یک رویکرد یکپارچه برای نظارت و مدیریت اطلاعات زمین لغزش گوانلینگ (چین)

خلاصه

زمین لغزش ناشی از زلزله یا طوفان باران اغلب منجر به خسارات مالی جدی و تلفات انسانی می شود. بنابراین، ایجاد یک سیستم مدیریت اضطراری برای تسهیل فرآیندهای ارزیابی خسارت و تصمیم‌گیری ضروری است. این مقاله یک رویکرد یکپارچه برای نقشه‌برداری و تحلیل ویژگی‌های فضایی یک زمین لغزش از تصاویر سنجش از دور و مدل‌های ارتفاعی دیجیتال (DEMs) ارائه کرده است. چندین ابزار تفسیر تصویر برای تجزیه و تحلیل توزیع فضایی و ویژگی های زمین لغزش در ابعاد مختلف ارائه شده است: (1D) تجزیه و تحلیل تغییرات زمین در امتداد جهت حرکت جرم و (3D) تجزیه و تحلیل مورفولوژیکی. علاوه بر این، نتایج تفسیر تصویر را می توان در یک پلت فرم آنلاین همکاری بیشتر مورد بحث و تنظیم قرار داد. که برای بهبود هماهنگی همه بازیگران درگیر در مراحل مختلف مدیریت اضطراری، به عنوان مثال، کارشناسان خطر، مدیران اورژانس، و سازمان های واکنش اول ساخته شده است. یک برنامه کاربردی مبتنی بر تلفن همراه نیز برای بهبود تبادل داده و بررسی در محل توسعه یافته است. مطالعه آزمایشی ما از لغزش گوانلینگ نشان می‌دهد که رویکرد ارائه‌شده پتانسیل تسهیل مراحل پایش زمین لغزش و مدیریت اطلاعات، به عنوان مثال، ارزیابی خطر، آمادگی اضطراری، کاهش برنامه‌ریزی، و واکنش را دارد.

کلید واژه ها:

پایش زمین لغزش ; مدیریت اضطراری خطر ; تفسیر تصویر ; پلت فرم همکاری آنلاین

1. معرفی

رانش زمین می تواند خسارات مالی و تلفات انسانی قابل توجهی را به همراه داشته باشد. چین مکرراً تحت تأثیر چنین مخاطرات طبیعی قرار گرفته است، به ویژه در جنوب غربی چین [ 1 ، 2 ]. نحوه نظارت و واکنش سریع به بلایای زمین شناسی غیرمنتظره اهمیت عملی زیادی دارد. در طول یک رویداد زمین لغزش ناگهانی، برای تصمیم گیرندگان، کارشناسان و سایر مدیران رسمی مهم است که به اطلاعات مربوط به توپوگرافی جریان جرمی، حجم جریان، منطقه تحت تاثیر احتمالی و غیره دسترسی داشته باشند.

سنجش از دور به عنوان یک فناوری امیدوارکننده، کاربردهای گسترده ای در مطالعات زمین لغزش دارد [ 3 ، 4 ، 5 ]. مطالعات مربوط به زمین لغزش را می توان در سه مرحله نتیجه گیری کرد: (الف) شناسایی و شناسایی. (ب) نظارت؛ و (ج) تجزیه و تحلیل فضایی و پیش بینی خطر [ 4 ، 6 ، 7 ]. استفاده از داده های سنجش از دور (هوایی، ماهواره ای یا زمینی) با توجه به سه مرحله اصلی بالا متفاوت است. برای نظارت بر حرکات زمین لغزش، تجزیه و تحلیل حجمی کمی اغلب با استفاده از یک سری DEM های مشتق شده از نقشه های توپوگرافی موجود یا تصاویر موجود در هوا استفاده می شد [ 8 ]. همانطور که توسط Kääb [ 9]، تکنیک های فتوگرامتری تحلیلی و دیجیتالی برای پایش تغییرات هندسی در کوه های مرتفع و به دست آوردن اطلاعات سطحی مانند جابجایی زمین بسیار مناسب هستند. به خصوص با استفاده از فناوری اسکن لیزری هوابرد، برای جمع‌آوری سریع چگالی‌های بالا مختصات نقطه سه‌بعدی دقیق و با وضوح بالا راحت است، که می‌تواند برای مدل‌سازی هندسی سه‌بعدی و تحلیل توپوگرافی سطح زمین لغزش استفاده شود [10 ، 11 ] .

علاوه بر این، حجم زیادی از داده های تصویری را می توان به راحتی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) به دست آورد، ذخیره کرد و تجزیه و تحلیل کرد [12 ، 13 ، 14 ، 15 ] . تکنیک های تجزیه و تحلیل مبتنی بر GIS برای پایش زمین لغزش از زمان پیشرفت فناوری GIS [ 1 ، 16 ، 17 ، 18 ] به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. ترکیب سنجش از دور و GIS به عنوان یک رویکرد موثر برای شناسایی، شناسایی، نقشه برداری، بررسی و پایش خطرات موجود پدیدار شده است [ 11 ، 12 ، 19] .]. می‌توان آن را به‌عنوان یک فرآیند استخراج دانش در نظر گرفت، که در آن می‌توان از ویژگی‌های معنی‌دار برای توصیف زمین لغزش‌ها برای ارزیابی آسیب و تصمیم‌گیری استفاده کرد [ 20 ]، که دانش حیاتی برای کاهش آسیب و تلاش‌های پاسخ به دست می‌آورد. با این حال، اکثر رویکردها برای پایش زمین لغزش و مدیریت خطر برای برآوردن نیازهای پاسخ سریع به رویدادهای اضطراری ناکافی هستند. یک سیستم نظارت بر خطر مشارکتی، چندوجهی و تعاملی ممکن است چنین شکافی را پوشش دهد [ 21 ]. بسیاری از محققین کاربرد نقشه برداری مبتنی بر وب را در مدیریت اضطراری نشان داده اند. لیچر و همکاران [ 22 ] نشان داد که چگونه می توان از نقشه برداری مبتنی بر وب برای ایجاد و انتقال نتایج در مدیریت پس از فاجعه به مخاطبان گسترده تر استفاده کرد. هاگمایر-کلوزه و واگنر [23 ] استفاده از روش نقشه برداری وب را در تجسم نتایج و اطلاع رسانی خطر سیل به سیاست گذاران، برنامه ریزان و مردم آگاه ارزیابی کنید.

در این تحقیق، یک رویکرد یکپارچه ترکیبی از اکتساب تصویر RS، پردازش، و ارزیابی خطر مبتنی بر GIS در یک محیط نقشه برداری مبتنی بر وب ادغام شده است که امکان ادغام داده های تاریخی و بلادرنگ با اطلاعات جغرافیایی و نقشه برداری مربوط به منطقه را فراهم می کند. نظارت شد. هدف این است که الزامات پاسخ اضطراری در زمان واقعی را برآورده کند و به بهبود روش ها و ابزارهای مدیریت خطرات زمین شناسی کمک کند. محصول نهایی یک سیستم نظارت بر خطر و مدیریت اطلاعات خواهد بود که شامل یک پایگاه داده، مدل‌های ارزیابی خطر و یک پلتفرم همکاری آنلاین است.

2. مبانی روشی و طراحی سیستم

برای تسریع ارزیابی خطر و مدیریت اطلاعات زمین لغزش، یک سیستم واکنش اضطراری طراحی شده است. شکل 1 چارچوب و اجزای سیستم را نشان می دهد. این سیستم بر روی انواع مختلفی از زیرساخت های شبکه ساخته شده است ( شکل 1). داده های اولیه را می توان توسط ماهواره ها یا سایر امکانات جمع آوری کرد (به عنوان مثال، دستیار دیجیتال شخصی (PDA) و وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV)). نتایج پردازش شده از طریق یک شبکه محلی (LAN) یا اینترنت مبادله و به اشتراک گذاشته می شود. پایگاه داده پایش مخاطرات زمین شناسی با استفاده از فناوری ADO.NET، پایگاه داده Oracle 11g و ArcSDE طراحی شده است که برای ذخیره سازی و مدیریت دسترسی به داده های مکانی مانند تصاویر هوایی و ماهواره ای، داده های موضوعی مرجع جغرافیایی و زمان واقعی استفاده می شود. نتایج نظارت یک سیستم تصمیم گیری برای به کارگیری تجزیه و تحلیل خطر اضطراری استفاده می شود و پشتیبانی تصمیم گیری را برای چند کاربر بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل فراهم می کند. مدل تحلیل و پردازش تصویر در ArcGIS Server 10.2 توسعه یافته است.24 ، 25 ]. می توان آن را به سادگی با کم کردن DEM پیش از لغزش در طول نیمرخ طولی از DEM پس از لغزش محاسبه کرد. اگر تفاوت های یک بخش خاص در طول نیمرخ منفی باشد، منطقه اطراف بخش احتمالاً به منطقه تخلیه (زمین منفی) تعلق دارد. اگر مثبت باشد، احتمالاً متعلق به منطقه تجمع (زمین مثبت) است. مکانیسم حرکت زمین لغزش را می توان با تجزیه و تحلیل طول، شیب و انحنای هر بخش از پروفیل بیشتر مورد بررسی قرار داد. بر اساس تجزیه و تحلیل مورفولوژیکی، مناطق مختلف و حجم زمین لغزش تعیین می شود و محدوده اولیه تأثیرگذار برای ارزیابی خطر برآورد می شود.

