滑坡空間預(yù)測數(shù)學(xué)模型的對比及其應(yīng)用 投稿:侯駉駊 XX
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滑坡空間預(yù)測數(shù)學(xué)模型的對比及其應(yīng)用 投稿:侯駉駊
滑坡空間預(yù)測數(shù)學(xué)模型的對比及其應(yīng)用* 吳益平,殷坤龍,陳麗霞 (中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院,武漢430074) 摘 要:滑坡災(zāi)害空間預(yù)測經(jīng)歷了從定性-半定量-定量、從確定性-非確定性-概率論的發(fā)展過程,其中預(yù)測模型的建立、預(yù) 測方法的選取是滑坡空間預(yù)測的核…
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滑坡空間預(yù)測數(shù)學(xué)模型的對比及其應(yīng)用*吳益平,殷坤龍,陳麗霞
(中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院,武漢430074)
摘 要:滑坡災(zāi)害空間預(yù)測經(jīng)歷了從定性-半定量-定量、從確定性-非確定性-概率論的發(fā)展過程,其中預(yù)測模型的建立、預(yù)
測方法的選取是滑坡空間預(yù)測的核心過程,關(guān)系到預(yù)測結(jié)果的最終確定。討論了信息量模型、信息-物元模型、信息-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
的預(yù)測流程和關(guān)鍵技術(shù)問題,將這3種非確定性數(shù)學(xué)模型運用于萬州安樂寺古滑坡區(qū)的滑坡危險性預(yù)測中,并對3種模型的預(yù)測
結(jié)果進(jìn)行了對比分析,指出3種預(yù)測數(shù)學(xué)模型的優(yōu)劣及其應(yīng)用中需注意的問題,對比研究表明3種模型均不失為滑坡空間預(yù)測中
較為有效的數(shù)學(xué)模型。
關(guān)鍵詞:空間預(yù)測;信息量模型;信息-物元模型;信息-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
中圖分類號:P642.22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1000-7849(2007)06-0095-06
滑坡是自然界中危害僅次于地震和洪水的地質(zhì)
災(zāi)害;聻(zāi)害預(yù)測研究對于人類地質(zhì)環(huán)境的妥善
保護(hù)和合理開發(fā)具有十分重要的指導(dǎo)意義。
滑坡災(zāi)害空間預(yù)測的理論基礎(chǔ)是工程地質(zhì)類比
法?v觀其發(fā)展歷程,滑坡災(zāi)害空間預(yù)測經(jīng)歷了從
定性-半定量-定量、從確定性-非確定性-概率
論的過程?梢园鸦聻(zāi)害空間預(yù)測方法分為三大
類:①定性分析方法;②定量分析方法(數(shù)學(xué)模型
法);③模型試驗方法和監(jiān)測分析方法。由于滑坡災(zāi)
害系統(tǒng)的復(fù)雜性,所以對滑坡災(zāi)害的預(yù)測是近似的、
相對定量化的[1]。數(shù)學(xué)模型法的預(yù)測思路是:在進(jìn)
行定性分析的基礎(chǔ)上,建立預(yù)測對象的地質(zhì)模型,通
過合理的假設(shè)或簡化,將復(fù)雜的研究對象抽象成可
以求解的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而選取合理的參數(shù),進(jìn)行預(yù)測
計算,獲取最后的預(yù)測結(jié)果。目前的預(yù)測數(shù)學(xué)模型
法可以分為兩大類:非確定性分析方法和確定性分
析方法。非確定性分析方法是基于滑坡預(yù)測理論的
廣義系統(tǒng)科學(xué)原理,在類比法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的
