科学家建立全球最大地震诱发滑坡数据库
本报讯(记者杨晨)成都理工大学教授范宣梅团队基于过去50年来38次强震诱发的40余万处滑坡,建立了目前全球最大的地震诱发滑坡数据库,并结合深度学习算法研发了智能预测模型,能够实现一分钟内预测全球任何地震诱发滑坡的空间概率,平均精度达82%。近日,相关研究成果发表于《国家科学评论》。
该成果可以在震前对地震高风险区进行灾害风险情景推演,也可在震后快速评估地质灾害空间分布,为震前防灾规划和震后应急救援提供重要科技支撑。这一成果不仅为全球强震地质灾害研究提供了宝贵的数据支持,更为减轻灾害风险提供了可推广的有效工具和全球示范。
为实现真正意义上的全球预测,研究团队从1970年以来全球范围内6级以上地震中筛选出38次典型事件,结合遥感智能识别与人工核验,解译了近40万处滑坡样本,构建了迄今规模最大、质量最高的全球地震诱发滑坡数据库。研究团队进而将地震事件划分为环太平洋和阿尔卑斯-喜马拉雅两大地震带,以及寒带、温带与赤道带三大气候区,以提升不同区域地质环境条件下模型的泛化能力。
该研究基于对强震诱发滑坡机理的认知,对17项影响因子进行了分析,发现地面峰值加速度(PGA)、坡度与岩性是全球范围内地震诱发滑坡的主控因素:PGA直接反映地震动能量释放强度,坡度决定斜坡自身稳定性阈值,岩性则影响岩土体的物理力学特性。
值得注意的是,不同地震带-气候区的滑坡控制因子呈现显著空间分异性——寒区以PGA和距断层距离为主控因子;赤道地区地形-地震动耦合作用主导滑坡触发;温带地区则表现为PGA-坡度-岩性并列核心的态势。这种区域分异特征反映了地质背景与气候外营力协同作用对滑坡动力过程的差异化影响,突破了传统预测模型“一刀切”的局限,为模型的分区优化提供了开拓性启示。
与传统机理和统计模型相比,该方法在准确率和计算效率上均有显著突破,平均预测准确率达82%,比国际现有模型准确率提高了约20%,计算时间由原来的数天缩短到小于1分钟,实现了地震诱发地质灾害的近实时预测。研究团队表示,未来有望将降雨预报和余震分析等更多触发条件纳入预测模型,同时结合人口、房屋、基础设施等数据,实现多因素驱动的地质灾害风险预测大模型,为全球防灾减灾提供中国方案。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf179