GISをベースにした地すべりの三次元確率解析、崩壊過程のシミュレーション及び災害危険度評価

基于GIS的三维滑坡概率分析、崩塌过程模拟及灾害风险评估

• 批准号: 03F00048
• 负责人: 江崎 哲郎
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00048/
• 关键词: GIS; 地すべり; ハザードマップ; 三次元解析; 斜面安定; 砂防; 確率

本研究は,従来の斜面安定解析評価の基本的な問題点を,新しい情報技術であるGISを導入して解決し,より合理的な斜面安定評価システムを開発しようとする試みである.以下の研究をした:(1)解析理論の開発:(1)Slope Unitの区分〜複雑な広域の地形の中から,安定解析を行うための同じ傾斜方向を持つ領域を区分するGIS解析手順;(2)三次元解析用の地形,地質区分,地下水位,不連続面などのベクトル,ラスターデータの準備;それぞれのSlope Unitに対して,三次元斜面安定解析を自動的に行えるシステムを開発した.ここでは,すべり体の形状を楕円球体として,その楕円球体と地盤の交差面をすべり面とし,各Unitの傾斜角度,傾斜方向に合わせて,楕円球体の空間姿勢を自動的に調整する.すべり体の安全率の計算は,改良したHovlandの三次元の計算方法を用いる。地盤内の地下水位,地層区分,断層などの不連続面も考慮することができる.(3)すべり体を楕円球体と仮定し,Slope unitの傾斜方向に空間姿勢を調整する座標変換;(4)楕円球体の曲率と楕円球体の空間位置をモンテカルロ法を用いて乱数により変化させ(幅,すべり深さの短軸の長さ,短軸と長軸の比),最もすべりやすいすべり体を特定する.そして,一定間隔の格子毎に安全率を計算して,すべてのSlope Unitにおいて,安全率が最小となるすべり体を特定する.(2)三次元解析の検証〜過去に行われた単純な三次元解析結果と比較して妥当性を検証。斜面安定評価システムを用いて以下の実例を適用している:1 福島県国道49号線沿いの道路斜面の事例レーザープロファイラーで取得した地形データ,および無数の貫入試験より得られた風化厚さの分布データをもとに不安定すべり体の位置と規模(幾何形状)を抽出した.2 土木学会: 2003年7豪夜雨災害調査・熊本県水俣市の事例風化安山岩に発生した斜面崩壊の逆解析結果から,広域の斜面の中から,今後崩壊可能性のあるすべり体の位置と規模を推定した.

In this study, in order to analyze the basic problem points of slope stability, the new technology is that the GIS system is used to solve the problem, and that the reasonable slope stability analysis is effective. The following research results are as follows: (1) the beginning of the analytical theory: (1) the Slope Unit analysis distinguishes the terrain in the complex domain, the stability analysis distinguishes the GIS analysis in the same direction as the oblique direction, and (2) the cubic analysis uses the terrain, the earth level, the groundwater level, the surface water level, the surface water level, and the temperature field. The automatic operation of the three-dimensional slope stability analysis is based on the analysis of the three-dimensional slope stability of the Slope Unit system. The shape of the ball, the shape of the ball, the surface of the intersection of the sphere, the angle of each Unit, the oblique direction, and the automatic adjustment of the attitude of the sphere. The safety rate is calculated and the cubic calculation method of Hovland is improved. The underground water level in the earth wall, the ground water level, the ground water level, the ground water table, the ground water level, the (4) the curvature of the sphere is measured by the curvature of the sphere and the space position of the sphere by using the random number of sensors (amplitude, width, depth, length, length ratio). The most important thing is to measure the specific temperature of the body. In order to calculate the safety rate, it is necessary to compare the results of the three-dimensional analysis, the results of the three-dimensional analysis are compared to the results of the Slope Unit analysis. For slope stability, the following examples are used: 1. National Highway 49 is used along the slope of the road. The example shows that the terrain is obtained. In this paper, we have no time to analyze the thickening of the distribution of unstable bodies. 2 Civil Engineering Society: 2003 7 heavy rain damage Kumamoto Minamata City case analysis of andesite failure slope collapse inverse analysis results, domain slope collapse analysis results The possibility of collapse in the future is presumed by the specification of the position of the body.

项目成果

Mowen Xie: "GIS-based 3D critical slope stability analysis and landslide hazard assessment"ASCE, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. Vol.129, No.12. 1109-1118 (2003)

谢莫文：“基于GIS的3D临界边坡稳定性分析和滑坡危害评估”ASCE，岩土与地球环境工程学报。

Mowen Xie: "GIS-based probabilistic mapping of landslide hazard using a three dimensional deterministic model"Natural Hazards. (発表予定). (2004)

谢莫文：“基于 GIS 的滑坡灾害概率绘图，使用三维确定性模型”自然灾害（待提交）。