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本研究将GIS技术与边坡稳定性分析的力学方法及水文学相结合，提出了一种对大范围自然边坡的稳定性进行三维定量评价，预测滑坡可能发生的地点、规模及时间的新方法。研究把大范围自然山区划分为多个具有相似地形条件的边坡单元，对于每个边坡单元，通过Monte Carlo方法计算确定具有最小安全系数的危险滑动面的位置和形状。同时对试算得到的安全系数计算其正态对数分布的可靠性指标，以此对研究区域进行危险度评价。为了预测滑坡发生时间，分别考虑降雨及地震的诱发作用。对于降雨，提出了一个全新的考虑降雨渗透影响的边坡稳定性三维分析模型，计算雨水渗透过程中边坡稳定性降低的定量解。对于地震，提出了一个基于GIS的可计算某指定断层发生地震时地表最大加速度的方法，并进一步评价地震加速度对边坡稳定性的影响。开发了一个独立的GIS系统来完成所有的理论方法和计算模型。通过大量的例题计算和工程实际应用验证了计算模型的正确性及系统的实用性。