GIS技术在三维边坡稳定性计算中的应用

"这篇论文是关于基于GIS的边坡三维稳定性计算的研究，发表于2012年的《浙江工业大学学报》。作者通过利用ArcMap软件构建TIN数据层和栅格数据层，对高速公路高边坡进行稳定性分析。他们提出了一种三维折线法，该方法特别适用于顺层滑坡的分析，能够在VBA环境下实现。通过重采样栅格数据，可以计算不同滑动方向的安全系数，并据此确定边坡的最不稳定的主滑动方向。论文还结合具体工程实例，对比了三维折线法和二维不平衡推力法的计算结果，探讨了新方法在工程实践中的应用价值。" 本文主要涉及以下知识点： 1. GIS（地理信息系统）在边坡稳定性分析中的应用：GIS技术作为一种强大的空间数据处理工具，被用于建立边坡的三维模型，包括TIN（不规则三角网）数据层和栅格数据层，这些数据层能更真实地反映边坡的地质结构。 2. TIN数据层与栅格数据层：TIN数据层用于表示边坡的复杂地形，而栅格数据层则便于进行数值计算。每个栅格块被视为一个独立的滑坡单元，通过读取其属性值进行稳定性评估。 3. 顺层滑坡的特性分析：对于具有明显层面的滑坡，文章提出了三维折线法，这种方法考虑了边坡的三维特性，更适合这类滑坡的稳定性分析。 4. VBA（Visual Basic for Applications）开发环境：在ArcGIS中集成的VBA允许用户自定义功能，文中利用VBA开发了三维折线法，提高了分析的灵活性和效率。 5. 三维折线法：这是一种新的计算方法，通过重新采样栅格数据，可以计算出边坡在任意方向上的安全系数，进而确定可能的滑动路径。最小安全系数的选取有助于识别边坡的潜在滑动面。 6. 滑动方向的确定：通过对各方向安全系数的比较，可以找出边坡的主滑动方向，这对于边坡治理和防护设计至关重要。 7. 工程实例对比：论文通过对比三维折线法与二维不平衡推力法的计算结果，证明了新方法的有效性和实用性，强调了在实际工程中采用三维分析的重要性。 8. 指导意义：通过对具体案例的分析，论文讨论了三维折线法在滑坡治理中的指导价值，为类似工程提供了新的计算和决策支持工具。 这篇研究展示了GIS技术在地质灾害分析中的创新应用，尤其是对于三维边坡稳定性评估的改进，对于地质工程师和相关领域的研究人员来说，具有很高的参考价值。