王涛等—Landslides、NH：面向极端降雨群发滑坡灾害的精细化气象风险预警模型研究

　　在全球气候变化加剧的背景下，2000年以来全球灾难性降雨滑坡影响约500万人。我国作为气候变化影响显著区，近年来极端降雨引起的群发性滑坡灾害多发频发，造成了严重的人员伤亡和财产损失，对现有的气象风险预警研究提出新的挑战。

　　王涛研究员团队（刘帅，邢顾莲，张帅等）聚焦青藏高原东北缘的西秦岭和陇南山区，选取天水和武都地区多次极端降雨群发滑坡事件开展针对性研究，剖析了基于有限灾情数据和降雨阈值分析的预警模型在应对极端事件预警中存在的局限。研究提出了融合“孕灾本底易发性-前期特征降雨-短临预报降雨”临界阈值的滑坡气象风险三维预警模型（图1-3）。利用图像智能识别和验证方法，构建了海量滑坡编目和小时级过程降雨时空数据集，相比排查登记的灾情数据更具科学性和完备性；采用遗传算法优化的随机森林模型进行定量易发性评价，相比传统数理统计模型预测成功率提升约10%（图4）。通过多时空过程降雨情景与群发滑坡分布的空间定量关联分析，创新提出了对滑坡发育具有关键控制作用的“特征降雨参数”（Characteristic Rainfall Parameters, CRPs），构建了滑坡密度累积概率与前期有效降雨、激发降雨参数的概率分布函数（图5），进而确定对应不同滑坡发生概率的临界阈值，克服了依靠主观经验选取预警参数和阈值的不确定性问题。

　　该预警模型整合了孕灾地质背景、前期降雨的累积作用与未来短临降雨的诱发作用，从区域尺度上反映了降雨滑坡的致灾机理，实现了基于斜坡单元的精细化动态预警。成果在甘肃省等地方风险预警系统进行应用，构建了匹配不同孕灾单元的特征降雨参数和临界阈值，并且通过多次极端事件进行了实际验证（图6），取得了良好的检验效果，进一步证实了该模型的可靠性和可迁移性。

　　研究成果为极端降雨群发滑坡的精细化气象风险预警提供了新思路，为改进优化现有预警模型提供了可能，可进一步减少漏判误判率，对提升极端气候事件的风险应对能力具有重要意义。

　　   

　　a.基于改进随机森林模型的滑坡易发性评价流程 b.基于特征降雨参数的临界降雨阈值分析流程

　　图1滑坡精细化气象风险预警技术流程图

　　   

　　图2基于CRPs的滑坡临界降雨阈值预警等级 图3滑坡气象风险预警三维矩阵

　　 

　　图4陇南山地武都地区滑坡易发性评价结果图

　　  

　　a前4日有效降雨；b前6时激发降雨

　　图5滑坡密度累积概率与特征降雨雨量区间的概率分布曲线

　　 

　　图6陇南山地武都地区2018年“7.10”极端降雨群发灾害预警验证结果

　　该研究由中国地质调查局项目（DD20221738；DD20230600204）；国家自然科学基金项目（42302333）；自然资源部科技人才工程资助项目（121106000000180039-2207）等联合资助，成果发表于国际自然灾害领域主流期刊《Landslides》《Natural Hazards》。

　　1. Liu, S., Wang, T*., Xing, G. et al. Critical rainfall thresholds for landslides based on extreme rainfall-induced clustered landslides and characteristic rainfall parameter analysis: a case study in Western Qinling Mountains, China. Landslides (2026). https://doi.org/10.1007/s10346-026-02722-z

　　2. Liu, S., Xing, G., Wang, T*. et al. Study on meteorological risk early warning for landslides based on analysis of extreme rainfall-induced clustering landslide events: a case of Bailong River Basin in China. Nat Hazards 122, 122 (2026).https://doi.org/10.1007/s11069-025-07926-5

　　3. 王涛，刘帅，张帅，等. 一种用于滑坡预测的临界降雨阈值确定方法及装置. 国家发明专利（专利号：ZL 2025 1 0799696.7，授权公告号：CN 120297524 B）。