碼：710054
聯系電話：029-87821980
電子郵件：[email protected]
D. 地質災害風險評估方法
滑坡泥石流等地質災害的不確定性決定了其評估方法採用非確定性分析方法。該類方法是基於地質災害預測理論的廣義系統科學原理，在類比法的基礎上發展起來的一類研究方法。隨著概率論、數理統計及信息理論、模糊數學理論用於地質災害預測，目前已形成了多種預測模型，其預測成果可相互對比、檢驗，從而可使預測成果更具合理性、科學性。目前常用的非確定性分析方法主要有以下幾種。
一、參數合成法
參數合成法又稱專家經驗指數綜合評判法。它是最為簡單的定量評估方法。該類模型主要是建立在專家豐富的經驗基礎之上的，通過專家打分法等途徑獲取專家經驗知識，專家選擇影響地質災害的因子並編製成圖。根據專家的經驗，賦予每個因子一個適當的權重，最後進行加權疊加或合成，形成地質災害危險性分區圖。
它的主要優點是：①可以同時考慮大量的參數；②可以應用於任意比例尺的區域和單體斜坡穩定性評估；③大大降低了隱含規則的使用，定量化程度提高；④整個流程可以在GIS的支持下快速完成，使數據管理標准化，時間短，費用少。主要缺點有：①主觀性較強，不同的調查者或專家得出的結果無法進行比較。權值的確定仍含有不同程度的主觀性；②隱含的評判規則使結果分析和更新困難；③需要詳細的野外調查；④應用於大區域評估時，操作復雜，模型難以推廣。
二、數理多元統計模型法
該方法是通過對現有地質災害及其類似不穩定現象與地質環境條件和作用因素之間的統計規律研究，建立相關的預測模型，從而預測區域地質災害的危險性。該類模型方法很多，如回歸分析、判別分析、聚類分析方法等。
統計分析的前提是已知學習區（訓練區）的地質災害分布情況，根據數理統計理論，建立影響參數和地質災害發生與否的數學統計模型，在測試區得到驗證後，將其應用到地質環境相同或相似的地區，預測研究區的災害危險性分布規律。因此，統計分析方法評估的結果的可靠度直接取決於測試區原始數據的精度，模型也不能在任何地區推廣使用。盡管如此，大量的研究表明，統計分析是目前最為適用的區域地質災害危險度評估區劃方法，它有嚴格的數理統計理論作基礎，數學模型簡單易懂，而且與GIS技術能夠很好地結合，使龐大的數據得到合理的標准化管理、分析與儲存。
多元統計分析中的主成分分析和因子分析方法在環境統計方面有不少成功的應用。將這兩種方法結合起來的主成分－因子分析法可以應用於多變數的因子賦權研究（吳聿明，1991）。主成分－因子分析法的主要思想是（應農根，劉幼慈，1987）：在所研究的全部原始變數中將有關信息集中起來，通過探討相關矩陣的內部依賴結構，將多變數綜合成少數彼此互不相關的主成分，以再現原始變數之間的關系，並通過因子荷載矩陣的軸正交或斜交旋轉，進一步探索產生這些相關聯系的內在原因。
此方法適用於區域地質災害空間預測研究，對一定地區土地利用、國土開發、城市規劃具有宏觀指導作用。
三、層次分析法
層次分析法是對一個包括多方面因子而又難以准確量化的復雜系統進行分析評估時，根據各因子之間以及它們與評估目標的相關性，理順組合方式和層次，據此建立系統評估的結構模型和數學模型；對模型中的各種模糊性因子，根據它們的強度以及對影響對象的控製程度，確定標度指標和作用權重；將這些指標作為基本參數，代入評估模型，逐級進行定量分析並最終取得評估目標。根據地質災害風險系統組成，大致可通過4個層次的統計分析完成評估工作：以各種要素為主體的基礎層統計分析；以危險性、易損性、減災能力為目的的過渡層分析；以期望損失為目標的准則層分析；以風險度或風險等級為最終目標的目標層分析。
四、模糊與灰色聚類方法
模糊聚類判別法模型以模糊數學理論為基礎。由於地質災害系統的復雜性，用絕對的「非此即彼」不能准確地描述地質災害系統的客觀實際，存在著「亦此亦彼」的模糊現象，不能用1或0二值邏輯來刻畫，而需用區間[0,1]的多值（或連續值）邏輯來表達。而模糊數學理論正是適用於地質災害系統的不確定性，用隸屬函數來描述那些邊界不清的過渡性問題及受多因素影響的復雜系統的非確定性問題。目前常用的方法有模糊綜合評判法、模糊可靠度分析方法及其與層次性原理相結合而派生的模糊層次綜合評判法。模糊聚類綜合評估的基本步驟是：根據地質災害風險構成，建立因素集、綜合評估集和權重集，確定隸屬函數，得到綜合評估結果，並進行解釋分析。