سیستم پایش و مدیریت زمین لغزش های موجود بیشتر وظایف جمع آوری داده ها، تولید و توزیع اطلاعات بلایا را دارد [ 14 ، 26]]. جمع آوری و پردازش آنی داده ها کلید مدیریت اضطراری است. علاوه بر روش‌های کلی برای جمع‌آوری داده‌ها در رویدادهای خطر (به عنوان مثال، سنجش از راه دور و پهپاد)، ما یک برنامه کاربردی تلفن هوشمند ایجاد کرده‌ایم که توسط افرادی که درگیر رویداد خطر هستند برای جمع‌آوری داده‌های زمینی در زمان واقعی (عکس، ویدیوی کوتاه و غیره) استفاده می‌شود. ). علاوه بر این، ما یک پلت فرم آنلاین همکاری اضطراری برای دستیابی به تبادل اطلاعات و ارتباطات در زمان واقعی بین همه تصمیم‌گیرندگان و کارشناسان در مکان‌های مجزا برای همکاری تعاملی ارائه کرده‌ایم. این کارکردهای کنفرانس ویدئویی و ویرایش ویژگی های مشترک را ارائه می دهد که تجزیه و تحلیل زمین لغزش و ارزیابی خطر را در میان بخش های مختلف و چند کاربر آسان تر می کند.شکل 2 ). با پشتیبانی این پلت فرم آنلاین همکاری، می‌توانیم پس از جمع‌آوری یا پردازش داده‌ها، اطلاعات زمین لغزش را در یک بازه زمانی کوتاه توزیع کنیم. در این مورد، ما نه تنها منابع داده‌های مختلف (تصاویر ماهواره‌ای/پهپاد، DEM، عکس‌های داخل سایت و غیره) را ادغام کرده‌ایم، بلکه برنامه‌های مختلف (رومیزی، مبتنی بر وب، برنامه تلفن همراه) را برای جمع‌آوری، پردازش و داده‌ها ادغام کرده‌ایم. به اشتراک گذاری اطلاعات، که به طور بالقوه می تواند فرآیند تجزیه و تحلیل خطر و مدیریت اطلاعات ریسک را بهبود بخشد.

3. مطالعه موردی

3.1. منطقه مطالعه

در 28 ژوئن 2010، یک زمین لغزش فاجعه بار در شهرستان گوانلینگ، استان گوئیژو چین رخ داد ( شکل 3 ). طی این رویداد، بارندگی محلی در 24 ساعت به 310 میلی متر رسید که بالاترین میزان در 60 سال گذشته است. آب و هوا و آب و هوای شدید عامل این خطر شد که باعث تلفات انسانی و خسارات مالی شدید شد. این زمین لغزش به عنوان یک مطالعه آزمایشی برای نشان دادن کاربرد سیستم اطلاعات و پایش زمین لغزش مورد استفاده قرار گرفت.

3.2. منابع اطلاعات

داده های مورد استفاده در سیستم اطلاعات خطر اضطراری را می توان به دو دسته پیش لغزش و پس از لغزش طبقه بندی کرد. تصاویر موجود در این منطقه قبل از لغزش زمین در فوریه 2010 از ماهواره QuickBird جمع‌آوری شد و پیش پردازش شد (به عنوان مثال، تصحیح هندسی و تبدیل طرح ریزی) در قالب آماده برای تفسیر بیشتر. مدل رقومی ارتفاع (DEM) قبل از لغزش از روی نقشه توپوگرافی در سال 2009 تولید شد که از دفتر محلی نقشه برداری و نقشه برداری جمع آوری شد. علاوه بر این، شبکه نامنظم مثلثی (TIN) بر اساس DEM تولید شد.

در 30 ژوئن، یک کمپین پرواز پهپاد چهار روتوری انجام شد که کل منطقه لغزشی زمین لغزش گوانلینگ را پوشش داد (همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است.). بیش از 200 عکس نوری و داده های POS (سیستم موقعیت و جهت گیری) از سه پرواز جمع آوری شد. داده‌های POS شامل شماره عکس هوایی، مختصات موقعیت فضایی X، Y، H، حرکت هواپیمای کوچک، پیچینگ، تلنگر و سایر اطلاعات است. برای خدمت به تجزیه و تحلیل بلایای زمین شناسی، دو روش پردازش انجام شد: یک ارتو موزیاک تولید شد، و یک مدل DEM با استفاده از داده های ابر نقطه ایجاد شد. ابتدا، هر تصویر بر روی مختصات نقطه مرکزی ثبت شده در داده های POS، اندازه عکس، نقاط کنترل زمین و زاویه چرخش تصحیح شد. سپس، تمام عکس‌های تصحیح‌شده به یک موزاییک ارتو یکنواخت با وضوح فضایی 0.1 متر ادغام شدند. تمام اصلاحات با استفاده از نرم افزار PhotoScan انجام شد که یک راه حل پیشرفته مدل سازی سه بعدی مبتنی بر تصویر است [ 27 ، 28]]. DEM همچنین با استفاده از نرم افزار PhotoScan ایجاد شد که می تواند داده های ابر نقطه ای را از اطلاعات مختصات داده های POS استخراج کرده و مدل ارتفاعی دیجیتال را بازسازی کند. DEM پس از زمین لغزش با وضوح 2 متر تولید شد و برای تجزیه و تحلیل بیشتر به فرمت برداری (TIN) تبدیل شد. شرح مفصلی از هر لایه ورودی در جدول 1 نشان داده شده است .