一類研究方法。隨著概率論、數(shù)理統(tǒng)計及信息理論、
模糊數(shù)學(xué)理論在滑坡預(yù)測中的應(yīng)用,目前已形成了
多種預(yù)測模型。常用的非確定性分析方法主要有經(jīng)
驗?zāi)P皖A(yù)測法、數(shù)理統(tǒng)計模型法、信息模型預(yù)測法、
模糊判別模型法、灰色模型預(yù)測法、模式識別模型預(yù)
測法、非線性模型預(yù)測法等[2-4]。筆者重點討論信息
量模型、信息-物元模型、信息-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建模
及應(yīng)用。
1 信息量模型
1948年Shannon發(fā)表的著名論文《通信的數(shù)學(xué)
理論》標(biāo)志著信息科學(xué)的誕生,Shannon把信息定義
為“隨機(jī)事件不確定性的減少”,并把數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法
移植到了通信領(lǐng)域,提出了信息量的概念及信息熵
的數(shù)學(xué)公式[5]。晏同珍、殷坤
龍等自1985年起,曾
先后多次在陜南及長江三峽庫區(qū)探索了信息量方法
在區(qū)域性地質(zhì)災(zāi)害空間預(yù)測分區(qū)中的應(yīng)用,并與其
他方法(如聚類分析、回歸分析,數(shù)量化理論方法等)
的研究成果進(jìn)行了對比研究[6]。Read等[7]首次將
信息熵的概念與斜坡安全系數(shù)計算的條分法結(jié)合在
一起。實踐證明信息理論應(yīng)用于滑坡空間預(yù)測研究
具有較好的適應(yīng)性,但也存在著一些缺陷,例如判別
準(zhǔn)則難以確定的問題。
信息預(yù)測的觀點認(rèn)為,滑坡災(zāi)害產(chǎn)生與否與預(yù)
測過程中所獲取信息的數(shù)量和質(zhì)量有關(guān),可以用信
息量來衡量。根據(jù)信息的可加性特征,可以通過單
因素的信息量計算出因素組合x1,x2,…,xn的信息
量,充分考慮因素組合的共同影響與作用。其中單
因素信息量的計算可通過式(1)進(jìn)行,式(1)同時適
用于規(guī)則單元劃分和不規(guī)則單元劃分兩種情況。
Ii=log2Si0/SiA0/A(1)
式中:Ii為某評價因素狀態(tài)i的信息量值;Si為評價
因素狀態(tài)i所占單元總面積; Si0為評價因素狀態(tài)i
第26卷 第6期
2007年 11月 地質(zhì)科技情報Geological Science and Technology Information Vol.26 No.6Nov. 2007
*收稿日期:2006-11-27 編輯:楊 勇
基金項目:三峽庫區(qū)二期地質(zhì)災(zāi)害防治科研項目(2-1-1),湖北省自然科學(xué)基金項目(2006ABA352)
作者簡介:吳益平(1971— ),女,副教授,主要從事巖土工程及工程地質(zhì)相關(guān)的教學(xué)及科研工作。中發(fā)生滑坡的單元面積之和;A為區(qū)域內(nèi)單元總面
積;A0為已經(jīng)發(fā)生滑坡的單元面積之和。
2 信息-物元模型
物元分析是研究解決矛盾問題的規(guī)律和方法,
是系統(tǒng)科學(xué)、思維科學(xué)和數(shù)學(xué)交叉的邊緣學(xué)科。通
過物元變換方法,把解決問題的過程形式化,從而建
立起相應(yīng)的物元模型。根據(jù)物元要素的發(fā)散性、可
擴(kuò)性、相關(guān)性、蘊(yùn)含性和共軛性可對物元進(jìn)行拓展,
從而解決事物的矛盾問題[8]。
滑坡災(zāi)害系統(tǒng)是一個復(fù)雜的物元系統(tǒng),具有整
體性、動態(tài)性和開放性的特點,由于無法確定出影響
災(zāi)害風(fēng)險程度的全部影響因素,只能通過不完備的
因素來評價滑坡災(zāi)害的危險性與易損性,而可拓學(xué)
正是以不相容問題為研究對象,研究其轉(zhuǎn)化規(guī)律及
其解決方法。因此物元分析綜合評判方法能夠較為
客觀地反映滑坡的穩(wěn)定性程度,同時易于用計算機(jī)
進(jìn)行規(guī)范化。但同時也存在一些缺陷,例如評價指
標(biāo)難以定量化;只能確定出穩(wěn)定性等級等。
基于信息-物元模型的滑坡空間預(yù)測的基本流
程如圖1所示,針對樣本區(qū)和待評價區(qū)域進(jìn)行滑坡
相關(guān)信息的收集,在建立滑坡災(zāi)害評價指標(biāo)體系的
基礎(chǔ)上對該研究區(qū)域進(jìn)行評價單元的劃分,計算研
究區(qū)各評價單元的單因素信息量值,基于樣本區(qū)建
立信息-物元模
型,通過樣本區(qū)的地質(zhì)調(diào)查結(jié)果及確
定性模型計算結(jié)果確定出穩(wěn)定性等級的物元集合。
圖1 信息-物元模型滑坡空間預(yù)測流程圖
Fig.1 Flow chart of information-matter element model
for landslide hazard spatial assessment
對待評區(qū)域基于信息量建立物元模型,再將待評
區(qū)域的有關(guān)指標(biāo)代入各等級的集合中進(jìn)行多指標(biāo)
評定,計算待評單元關(guān)于各評價等級的關(guān)聯(lián)度,最
后將評定結(jié)果按它與各等級集合的關(guān)聯(lián)度大小進(jìn)
行比較,關(guān)聯(lián)度越大,則與某等級集合的符合程度
越佳。
3 信息-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(artificial neural network,簡稱
ANN)是由大量與自然神經(jīng)細(xì)胞類似的人工神經(jīng)元
廣泛互連而成的網(wǎng)絡(luò)。目前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已
滲透到各個領(lǐng)域,為學(xué)習(xí)識別和計算提供了新的途
徑[9]。信息-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是在多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
模型(back propagation,簡稱BP模型)基礎(chǔ)上建立
的,其預(yù)測流程如圖2所示。
通過樣本區(qū)標(biāo)準(zhǔn)樣本的學(xué)習(xí)建立相應(yīng)的預(yù)測網(wǎng)
絡(luò),從而推廣到預(yù)測區(qū)進(jìn)行預(yù)測。網(wǎng)絡(luò)輸入層的變
量對應(yīng)于影響滑坡災(zāi)害產(chǎn)生的主要影響因素,各變
量的信息量值需經(jīng)過正規(guī)化或標(biāo)準(zhǔn)化處理。與輸出
層對應(yīng)的是滑坡預(yù)測等級的劃分,或是穩(wěn)定程度的
具體數(shù)值表達(dá),如穩(wěn)定性系數(shù)、破壞概率等,這要求
樣本區(qū)的研究精度較高,指標(biāo)細(xì)化程度較高(此時的
判別標(biāo)準(zhǔn)一般建立在確定性模型的基礎(chǔ)上)。在預(yù)
圖2 信息-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑坡空間預(yù)測流程
Fig.2 Flow chart of information-ANN model for landslide hazard
spatial assessment
96 地質(zhì)科技情報 2007年測識別過程中標(biāo)準(zhǔn)樣本的選擇是否得當(dāng),是預(yù)測是
否成功的關(guān)鍵。一般,學(xué)習(xí)樣本最好能涵蓋預(yù)測對
象的所有狀態(tài)并具有代表性。在確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時,
一般一個隱層的三層BP模型就可以模擬任意精度
的任何連續(xù)函數(shù)。
4 應(yīng)用實例