灰色聚類綜合評估法以灰色系統理論為基礎，常用於研究「小樣本、貧信息不確定性」問題。在地質災害預測中，可利用灰色關聯分析，評估斜坡穩定性各影響因素的影響程度，可以克服通常數理統計方法作系統分析所導致的缺憾，對樣本量和樣本的規律性無特殊要求。同樣可通過灰色聚類中的灰類白化權函數聚類，在考慮多種影響因素的基礎上對各研究單元的危險性狀態進行判定，進而完成空間預測中的危險性分區。灰色系統的以灰色模型（GM）為核心的各種預測模型還為分析地質災害預測中的各種時序數據提供了有效途徑，成為目前地質災害實時跟蹤預報的常用方法之一。灰色聚類綜合評估的基本步驟是：確定聚類白化數和白化函數，標定聚類權，求聚類系數，構造類向量，求解聚類灰數。
五、信息模型評估法
該類模型的理論基礎是資訊理論。用地質災害發生過程中熵的減少來表徵地質災害事件產生的可能性，因素組合對某地質災害事件的確定所帶來的不肯定性程度的平均減少量等於該地質災害系統熵值的變化。認為地質災害的產生與預測過程中所獲取的信息的數量和質量有關,是用信息量來衡量的,信息量越大，表明產生地質災害的可能性越大。該類模型預測法同統計預測模型一樣，適用於中小比例尺區域預測。
信息科學現已成為廣泛使用的一門科學，但它的產生卻只有短短的半個世紀歷史。1948年Shannon 發表的著名論文《通信的數學理論》標志著信息科學的誕生。Shannon把信息定義為「隨機事件不確定性的減少」，並把數學統計方法移植到了通信領域，提出了信息量的概念及信息熵的數學公式。信息科學研究的對象是信息，它的重要任務是研究信息的提取、信息傳輸、信息處理、信息存儲等。由於現代自然科學發展的綜合整體化趨勢，各學科的相互滲透、相互聯系，經過幾十年的發展，使信息量和信息熵的概念已遠遠超出了通信領域。信息科學不僅應用於各種自然科學領域，而且已廣泛應用在管理、社會等科學領域。
運用資訊理論方法進行地質學領域的礦床預測研究是由維索奧斯特羅斯卡婭（1968）及恰金（1969）先後提出。趙鵬大等在《礦床統計預測》一書中研究了信息量方法在區域找礦工作中的應用問題。晏同珍、殷坤龍等自1985年起，先後多次在陝南及長江三峽庫區探索了信息量方法在區域性滑坡災害空間預測分區中的應用，並與其他方法（如聚類分析、回歸分析、數量化理論方法等）的研究成果進行了比較性研究。艾南山、苗天德（1987）研究了侵蝕流域地貌系統的信息熵問題，他們在斯揣勒的流域面積——高程曲線的基礎上構造了侵蝕流域地貌系統的信息熵表達式，並據此作為流域穩定性的一種判定指標。Read J. 和Harr M.（1988）首次將信息熵的概念與斜坡安全系數計算的條分法結合在一起。由於地質災害預測內容的多樣性，所以決定了預測理論和方法的非單一性。晏同珍等（1989）將其概括為三類模型預測法——確定性模型預測法、統計模型預測法、信息模型預測法；前兩種模型又可分別稱其為「白箱」和「黑箱」模型，而信息模型則是介於兩者之間。
地質災害現象（Y）受多種因素Xi的影響，各種因素所起作用的大小、性質是不相同的。在各種不同的地質環境中，對於地質災害而言，總會存在一種「最佳因素組合」。因此，對於區域地質災害預測要綜合研究「最佳因素組合」，而不是停留在單個因素上。信息預測的觀點認為，地質災害產生與否是與預測過程中所獲取的信息的數量和質量有關，因此可用信息量來衡量：
地質災害風險評估理論與實踐
根據條件概率運算，上式可進一步寫成：
地質災害風險評估理論與實踐
式中：I（y,x1x2xn）為因素組合x1x2xn對地質災害所提供的信息量（bit）；P（y,x1x2xn）為因素x1x2xn組合條件下地質災害發生的概率；Ix1（y,x2）為因素x1存在時，因素x2對地質災害提供的信息量（bit）；P（y）為地質災害發生的概率。