3.3. تفسیر تصویر

ما ابزارهای مختلف تحلیل فضایی را برای تفسیر تصویر ارائه کردیم. تغییر DEM در امتداد جهت حرکت جرم می تواند برای نمایش روند لغزش استفاده شود. برای ارزیابی کمی شدت جابجایی سطح سریع از یک ابزار تک بعدی برای نمودار پروفایل مقطعی استفاده شد. شکل 5 بردارهای جابجایی اندازه گیری شده در امتداد ترک ها را با استفاده از این ابزار تک بعدی نشان می دهد. تغییرات مثبت و منفی زمین ناشی از زمین لغزش را می توان از تقاطع دو منحنی ارتفاعی مشاهده کرد. این نشان داد که محتمل ترین مکانیسم لغزش، شکست مسطح پلکانی در طول لغزش گوانلینگ است. به طور بالقوه، طول زمین لغزش تقریباً 1700 متر و منحنی ها در شکل 5 برآورد شده است.را می توان به سه بخش تقسیم کرد:

بخش از نقطه A تا نقطه B متعلق به زمین منفی بود. ارتفاع آن از 1085 متر تا 1199 متر بود و اختلاف ارتفاع آن 114 متر بود. طول مقطع AB در جهت ترک حدود 200 متر بود. قبل از لغزش، درجه شیب در این بخش از 26 تا 37 درجه بود، در حالی که شیب پس از لغزش به دامنه بین 39 تا 53 درجه تغییر کرد.
بخش از نقطه B تا نقطه C متعلق به زمین مثبت بود. ارتفاع آن از 755 متر تا 1085 متر بود و اختلاف ارتفاع آن 330 متر بود. طول مقطع قبل از میلاد در جهت ترک حدود 1150 متر بود. قبل از لغزش، درجه شیب در این بخش بین 9 تا 16 درجه بود، در حالی که شیب بعد از لغزش بین 0 تا 15 درجه تغییر کرد.
بخش از نقطه C تا نقطه D متعلق به زمین منفی بود. ارتفاع آن از 735 متر تا 755 متر متغیر بود. طول بخش CD در جهت ترک حدود 350 متر بود. پس از رانش زمین، این بخش به یک منطقه تقریبا مسطح تبدیل شد.

برای تأیید بیشتر پیکربندی بدنه زمین لغزش، یک ابزار تفسیر خوب برای لغزش در محیط سه بعدی توسعه داده شد. این ابزار در یک محیط مرتبط با چند پنجره پیاده سازی شده است. یک شبکه سه بعدی با دقت بالا بر اساس DEM ایجاد شد و با عکس های هوایی پوشانده شد. تصاویر پیش و پس از لغزش را می توان به طور همزمان با هم مقایسه کرد که در روند ترسیم مناطق ناپایداری مفید خواهد بود. همانطور که در شکل 6 نشان داده شده استبدن زمین لغزش را می توان به عنوان اسکارپ اصلی، منطقه تخلیه و منطقه تجمع با تفسیر بصری تقسیم کرد. اسکارپ اصلی که زمین بسیار شیب دار را نشان می داد متعلق به زمین منفی بوده و ارتفاع آن به طور متوسط 25 متر کاهش یافته است. منطقه تخلیه متعلق به زمین مثبت بوده و میانگین شیب پس از لغزش از 12.5 به 7.5 درجه تغییر کرده است. در منطقه تجمع، زمین به طور کلی مسطح شد و ارتفاع به طور متوسط 10 متر افزایش یافت. بر اساس مناطق مختلف سطح لغزش، حجم ناپایداری بالقوه در یک محیط GIS با کسر از TINهای ایجاد شده از سطح ساخته شده محاسبه شد. در این مورد، سطح کل زمین لغزش 5.25 × 10 ⁵ متر مربع ^{برآورد شد.}و حجم کل بدنه اسلاید 25/4 × 106 ^متر مکعب ^بود .

منطقه تحت تاثیر یا آسیب دیده توسط زمین لغزش اطلاعات مهمی برای برنامه ریزی کاهش و واکنش اضطراری است. نقشه منطقه آسیب دیده را می توان با پوشاندن وسعت زمین لغزش با لایه های موضوعی مختلف، به عنوان مثال، جاده ترافیک و سکونتگاه ها ایجاد کرد. نمونه ای از سکونتگاه های متاثر از این لغزش در شکل 7 نشان داده شده است . بیش از 75 درصد از مناطق آسیب دیده را زمین های کشاورزی تشکیل می داد که مساحتی حدود 80 هکتار را پوشش می داد. دو روستا در این منطقه قرار داشتند که 16 خانه در روستای دازای و 17 خانه در روستای یونگوو توسط آوارهای انبوه در گوانلینگ رانش زمین مدفون شدند.

