【摘要】：呂梁市地處晉西黃土高原,境內(nèi)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,地形起伏劇烈,自然地理環(huán)境脆弱,人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈,頻發(fā)的滑坡災(zāi)害已經(jīng)嚴(yán)重影響著地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。開展區(qū)域滑坡災(zāi)害易發(fā)性研究,對(duì)于呂梁市經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要意義,可為今后城市地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃工作提供參考。本研究在山西省1:20萬(wàn)地質(zhì)資料基礎(chǔ)上,整理統(tǒng)計(jì)出226處現(xiàn)有滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù),對(duì)研究區(qū)域滑坡發(fā)育特征和孕育背景進(jìn)行綜合分析,并借助MapGIS、ArcGIS、Keras平臺(tái)構(gòu)建綜合指數(shù)模型和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分別對(duì)呂梁區(qū)域滑坡災(zāi)害易發(fā)程度進(jìn)行評(píng)估,旨在探討卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用于呂梁市滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)的有效性,并得到呂梁市滑坡易發(fā)性分區(qū)圖。本文主要工作如下:(1)簡(jiǎn)要闡述了呂梁區(qū)域地質(zhì)背景概況,并對(duì)研究區(qū)滑坡災(zāi)害的發(fā)育及分布特征進(jìn)行了總結(jié)。通過對(duì)研究區(qū)歷史滑坡災(zāi)害進(jìn)行調(diào)查分析,并結(jié)合前人經(jīng)驗(yàn),選取地形坡度、地貌、巖土體、活動(dòng)性斷裂、降雨量、地震動(dòng)峰值加速度等六個(gè)影響因子作為滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)指標(biāo),確定了合理大小的規(guī)則格網(wǎng)作為研究的制圖單元。(2)構(gòu)建研究區(qū)滑坡災(zāi)害綜合指數(shù)評(píng)價(jià)模型。通過建立三級(jí)指標(biāo)的層次分析法獲取各致災(zāi)因子的權(quán)重,對(duì)各因子進(jìn)行分級(jí)賦值,利用綜合指數(shù)模型計(jì)算呂梁市各格網(wǎng)單元的滑坡易發(fā)性指數(shù),并采用自然斷點(diǎn)法在ArcGIS上制作呂梁市滑坡易發(fā)性分區(qū)圖。(3)探討利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行滑坡易發(fā)性分析的可能性。本研究利用ENVI對(duì)因子圖層疊加進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,基于Keras平臺(tái)構(gòu)建合適的AlexNet-2模型進(jìn)行呂梁市滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià),隨機(jī)選取70%的歷史滑坡數(shù)據(jù)輸入至模型中進(jìn)行訓(xùn)練,其中所有的參數(shù)設(shè)置都通過試錯(cuò)法的訓(xùn)練過程進(jìn)行優(yōu)化;再利用余下30%的滑坡數(shù)據(jù)在訓(xùn)練好的模型中執(zhí)行測(cè)試。在CNN模型訓(xùn)練出結(jié)果后,利用自然斷點(diǎn)法對(duì)每個(gè)格網(wǎng)內(nèi)的滑坡易發(fā)性權(quán)重指數(shù)進(jìn)行分級(jí),并在ArcGIS上制作呂梁市滑坡易發(fā)性分區(qū)圖。(4)通過接受者操作特性曲線與總體精度對(duì)兩種模型的結(jié)果對(duì)比分析,驗(yàn)證論文所用方法的合理性。結(jié)果顯示綜合指數(shù)模型與卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)果中的滑坡易發(fā)性分區(qū)在整幅圖中所占比例比較相似,所使用的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得到了比綜合指數(shù)模型更高的精度。具體來(lái)說(shuō),在曲線下面積值和總體精度方面,本文的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型比綜合指數(shù)模型結(jié)果分別高0.024和2.47%。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P642.22
【圖文】：

圖 1-1（a）離石區(qū)彩家莊山體滑坡 圖 1-1（b）離石區(qū)上安村山體滑坡Fig 1-1 (a) Mountain landslide Fig 1-1 (b) Mountain landslidein Caijiazhuang, Lishi district in Shang'an Village, Lishi district.1.2 選題意義近年來(lái)，頻發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害早已引起了社會(huì)的關(guān)注和重視，面對(duì)愈來(lái)愈嚴(yán)峻的災(zāi)害，防災(zāi)減災(zāi)工作能夠很好地降低地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的威脅。為了安全有效地對(duì)城市進(jìn)行建設(shè)，以及防災(zāi)減災(zāi)工作的順利開展，需要將區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性作為一項(xiàng)重要的因素。區(qū)域滑坡災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)首先收集已發(fā)生滑坡災(zāi)害以及災(zāi)害隱患點(diǎn)的發(fā)育和分征，結(jié)合研究區(qū)域的自然地質(zhì)環(huán)境背景，從自然環(huán)境和外部誘發(fā)環(huán)境中篩選致災(zāi)因子后借助定性或定量的方法，分析致災(zāi)因子與災(zāi)害易發(fā)程度的線性或非線性映射關(guān)系

圖 2-2 呂梁市地形地貌（DEM）圖Fig 2-2 Topographic and landform (DEM) map of Lvliang city源區(qū)覆蓋范圍廣泛，森林總面積為 111.86 萬(wàn)公頃，森林覆蓋梁境內(nèi)的野生植物資源豐富，分屬 129 科 945 種；森林資源分布櫟類、楊樺闊葉雜木林，中北部以側(cè)柏、針葉混合林為樹，黃河丘陵地帶分布刺槐、榆樹。呂梁山上的植被資源分常綠針葉林、亞高山草甸等多種類型，幾乎囊括了華北地區(qū)程活動(dòng)

圖 2-3 呂梁市滑坡災(zāi)害分布圖Fig 2-3 Distribution map of landslide hazard of Lvliang city圖 2-4 呂梁市各區(qū)縣滑坡災(zāi)害點(diǎn)數(shù)量及體積統(tǒng)計(jì)圖ics of the number and volume of landslide disaster sites in each distriLvliang city縣 交口縣 興縣 嵐縣 臨縣 離石區(qū) 交城縣 石樓縣 方山縣 中陽(yáng)縣 孝義市 文水縣 汾陽(yáng)地區(qū)滑坡災(zāi)害點(diǎn)數(shù) 滑坡總體積

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10 朱浩o

本文編號(hào)：2769715