式（2）說明，因素組合x1x2xn對地質災害所提供的信息量等於因素x1提供的信息量，加上因素x1確定後因素x2對地質災害提供的信息量，直至因素x1x2xn-1確定後，xn對地質災害提供的信息量，反映出信息的可加性特徵，從而說明區域地質災害信息預測是充分考慮因素組合的共同影響與作用。
P（y,x1x2xn）和P（y）可用統計概率來表示，各種因素組合對預測地質災害提供的信息量可正可負，當P（y,x1x2xn）>；P（y）時，I（y,x1x2xn）>；0；反之I（y,x1x2xn）<；0。大於0情況表示因素組合x1x2xn有利於所預測地質災害的發生，相反情況則表明這些因素組合不利於地質災害的發生。
區域地質災害預測是在對研究區域網格單元劃分的基礎上進行的，根據不同地區具體的地質、地形條件，採用相應的網格形狀和網格大小，進一步結合區域地質災害分布圖開展信息統計分析。假定某區域內共劃分成N個單元，已經發生地質災害的單元為N0個。具相同因素x1x2xn組合的單元共M個，而在這些單元中有地質災害的單元數為M0個。按照統計概率代表先驗概率的原理，式（1），因素x1x2xn在該地區內對地質災害提供的信息量為：
地質災害風險評估理論與實踐
如果採用面積比來計算信息量值，則式（3）可表示成：
地質災害風險評估理論與實踐
式中：A為區域內單元總面積；A0為已經發生地質災害的單元面積之和；S為具相同因素x1x2xn組合的單元總面積；S0為具相同因素x1x2xn組合單元中發生地質災害的單元面積之和。
一般情況下，由於作用於地質災害的因素很多，相應的因素組合狀態也特別多，樣本統計數量往往受到限制，故採用簡化的單因素信息量模型的分步計算，再綜合疊加分析相應的信息量模型改寫為：
地質災害風險評估理論與實踐
式中：I為預測區某單元信息量預測值；Si為因素xi所佔單元總面積；S0i為因素xi單元中發生地質災害的單元面積之和。
六、實證權重法
實證權重法（Weights of evidence，）是加拿大數學地質學家Agterberg等（1989）提出的一種基於二值（存在或不存在）圖像的地學統計方法，是在假設條件獨立的前提下，基於貝葉斯定理（Bayesian』rule）的一種定量預測方法。Bonham-Carter等（1990）和Harris等（2001）都先後應用WOE方法來預測礦產的遠景分布。通過對已知成礦情況網格單元的預測因子和響應因子之間的統計分析，計算出權重，然後對各待預測網格單元的各預測因子進行加權綜合，最後，通過確定每一單元響應因子出現的概率大小便可得到不同級別的成礦遠景區。
Van Westen進一步將模型應用到災害危險性評估領域。數據驅動權重模擬方法的主要原理是利用滑坡歷史分布數據，建立滑坡分布與各影響因子之間的統計關系，即根據在各影響因子不同類別中滑坡分布的統計情況來確定各影響因子對滑坡災害的貢獻率（權重）大小。這種採用數據進行權重確定的方法被稱為數據驅動模型。與專家知識模型相比，權重的確定更加科學和可靠，避免了專家的主觀性所帶來的不確定性。最後，利用另一時期的滑坡分布歷史數據對評估結果進行檢驗和成功率預測，調整不合理的邊界，使評估結果更加具有可信度。基於統計學的Bayesian方法的數據驅動權重模型所採用的統計方法更加嚴謹，充分考慮了滑坡影響因素之間的關系，以及各影響因素與滑坡災害的關系；並進行影響因素的獨立性分析，找出最關鍵的影響因子。在此基礎上計算各影響因素的權重。
七、非線性模型預測法
非線性模型預測法又稱BP神經網路法，是把一組樣本的輸入輸出問題變為一個非線性優化問題而建立的預測模型。