3.4. پیاده سازی پلت فرم مدیریت اضطراری

نتایج تفسیر تصویر و داده‌های مربوطه را می‌توان از طریق یک پلت فرم آنلاین همکاری اضطراری پردازش و به اشتراک گذاشت. این یک سیستم کنفرانس ویدئویی و ابزارهای ویرایشی اضافی را بر اساس توابع وب-GIS که برای تجزیه و تحلیل خطر استفاده می‌شوند، فراهم می‌کند ( شکل 8 را ببینید.). تفسیر تصویر بیشتر و ارزیابی خطر را می توان از طریق بحث آنلاین کارشناسان به دست آورد. ابزارهای اساسی برای ترسیم و ویرایش روی نقشه خطر داشت. علاوه بر این، یک برنامه تلفن همراه برای جمع آوری و تأیید اطلاعات در محل توسعه داده شد. عکس ها و فیلم های موجود در سایت را می توان از طریق برنامه جمع آوری کرد و به مرکز داده ارسال کرد. پلت فرم آنلاین توسعه‌یافته می‌تواند برای بهبود هماهنگی همه بازیگران درگیر (به عنوان مثال، کارشناسان خطر، مدیران اورژانس، و سازمان‌های واکنش اولیه) در تمام مراحل مدیریت اضطراری مورد استفاده قرار گیرد.

4. بحث

4.1. داده مورد نیاز

فتوگرامتری پتانسیل تعیین اطلاعات سطح را دارد، در حالی که به اطلاعات عمقی که باید از رویکردهای ژئوفیزیکی به دست آید دسترسی ندارد [ 4]]. دقت ارزیابی خطر به کیفیت تصاویر سنجش از دور و DEM ها بستگی دارد. به عنوان مثال، دقت محاسبات حجمی به وضوح زمانی و مکانی DEM ها بستگی دارد. داده های پس از زمین لغزش را می توان توسط پهپاد در یک فاصله زمانی کوتاه پس از رویداد جمع آوری کرد. اغلب اتفاق می افتد که DEM قبل از زمین لغزش در وضعیت قابل اعتمادی نیست. در مطالعه موردی ما، DEM قبل از زمین لغزش از نقشه توپوگرافی در مقیاس 1:50000 تولید شد. به منظور انجام یک تجزیه و تحلیل مشترک با DEM پس از زمین لغزش مشتق شده از LIDAR، وضوح DEM پیش از لغزش در 2 متر نمونه برداری شده است. این منجر به محاسبات اشتباه در تجزیه و تحلیل خطر می شود و دقت مرزها به طور بالقوه گمراه کننده خواهد بود. به منظور کاهش خطای صفحه بین DEM ها قبل و بعد از لغزش،29 ]. به طور کلی، وضوح و کیفیت داده های ورودی، دقت نقشه های خطر تولید شده را تعیین می کند [ 30 ]. کاربرد ابزارهای ارائه شده برای تجزیه و تحلیل خطر مربوط به سطح و مقیاس نقشه برداری زمین لغزش است [ 31 ، 32 ]. با توجه به محدودیت داده های ورودی، می تواند برای تجزیه و تحلیل خطر با ترکیب عکس های هوایی DEM و وضوح بالا در یک محیط سه بعدی مفید باشد. با این حال، بررسی در محل همچنان برای شناسایی مرزهای زباله، به ویژه برای تصمیم گیری های خاص سایت بر اساس نقشه های خطر، ضروری است.

4.2. ارزیابی خطر

با پشتیبانی از فناوری RS/GIS، ارزیابی خطر با راهنمایی تجربیات کارشناسان و با استفاده از ابزارهای ارائه شده اجرا شد. این رویکرد تجزیه و تحلیل تصویر نیمه خودکار نسبتا کارآمد بود و منجر به دو نقشه، یعنی نقشه خطر زمین لغزش و نقشه منطقه آسیب دیده شد. نقشه خطر محل زمین لغزش و اطلاعات دقیق بدنه زمین لغزش را نشان می دهد. رویکرد مدل سازی GIS به طور گسترده ای پذیرفته شده است و ثابت شده است که در ارزیابی خطر مفید است [ 5 , 13 , 17 , 33]. این صرفه جویی در زمان و مقرون به صرفه است که با هدف مدیریت اضطراری طراحی شده ما مطابقت دارد. نتایج بصری و کمی مدل سازی GIS می تواند درک اولیه ای از زمین لغزش در این رویداد ارائه دهد. برای تأیید و اعتبارسنجی نتایج تجزیه و تحلیل خطر، سایر لایه‌های موضوعی به عنوان داده‌های کمکی، مانند پوشش زمین و شیب، مفید خواهند بود. نسخه نهایی این نقشه با مشورت تمامی کارشناسان مرتبط و بررسی در محل تهیه شده است.

نقشه منطقه آسیب دیده اطلاعاتی را در مورد وسعت منطقه ای استقرار یا حمل و نقل آسیب دیده احتمالی ارائه می دهد. چنین نقشه ای می تواند در فرآیند کاهش آسیب و برنامه ریزی کاربری اراضی بازسازی استفاده شود. در مطالعه موردی ما، این نقشه با استفاده از عکس هوایی با وضوح بالا تهیه شده است. با این حال، شدت آسیب به ساختمان ها و زیرساخت ها را می توان با توجه به سرعت جریان انبوه تغییر داد. در این مورد، عکس های موجود در سایت می تواند برای تخمین خسارت کمک کننده باشد. مزایای هر دو روش کیفی و کمی را می توان در ارزیابی خطر بر اساس تجارب متخصصان مربوط به مکان مورد استفاده قرار داد [ 34 ].

