GIS技术支持下基于遗传算法的边坡稳定性分析评价系统

【摘要】：边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体,它是人类工程活动中最基本的地质环境之一,边坡失稳造成的灾害是全球性的一种重大灾害,常常给人类的生命和财产带来不可估量的损失。一个边坡的失稳往往是多种因素共同作用的结果,因此,长期以来人们一直在研究探索,力图找到更科学更合理的分析和评价方法。 经过长期的努力,人们在边坡稳定分析方面已经取得很大成就,有了很多成熟的模型和方法。本论文是作者在总结前人经验、借鉴现有方法,针对目前边坡稳定性分析中存在的数据资料繁多、各种资料不能有机结合、计算的结果不够合理的问题,以土质边坡为主要对象,在研究边坡稳定性分析理论和地理信息系统开发技术理论的基础上,采用VB高级编程语言开发了一个边坡稳定性分析评价系统。 在该系统中,作者引进了具有极大空间数据管理功能的GIS技术,使用GIS二次开发控件MapX,建立内部空间数据库,把图形数据和文本数据有机整合在一起,使系统具有很强大的空间功能,能很方便地对各种数据进行空间操作和动态管理。在边坡稳定性分析的数学模型的建立上,作者采用的是一种传统的极限平衡法—瑞典圆弧法,作为主要分析模型,然后模仿生物进化过程,采用遗传算法,以滑弧圆心的横、纵坐标和半径为搜索变量对模型进行优化,得到一种能够在全局范围内搜索出边坡最危险滑动面,并能克服局部收敛计算出最小安全系数的边坡稳定性分析评价方法。最后以工程算例验证了该方法的合理性和科学性,达到了满意的效果。整个系统以软件工程的思想为指导,采用模块化方法进行开发,系统界面友好、设计合理,除了具有各种专业分析功能外还具备一般系统的通用功能,并且有可扩充性,这使得本系统在实际的边坡稳定分析工作中有一定的实用价值。