鑒於地質災害系統具有復雜性特點，很難用簡單的線性方程表達，因此使一批非線性預測模型迅速發展起來。如分形理論就是通過研究地質災害系統的自相似性來對地質災害的運動規律進行研究。易順民應用分形理論研究了區域性滑坡災害活動的自相似結構特徵，發現在地質災害活動的高潮期到來前有明顯的降維。吳中如、黃國明等依據分形理論提出了滑坡變形失穩判據及滑坡蠕滑的相空間模型，是地質災害時間預報的一種全新思路。自組織理論探索地質災害復雜系統如何從無序進化到有序的自組織過程；突變理論主要從定量的角度描述非線性系統在臨界失穩時的突變行為，為地質災害時間預報提供了一種新途徑；分形理論則從幾何的角度探討系統內各個層次間的自相似性，應用在地質災害過程描述及過程預報中，化復雜為簡單，化定性為定量；混沌動力學探討非線性地質災害系統在其演化過程中的不可逆性和演化行為對初值的敏感性。
人工神經網路（Artificial Neural Network，簡稱ANN）是由大量與自然神經細胞類似的人工神經元廣泛互連而成的網路。網路的信息處理由神經元之間的相互作用來實現，知識與信息的存貯表現為網路元件互連間分布式的物理聯系，網路的學習和識別決定於各神經元連接權系的動態演化過程。人工神經網路是一個超大規模非線性連續時間自適應信息處理系統。目前人工神經網路的應用已滲透到許多領域，為學習識別和計算提供了新的現代途徑。
人工神經網路使用比較方便，它的信息處理過程同人腦一樣，是一個黑箱，如圖1-6所示。在實際應用中，和人們打交道的只是它表層的輸入和輸出，而內部信息處理過程是看不到的。對於不懂神經網路內部原理的人，也可將自己的問題交給這種網路進行解決，只要把你的例子讓它學習一段時間，它就可以解決與之有關的問題。這正符合地質災害預測理論的基本原理和思路。
圖1-6 神經網路信息處理示意圖
根據人工神經網路對生物神經系統的不同組織層次和抽象層次的模擬，人工神經網路可以分為多種類型。目前已有40餘種人工神經網路模型。引用於地質災害預測評估的多層前饋神經網路模型（Back Propagation,簡稱BP模型）是目前應用最廣泛、發展最成熟的一種神經網路模型，如圖1-7所示，它是按層次結構構造的，包括一個輸入層、一個輸出層和一個或多個隱含層。
圖1-7 BP網路模型
實際上，BP模型是把一組樣本的輸入輸出問題變為一個非線性優化問題。我們可以把這種模型看成一個從輸入到輸出的映射，這個映射是高度非線性的。如果輸入節點數為n，輸出節點數為m，則神經網路表示的是從n維歐氏空間到m維歐氏空間的映射。
在預測識別過程中，標准樣本的選擇是否得當，是預測是否成功的關鍵。一般來說，學習樣本最好能涵蓋預測對象的所有狀態，具有廣泛的代表性。在確定網路結構時，一般來講，一個隱層的三層BP模型已可進行任意精度模擬任何連續函數。隱含層結點數目過少，不能有效地映射輸入層和輸出層之間的關系；過多，收斂速度過慢。因此，中間層結點數目的選取，需經過反復演算訓練，才能得出較為理想的節點數。在計算過程中，為了提高效率，可以適當降低輸入結點的數目，減少訓練樣本的維數，以增加網路的穩定性，同時還可以通過增加沖量項法或者自適應調節學習率、共軛梯度法等方法提高迭代收斂速度。
BP模型運用到地質災害危險性區劃中，可以通過樣本區的標准樣本的學習建立相應預測網路，從而推廣到預測區進行預測。網路的輸入層的變數對應於影響地質災害產生的主要影響因素，變數可以是二態變數，也可以是具體的觀測數據。當然由於各變數存在單位或數量級的差異，必須把變數數據經過正規化或標准化處理。輸出層對應的是地質災害預測等級（極高、高、中等、低、極低）的劃分，或是危險程度的具體數值表達，如穩定性系數、破壞概率等，這就要求樣本區的研究精度較高，指標細化程度較高。
八、地質災害風險分析與GIS技術
地理信息系統（GIS）是集計算機科學、信息科學、現代地理學、遙感測繪學、環境科學、城市科學、空間科學、管理科學和現代通訊技術於一體的一門新興學科。具體而言，GIS是指對各種地理信息及其載體（文字、數據、圖表、專題圖等）進行輸入、存儲、檢索、修改、量測、運算、分析、輸出等的技術系統。GIS的主要功能有採集、存儲、管理、分析、輸出各種數據、數據維護和更新、區域空間分析以及多因素綜合分析和動態監測等。GIS不僅可以像傳統的資料庫管理系統（DBMS）那樣管理數字和文字（屬性）信息，而且還可以管理空間（圖形）信息；它可以使用各種空間分析的方法，對多種不同的信息進行綜合分析，尋找空間實體間的相互關系，分析和處理一定區域內分布的現象和過程。當代地理信息系統正向能夠提供豐富、全面的空間分析功能的智能化GIS的方向發展。智能化的GIS具有強大的空間建模功能，能夠構建各種具有專業性、綜合性、集成性的地學分析模型來完成具體的實際工作，解決以前只有靠地學專家才能解決的問題。