4.3. بستر همکاری آنلاین

پلت فرم مبتنی بر وب مدیریت زمین لغزش و عملیات اضطراری را بر اساس محصولات خروجی از ماژول های ارزیابی خطر تسهیل می کند. این پلت فرم توسعه یافته به ویژه برای متخصصان مدیریت اضطراری و سازمان های واکنش اول پس از رویداد زمین لغزش مفید بود. کارشناسان و سایر مدیران رسمی می توانند از طریق اینترنت با رایانه یا تلفن همراه به سامانه دسترسی داشته باشند. قابلیت‌های GIS دسکتاپ را به یک محیط اینترنتی گسترش می‌دهد و بنابراین توسعه برنامه‌های کاربردی مفید را که قابل دسترس، پویا و تعاملی هستند تشویق می‌کند [ 22 ، 35]]. در این مطالعه، پلتفرم مبتنی بر وب برای بررسی بیشتر خطر، آمادگی اضطراری، کاهش برنامه‌ریزی و واکنش با بهبود هماهنگی اقدامات بین همه بازیگران درگیر در واکنش به زمین لغزش استفاده شد. در مرحله بعد، ابزارهای تحلیل فضایی بیشتری بر اساس توابع وب-GIS باید اضافه شود تا توانایی آن برای نقشه برداری آنلاین تقویت شود.

5. نتیجه گیری ها

درک و مدل‌سازی زمین لغزش‌ها مستلزم دسترسی به داده‌های مرجع فضایی از منابع مختلف، از جمله سنجش از دور با وضوح‌های مختلف و قابلیت اطمینان، اغلب چند زمانی، و همچنین تجزیه و تحلیل چنین داده‌هایی در یک فضای چند بعدی است [4، 28 ] . ، 29]. بنابراین، سیستم اطلاعات و پایش زمین لغزش پیشنهادی، تکنیک‌های سنجش از دور و تجزیه و تحلیل مکانی GIS را در یک پلت‌فرم همکاری آنلاین ترکیب می‌کند. علاوه بر این، پلتفرم مبتنی بر وب ابزارهای ویرایشی را فراهم می کند که به وسیله آن می توان میزان خطر را مستقیماً به صورت آنلاین توسط کاربران مجاز ترسیم کرد. چنین رویکرد یکپارچه ای این پتانسیل را دارد که فرآیند جمع آوری داده ها، تجزیه و تحلیل خطرات و مدیریت اطلاعات ریسک را افزایش دهد. مطالعه موردی ما نشان داده است که معماری سیستم برای مدیریت اضطراری مرتبط با خطر مناسب است. علاوه بر این، ممکن است برای اجرای اقدامات متقابل فنی زمین لغزش و همچنین توسعه اقدامات کاهش مفید باشد.

منابع

Lan، HX; ژو، CH; وانگ، ال جی. ژانگ، هی. تحلیل و پیش‌بینی فضایی خطر زمین لغزش لی، RH با استفاده از GIS در حوضه آبخیز شیائوجیانگ، یوننان، چین. مهندس جئول 2004 ، 76 ، 109-128. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
تانگ، سی. ما، جی. چانگ، ام. لی، دبلیو. ژانگ، دی. جیا، تی. ژو، Z. زمین لغزش‌های زمین‌لرزه 20 آوریل 2013 لوشان، استان سیچوان، چین. مهندس جئول 2015 ، 187 ، 45-55. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
هرواس، جی. باردو، جی. Rosin, PL; پاسوتو، ا. مانتوانی، ف. سیلوانو، اس. نظارت بر لغزش ها از تصاویر سنجش از راه دور نوری: تاریخچه مورد زمین لغزش Tessina، ایتالیا. ژئومورفولوژی 2003 ، 54 ، 63-75. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
مترنیخت، جی. هورنی، ال. گوگو، R. سنجش از دور زمین لغزش: تجزیه و تحلیل سهم بالقوه به سیستم های ژئو فضایی برای ارزیابی خطر در محیط های کوهستانی. سنسور از راه دور محیط. 2005 ، 98 ، 284-303. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
بیسواجیت، پ. Saro, L. استفاده از داده های سنجش از دور نوری و ابزارهای GIS برای تجزیه و تحلیل خطر زمین لغزش منطقه ای با استفاده از یک مدل شبکه عصبی مصنوعی. علوم زمین جلو. 2007 ، 14 ، 143-151. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
مک کیلوپ، آر جی. Clague، JJ آماری، رویکرد مبتنی بر سنجش از دور برای تخمین احتمال زهکشی فاجعه بار از دریاچه های سد مورن در جنوب غربی بریتیش کلمبیا. گلوب. سیاره. چانگ. 2007 ، 56 ، 153-171. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Brien، DL; رید، ME ارزیابی حساسیت زمین لغزش عمیق با استفاده از تجزیه و تحلیل سه بعدی آب زیرزمینی و پایداری شیب، جنوب غربی سیاتل، واشنگتن. مهندس کشیش جئول 2008 ، 20 ، 83-101. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ون وستن، سی جی; Lulie Getahun، F. تجزیه و تحلیل تکامل زمین لغزش Tessina با استفاده از عکس های هوایی و مدل های دیجیتال ارتفاع. ژئومورفولوژی 2003 ، 54 ، 77-89. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Kääb، A. فتوگرامتری برای تشخیص زودهنگام خطرات کوهستانی: تکنیک ها و کاربردهای جدید. فیزیک شیمی. Earth Part B 2000 , 25 , 765-770. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
شولز، WH حساسیت زمین لغزش توسط تصاویر LIDAR و سوابق تاریخی، سیاتل، واشنگتن نشان داده شده است. مهندس جئول 2007 ، 89 ، 67-87. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
نیتهامر، U. جیمز، MR; روتموند، اس. تراولتی، جی. Joswig، M. سنجش از راه دور مبتنی بر پهپاد از زمین لغزش Super-Sauze: ارزیابی و نتایج. مهندس جئول 2012 ، 128 ، 2-11. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
کارارا، ا. کاردینالی، م. گوزتی، اف. Reichenbach, P. Gis Technology در نقشه برداری خطر زمین لغزش. در سیستم های اطلاعات جغرافیایی در ارزیابی مخاطرات طبیعی ; Carrara, A., Guzzetti, F., Eds. پیشرفت در تحقیقات مخاطرات طبیعی و تکنولوژیکی؛ Springer: Dordrecht، هلند، 1995; صص 135-175. [ Google Scholar ]
سرکار، س. Kanungo، DP یک رویکرد یکپارچه برای نقشه برداری حساسیت زمین لغزش با استفاده از سنجش از دور و GIS. فتوگرام مهندس Remote Sens. 2004 ، 70 ، 617-625. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
اصیل زاده، ح. لوی، جی کی; Wang, X. فجایع زمین لغزش و کاهش خطر بلایا: یک چارچوب GIS برای پیشگیری و مدیریت زمین لغزش. Remote Sens. 2010 , 2 , 2259–2273. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
تنناوان، ای. گاناپاتی، GP; Sekaran, SSC; Rajawat، AS استفاده از GIS در ارزیابی آسیب پذیری ساختمان برای خطر زمین لغزش در نیلگیریس، گات غربی، هند. نات. خطرات 2016 ، 82 ، 1-20. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
باردو، جی. بناویدس، ا. هرواس، جی. Van Westen، CJ مقایسه تکنیک‌های ارزیابی خطر زمین لغزش اکتشافی با استفاده از GIS در حوضه تیراجانا، جزیره گران کاناریا، اسپانیا. بین المللی J. Appl. زمین Obs. Geoinf. 2000 ، 2 ، 9-23. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
او، YP; زی، اچ. کوی، پی. وی، FQ; ژونگ، دی ال. نقشه‌برداری خطر و پهنه‌بندی جریان‌های زباله در حوضه Xiaojiang، جنوب غربی چین بر اساس گاردنر، JS GIS. محیط زیست جئول 2003 ، 45 ، 286-293. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Raghuvanshi، TK; نگاسا، ال. روش همپوشانی شبکه مبتنی بر PM GIS در مقابل رویکرد مدل‌سازی – مطالعه مقایسه‌ای برای پهنه‌بندی خطر زمین لغزش (LHZ) در ناحیه متا روبی منطقه غرب شووا در اتیوپی. مصر. J. Remote Sens. Space Sci. 2015 ، 18 ، 235-250. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Showalter، PS استفاده از سنجش از دور در تحقیقات بلایا: بررسی. فاجعه قبلی مدیریت 2001 ، 10 ، 21-29. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
اولسن، ام جی; چن، ز. هاچینسون، تی. Kuester, F. تکنیک های نوری برای ارزیابی آسیب چند مقیاسی. Geomat. نات. خطر خطرات 2013 ، 4 ، 49-70. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
فکته، ا. تزاولا، ک. آرماس، آی. بینر، جی. گارشاگن، ام. گیوپونی، سی. مجتهدی، و. پتیتا، م. اشنایدرباوئر، اس. Serre, D. منبع داده های حیاتی; ابزار یا حتی زیرساخت؟ چالش‌های سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی و سنجش از راه دور برای مدیریت خطر بلایا. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2015 ، 4 ، 1848-1869. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
لیچر، ام. گرینبرگر، AY; Felsenstein, D. شبیه سازی و ارتباط نتایج در موقعیت های مدیریت بلایا. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2015 ، 4 ، 1827-1847. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
هاگمایر-کلوزه، ام. واگنر، ک. ارزیابی نقشه های خطر سیل در خدمات چاپی و نقشه برداری وب به عنوان ابزار اطلاعاتی در ارتباطات خطر سیل. نات. سیستم خطرات زمین. علمی 2009 ، 9 ، 563-574. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Huang, R. مکانیسم های زمین لغزش در مقیاس بزرگ در چین. گاو نر مهندس جئول محیط زیست 2011 ، 71 ، 161-170. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
چن، جی. لی، ایکس. چن، دبلیو. چنگ، ایکس. ژانگ، ی. لیو، اس. استخراج و تحلیل کاربرد عوامل تأثیرگذار زمین لغزش بر اساس LiDAR DEM: مطالعه موردی در منطقه سه دره، چین. نات. خطرات 2014 ، 74 ، 509-526. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
بیرک، آر. بالدوف، بی. اولهماچر، آر. آندرولی، L. ارزیابی سیستمی از رویکرد سیستمی برای نظارت بر آب و هوا، آب و هوا و خطرات جهانی یکپارچه. در مجموعه مقالات کنفرانس و نمایشگاه AIAA SPACE 2008، سن دیگو، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا، 9 تا 11 سپتامبر 2008. جلد 7085.
ورهوون، جی. نگاهی به بینایی کامپیوتری – بازسازی های سه بعدی باستان شناسی از عکس های هوایی با فوتوسکن. آرکائول. چشم انداز. 2011 ، 18 ، 67-73. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Kersten، TP; Lindstaedt, M. سیستم های کم هزینه مبتنی بر تصویر برای ضبط خودکار سه بعدی و مدل سازی یافته ها و اشیاء باستان شناسی. در مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس بین المللی EuroMed 2012 در زمینه پیشرفت در حفاظت از میراث فرهنگی، لیماسول، قبرس، 29 اکتبر تا 3 نوامبر 2012. Ioannides, M., Fritsch, D., Leissner, J., Davies, R., Remondino, F., Caffo, R., Eds. Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2012; صص 1-10. [ Google Scholar ]
کوانتین، سی. علامند، پ. دلاکورت، سی. مورفولوژی و هندسه زمین لغزش های Valles Marineris. سیاره. علوم فضایی 2004 ، 52 ، 1011-1022. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
فال، آر. کرومیناس، جی. بونارد، سی. کاسینی، ال. لروی، ای. راهنمای Savage، WZ برای حساسیت زمین لغزش، منطقه بندی خطر و خطر برای برنامه ریزی کاربری زمین. مهندس جئول 2008 ، 102 ، 99-111. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Cascini, L. کاربرد حساسیت زمین لغزش و پهنه بندی خطر در مقیاس های مختلف. مهندس جئول 2008 ، 102 ، 164-177. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
چاکون، جی. ایریگارای، سی. فرناندز، تی. حمدونی، مهندس RE جئول نقشه ها: زمین لغزش ها و سیستم های اطلاعات جغرافیایی. گاو نر مهندس جئول محیط زیست 2006 ، 65 ، 341-411. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
کارارا، ا. کاردینالی، م. دتی، آر. گوزتی، اف. پاسکی، وی. تکنیک‌ها و مدل‌های آماری GIS در ارزیابی خطر زمین لغزش رایشن‌باخ، P. زمین گشت و گذار. روند. Landf. 1991 ، 16 ، 427-445. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
آلئوتی، پی. Chowdhury، R. ارزیابی خطر زمین لغزش: بررسی خلاصه و دیدگاه های جدید. گاو نر مهندس جئول محیط زیست 1999 ، 58 ، 21-44. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
تیت، ای. برتون، سی جی; بری، م. امریش، سی تی. ابزار کاتر، SL یکپارچه نقشه برداری خطرات. ترانس. GIS 2011 ، 15 ، 689-706. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]