GIS把各種與空間信息相關的技術與學科有機地融合在一起，並與不同數據源的空間與非空間數據相結合，通過空間操作與模型分析，提供對規劃、管理、決策有用的信息產品。GIS為我們提供了一種認識和理解地學信息的新方式，GIS強大的空間分析功能和空間資料庫管理能力為我們研究區域地質災害提供了一個科學、便捷的嶄新途徑。
作為數字地球的核心技術之一，GIS經過將近40年的發展，已經成為一種日益成熟的空間數據處理技術和方法。它提供了一種認識和理解地學信息的新方式，已廣泛應用於國土資源調查、環境質量評估、區域規劃設計、公共設施管理等方面。在地質災害研究領域，GIS技術的應用已從最初的數據管理、多源數據採集數字化輸入和繪圖輸出，到數字高程模型、數字地面模型的使用、GIS 結合災害評估模型的擴展分析、GIS與決策支持系統的集成、GIS虛擬現實技術的應用等，並逐步發展與深入應用。
各種地質災害都是在地球表層一定空間范圍和一定時間限度內發生的，盡管不同種類的地質災害之間、同一種類的地質災害的不同個體之間大都形態各異，形成機理也是千差萬別，但它們都是災害孕育環境與觸發因子共同作用的結果，而這些都與空間信息密切相關，利用GIS技術不僅可以對各種地質災害及其相關信息進行管理，而且可以從不同空間和時間的尺度上分析地質災害的發生與環境因素之間的統計關系，評估各種地質災害的發生概率和可能的災害後果。地質災害危險性區劃圖屬於一種綜合圖件，而且具有一定時段內的靜態特點，因此需要不斷更新；尤其是有新的地質災害發生的時候，更應及時修訂。由於GIS技術的空間分析、制圖功能和可視化的特點，所以GIS技術在地質災害區劃研究方面正得到快速發展，以GIS軟體為技術平台的地質災害的危險性、易損性和風險評估的系統研究逐步成為本領域研究的發展方向，並有可能在不遠的未來與網路技術相結合。
國外尤其是發達國家，對GIS技術應用於地質災害領域的研究已做了很多工作。從20世紀80年代至今，GIS技術的應用已從數據管理、多源數據採集、數據化輸入和繪圖輸出，到數字高程模型、數字地面模型的使用、GIS結合災害評估模型的擴展分析、GIS與決策支持系統（DSS）的集成、GIS虛擬現實技術的使用，都得到不斷的發展和廣泛的應用。在滑坡災害研究領域，GIS技術的應用已經比較成熟，主要體現在以下幾個方面：
（1）建立基於GIS的滑坡災害信息管理系統。如Keane James M.（1992）, BaharIrwan（1998）, Bliss Norman B.（1998）等將GIS運用到滑坡災害歷史數據的管理及預測成果成圖表徵中。
（2）GIS技術與各種評估模型結合運用到滑坡危險性預測中。如Matula（1987），Lekkas E.（1995）, Randall（1998）, Dhakal Amod Sagar（1999）等利用GIS的空間分析功能與預測模型的結合，完成了滑坡預測因素的空間疊加，進行滑坡危險性預測，得出相應的預測分區圖和滑坡敏感性圖。
（3）進行基於GIS的滑坡災害風險分析預測與管理。如 Ellene（1994）,Leroi（1996）,Bunza（1996）, Castaneda Oscar E.（1998）, Atkinson（1998）, Michael（2000）, Aleotti（2000）等從影響滑坡災害風險的因素出發，利用GIS的空間分析功能進行因素疊加，實現風險評估並結合GIS的信息管理功能，對災害信息進行管理，最終進行管理決策，大到防災減災的目的。目前，國外在滑坡災害預測領域已基本實現了RS與GIS的緊密結合，個別項目已達到了3S技術的結合。
國內基於GIS技術開展地質災害評估工作起步較晚，目前還沒有成熟實用的地質災害預測評估的GIS系統。姜雲、王蘭生（1994）在山區城市地面岩體穩定性管理與控制中應用了GIS技術，以重慶市為典型研究對象，對地面岩體變形破壞進行了時空預測預報；同時，通過分析城市地質環境對土地工程利用的制約關系，應用GIS的信息存儲、查詢、空間疊加運算及DEM模型等功能，做出地力等級劃分，並編制了斜坡穩定性綜合評估分區圖。雷明堂、蔣小珍等（1994）將GIS技術運用在岩溶塌陷評估中，完成了研究區岩溶塌陷危險度評估及分區。成都理工學院（1998）和中國地質環境監測院及國土資源部長江三峽地質災害防治指揮部合作進行了「地質災害信息系統及防治決策支持系統」開發試驗工作，初步建立了一個全國地質災害調查與綜合評估系統。中國國土資源經濟研究院、中國地質大學、中國地質科學院岩溶地質研究所、國土資源部實物地質資料中心（2002）聯合開展了「全國地質災害風險區劃」項目攻關，利用國產軟體MAPGIS，對全國小比例尺滑坡、泥石流、岩溶塌陷地質災害進行了基於GIS的風險評估（包括地質災害危險性評估、易損性評估和風險性區劃）。朱良峰等在國產版權的MAPGIS軟體平台上，開發了一套地質災害風險評估系統RISKANLY。這套基於GIS技術的地質災害風險分析不僅方法上可行，而且技術上先進，代表著地質災害風險分析的發展方向。當然，無論是地質災害的危險性分析模型，還是區域社會經濟易損性分析模型，都有待於實踐中的進一步研究與發展，這顯然是應該隨著人類對地質災害本質屬性認識的逐漸深化而不斷發展的。
隨著我國社會經濟的迅速發展和城市化進程的加快，崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質災害破壞的廣度與深度也在迅速增大，需要更加關注地質災害的區域時空預測研究。與地質災害有關的相關因素很多且成因復雜，都與空間信息密切相關，因此，利用GIS技術不僅可以對地質災害相關的各種空間信息進行管理，而且可以從不同的空間和時間尺度上分析地質災害的發生與環境因素之間的統計關系，評估地質災害的發生風險和可能的災害范圍。因此，基於GIS的地質災害風險評估與區劃將會在未來我國的社會經濟發展中起著重要的作用。
九、小結
地質災害風險評估涉及兩個重要的方面：一是地質災害發生的可能性問題，二是人類自身、社會及環境等對象對地質災害的抵禦能力問題。因此，地質災害的定義採用國際上的geological hazard一詞。本書遵循科學性、通用性的原則，結合國內近年來在地質災害風險評估領域已初步形成的有代表性的術語表達方式，在聯合國教科文組織提出的統一定義的基礎上，對地質災害風險評估所涉及的基本術語定義如下：
（1）危險度H（Hazard）。特定地區范圍內某種潛在的地質災害現象在一定時期內發生的概率。
（2）易損性V（Vulnerability）。某種地質災害現象以一定的強度發生而對承災體可能造成的損失程度，易損性可以用0-1來表示，0表示無損失，1表示完全損失。
（3）承災體E（Element at risk）。特定區域內受地質災害威脅的各種對象，包括人口、財產、經濟活動、公共設施、土地、資源、環境等。
（4）風險度R（Risk）。承災體可能受到各種地質災害現象襲擊而造成的直接和間接經濟損失、人員傷亡、環境破壞等。風險等於危險性、易損性、承災體價值三者的乘積。
風險度（R）=危險度（H）×易損度（V）×承災體價值（E）
E. 地質災害調查評價技術方法
一、內容概述
1.主要成果
通過1∶5萬比例尺地質災害詳細調查工作，總結形成了一套滑坡、崩塌、泥石流地質災害調查工作流程和技術方法體系。取得的主要成果包括：
1）總結及完善了地質災害調查評價的技術路線，形成了一套野外和室內工作方法。針對黃土高原地區地質環境、地質災害發育特徵和分布規律，形成了一套從資料收集→遙感解譯→野外核查→再次解譯→野外調查→主要地質災害點測繪→重大地質災害點勘查的工作流程和各個環節的實施細則；室內工作形成了基於GIS的數據採集→空間屬性資料庫建立→評價指標體系選擇→危險程度模型分析→地質災害危險程度評價與區劃的技術方法和工作流程。