شکل 1. طراحی سیستم و اجزاء.

شکل 2. پیکربندی سیستم پلت فرم همکاری آنلاین.

شکل 3. موقعیت و تصویر هوایی گوانلینگ لغزش.

شکل 4. یک وسیله نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV) و مسیر آن در یک پرواز.

شکل 5. مقطع ناپایداری سطح در جهت حرکت پتانسیل که توده های ناپایدار بالقوه را نشان می دهد: ( الف ) رسم خط نمایه توپوگرافی بر اساس جهت ترک. ( ب ) تغییرات ارتفاع قبل و بعد از رخداد زمین لغزش.

شکل 6. سه ناحیه اصلی ناپایداری زمین لغزش مشاهده شده: اسکارپ اصلی، منطقه تخلیه و منطقه تجمع.

شکل 7. منطقه تحت تاثیر رانش زمین (نقاط قرمز نشان دهنده خانه های ویران شده در روستای Yongwo است).

شکل 8. تجزیه و تحلیل مشارکتی زمین لغزش در محیط وب.

جدول 1. جمع آوری داده ها و توصیف پیش و پس از لغزش.

© 2017 توسط نویسندگان. دارنده مجوز MDPI، بازل، سوئیس. این مقاله یک مقاله با دسترسی آزاد است که تحت شرایط و ضوابط مجوز Creative Commons Attribution (CC BY) ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) توزیع شده است.

;کاربردهای GIS مقالات

درخواست مشاوره

09120049370

8 صبح تا 12 شب