2）研究了西北黃土高原區地質災害發育規律及變形破壞模式。其滑坡平面形態典型、剪出口高，基本力學模式簡單；崩塌規模小、危害大、變形模式多樣（圖1）；不穩定斜坡坡度跨度大、坡型以直線型為主，潛在危害嚴重。
圖1 黃土高原區崩塌破壞模式
3）研究了黃土滑坡的主控因素和誘發因素，認為溝谷發育期、坡體地質結構、坡體形態等對滑坡的形成、分布、規模和類型具有明顯的控製作用，地下水和植被對滑坡形成具有一定的影響，人類工程活動和降水的雙重作用是滑坡災害最主要的引發因素（圖2—圖4）。
圖2 寶塔區杜甫川溝谷發育分區
圖3 降雨量與地質災害發生頻次關系
4）根據黃土地區斜坡特點，計算了工作區不同坡度區間、不同坡高區間、不同斜坡類型及不同坡向區間發生滑坡的概率（圖5—圖7），建立了基於坡度、坡高、坡型、坡向等參數的黃土滑坡區域危險性評價指標體系。
5）形成了定性與定量相結合的地質災害易發程度及危險程度區劃技術方法（圖8—圖10）。
6）規范和統一了西北黃土高原區地質災害圖的編制方法和圖式圖例，建立了基於MapGIS的地質災害編圖的圖庫字型檔，形成了一套地質災害調查評價編圖技術方法（圖11）。
圖4 人類活動改變斜坡原始坡度狀態
圖5 不同坡度區間發生滑坡的比例
圖6 不同坡高區間發生滑坡的比例
圖7 不同坡向區間發生滑坡的比例
圖8 地質災害點密度分布
圖9 地質災害易發性區劃
圖10 地質災害危險性區劃
7）採用高精度遙感影像圖對調查區進行了地質災害和地質環境解譯，建立了地質災害遙感解譯標志和數據檔案（圖12）。
8）對陝西省特大型滑坡進行了專項調查及評價，研究了特大型滑坡的時空分布規律、發育特徵、形成機理及風險級別（圖13），形成了一套針對特大型滑坡調查與評價的技術方法。
9）開展了汶川地震災區、玉樹地震災區、安康特大暴雨及灞橋滑坡等地質災害應急調查，形成一套快速反應、高效的地質災害應急排查技術方法。
圖11 滑坡分布圖編制的基本構成及層次
圖12 基於ArcGIS的遙感解譯平台
圖13 不同風險級別特大型滑坡數量
圖14 地質災害信息系統
10）建立了基於ArcGIS的資料庫及地質災害信息系統（圖14）。
2.技術特點
地質災害調查評價技術路線見圖15，其技術特點包含以下6個方面：
1）以已發生滑坡、崩塌、泥石流、潛在地質災害隱患點及其形成的地質條件調查為核心，以遙感解譯和野外核查為主要手段，對已發生的滑坡、崩塌、泥石流進行調查，開展滑坡、崩塌、泥石流易發程度區劃；在遙感解譯的基礎上，以野外實地調查為主要手段，對潛在的滑坡、崩塌、泥石流等地質災害隱患點進行排查，並逐一對其危險程度和危害性進行評價。
2）以遙感調查為先導，並將遙感調查貫穿於詳細調查工作的全過程。在遙感解譯基礎上，初步判斷滑坡、崩塌、泥石流等的危險性，確定需要進一步核查和調查的已有地質災害點，以及需要排查的基本具備成災條件的地質災害隱患地段或區域，劃分重點調查區和一般調查區，指導野外調查；並將遙感解譯—野外核查—再解譯貫穿於調查工作的全過程。
3）調查區採用重點調查區與一般調查區相結合的方法。根據地質環境條件和地質災害發育程度，將調查區劃分為重點調查區與一般調查區，按照1∶1萬比例尺草測、1∶5萬比例尺正測、1∶5萬比例尺簡測3種主要的不同精度展開調查。
圖15 地質災害調查評價技術路線框架圖
4）災害點按野外核查、地面調查、測繪和勘查4個層次開展。對於未成災或沒有威脅對象，且規模小、發育特徵不典型的滑坡、崩塌、泥石流自然地質現象，採用野外核查為主的方法；對於已成災的已有地質災害點或具有威脅對象的地質災害隱患點，逐一進行現場調查；對於危險程度較大的地質災害，進行大比例尺工程地質測繪；調查中發現的重大地質災害隱患點，當地面調查和測繪工作仍不能解決問題時，對其實施控制性勘查。
5）採用點、線、面相結合，重視環境地質條件調查，以專業調查為主的方法：①地質災害點調查，即對已有地質災害點逐一進行現場調查；②沿線追蹤調查，即沿著主幹河流及其支流低地、交通線路及輸油管線進行地質環境條件、滑坡、崩塌以及地質災害隱患點追蹤調查；③面上控制調查，即在地質災害點較少地段，採用網格控制調查。
6）緊密與各級政府國土部門相結合，採用政府部門和當地群眾共同參與的調查方法。一是充分了解地方政府部門對於地質災害防治工作的需要，並將其需要貫穿於調查工作中，提高調查成果的實用性；二是在地方政府部門配合調查時，調查組實時將地質災害隱患點移交給政府部門，政府部門及時實施避讓、監測等防治措施；三是專業調查與群測群防相結合，提高群眾地質災害防治意識，完善群專結合的監測網路。
二、應用范圍及應用實例
1.成果應用的范圍及效果
西北黃土高原區地質災害詳細調查成果可作為減災防災和國民經濟發展規劃以及科學研究等的基礎地質依據，對地質災害防治具有重要的現實意義。
1）總結形成了一套滑坡、崩塌、泥石流地質災害詳細調查工作流程和技術方法體系，建立了延安市寶塔區地質災害詳細調查示範，為隨後開展的地質災害詳細調查項目提供了技術示範。
2）揭示了調查區地質災害發育的地質環境背景、地質災害類型、發育特徵與分布規律及形成機理，並以此為基礎提出了防治對策。
3）完善了群測群防網路，建立了重要地質災害隱患點防災預案，為地方政府汛期地質災害防治及編制防治規劃提供了基礎地質依據，被調查區內工程建設選址、地質災害危險性評估等廣泛應用。
4）編制的《編圖指南》和示範圖件為地質災害編圖提供了支撐，隨後開展的地質災害詳細調查項目都以此為技術範例。
5）編寫了國土資源部行業規范，即《滑坡崩塌泥石流災害調查規范》。
6）為地質災害監測預警及風險管理提供了基礎數據。
7）開展了汶川地震災區（圖16）、玉樹地震災區（圖17）、安康特大暴雨、榆林子洲滑坡、西安灞橋滑坡（圖18）等地質災害應急調查。同時開展了延安市和榆林市地質災害汛期排查，向當地政府提出了應急處置建議。
8）基於地質災害調查與評價發表了多篇論文，成果被多次引用，其中《延安市寶塔區崩滑地質災害發育特徵與分布規律初探》被引頻次23次，《遙感技術在黃土高原區地質災害詳細調查中的應用》被引頻次18次；同時通過中國地質大學（北京）、長安大學等高校研究生聯合培養基地培養研究生多名。
圖16 汶川地震災區應急調查
圖17 玉樹地震災區應急調查
圖18 西安灞橋滑坡應急調查
9）此項地質災害調查評價工作已納入《國務院關於加強地質災害防治工作的決定》，掀起了全國地質災害調查評價工作高潮，推動了我國地質災害調查評價工作進展。
2.應用前景
近年來，全國各地開展的地質災害詳細調查工作都以延安市寶塔區地質災害詳細調查為示範，起到了應有的示範作用，在地質災害調查及防治工作中應用前景廣闊。
三、推廣轉化方式
1.宣傳報道
舉辦了「地質災害防治知識萬村培訓」，向當地群眾宣講地質災害防治知識（圖19）；提出的地質災害應急調查處置建議在中央電視台新聞頻道進行了報道（圖20）；同時在國土資源部網站、中國地質調查局網站及西安地質調查中心網站也多次就地質災害調查評價技術方法進行了報道。
圖19 地質災害防治知識萬村培訓
圖20 中央電視台報道
2.會議交流
1）舉辦了中國-挪威地質災害研討會，啟動了「灌溉滲透誘發型黃土崩滑災害機理研究」中挪國際合作研究項目。
2）承辦了「第十屆國際滑坡與工程邊坡會議」、「2011年全國工程地質學術年會」、「國際首屆地質災害研究及管理新技術研討會」等多次學術會議，並就「地質災害調查評價技術方法」向與會代表進行了交流。
3.人員培訓
項目負責人張茂省研究員分別在3 期全國性地質災害詳細調查培訓班以及陝西、甘肅、青海、山西、河南、海南、吉林等省地質災害詳細調查培訓班上授課，對地質災害詳細調查方法進行培訓，並赴實地進行地質災害調查技術指導，累計培訓人員超過1000人次（圖21）。
圖21 張茂省研究員在為學員授課
技術依託單位：中國地質調查局西安地質調查中心
聯系人：張茂省
通訊地址：陝西省西安市友誼東路438號
郵政編碼：710054
聯系電話：029-87821980
電子郵件：[email protected]