現(xiàn)以安樂寺古滑坡區(qū)崩滑災(zāi)害危險性評價為
例,進(jìn)行上述3種預(yù)測數(shù)學(xué)模型的對比研究。
4.1安樂寺古滑坡區(qū)概況
安樂寺古滑坡位于重慶市萬州區(qū)的天城區(qū),分
布高程240~325 m,長500 m,寬2 100 m,面積
1.05 km2,體積約2 486×104m3。地形坡度<10°,
下伏基巖產(chǎn)狀150°∠4~5°;驳貙訛橹匈_統(tǒng)
沙溪廟組J2s上部地層,巖性為粉砂巖夾泥巖,產(chǎn)狀
150°∠4~5°。滑面埋深10~40 m,后緣局部可達(dá)
48 m。滑面與地層斜交并向南傾斜,傾角近水平,
具有緩切層的特點。安樂寺古滑坡前緣堆積體滑坡
較多,已發(fā)現(xiàn)的有:萬州中學(xué)滑坡、移民局滑坡、農(nóng)機(jī)
技;、魚鰍洞滑坡等(圖3)。
4.2預(yù)測模型的建立
主要采用信息量模型、信息-物元模型、信息-神
經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對研究區(qū)的斜坡穩(wěn)定性進(jìn)行空間預(yù)測,
建模區(qū)選取研究程度較高的、如圖4粗線范圍所示
的區(qū)域。
4.2.1 信息量模型的建立
通過對已知單元進(jìn)行計算,可得出如表1所示
的各因素信息量,從而建立信息量預(yù)測方程,可以看
出信息量較大的變量所對應(yīng)的狀態(tài)分別是:地形坡
度為10~25°;滑動面傾角(α)大于滑帶土內(nèi)摩擦角
(β);地表為第四系松散堆積物;松散堆積物厚度>
20 m;強(qiáng)透水性巖層;地下水位分布于滑動面之上;
已有地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育;庫岸再造等狀態(tài)。這與定性分
析結(jié)果一致。結(jié)合野外調(diào)查及定性分析的情況,把
預(yù)測結(jié)果劃分為4個等級:Ⅰ.高危險性(I≥1.4);
Ⅱ.較高危險性(-0.14≤I<1.4);Ⅲ.較低危險性
(-1.24≤I<-0.14);Ⅳ.低危險性(I<-1.24)。
運用信息量模型對預(yù)測區(qū)進(jìn)行預(yù)測,得出的研究區(qū)
危險性分區(qū)見圖4。
4.2.2 信息-物元模型的建立
首先依據(jù)信息量模型計算出來的單因素信息量
圖3 安樂寺古滑坡工程地質(zhì)平面圖
Fig.3 Engineering geological map of Anlesi paleo-landslide
97第6期 吳益平等:滑坡空間預(yù)測數(shù)學(xué)模型的對比及其應(yīng)用 表1 安樂寺古滑坡體滑坡危險性評價指標(biāo)
Table 1 Evaluating factors of Anlesi paleo-landslide
hazard assessment
一級
指標(biāo)二級指標(biāo)基礎(chǔ)指標(biāo)信息量值變量
地質(zhì)環(huán)境指標(biāo)
地形
巖性
特征
地質(zhì)
結(jié)構(gòu)
水文
地質(zhì)
動力地
質(zhì)作用
人類工
程活動
地形坡度/(°)
滑動面傾角(α)與滑帶
土內(nèi)摩擦角(β)的關(guān)系
地表巖組
松散堆積物厚度/m
巖土體透水性
斜坡結(jié)構(gòu)類型
地下水位(Hw)與滑動
面(Hs)的高程關(guān)系
已有地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度
庫岸再造
土地利用類型
治理加固工程
<10 -0.140X1
10~25 0.601X2
25~35 -1.321X3
>35 -3.702X4
α≥β0.662X5
α<β-0.505X6
第四系松散堆積物1.741X7
崩滑堆積體0.456X8
基巖-3.434X9
<5 -1.403X10
5~20 0.628X11
>20 1.454X12
強(qiáng)透水性1.741X13
中等透水性0.456X14
弱透水性-3.434X15
順向坡0.218X16
斜交坡-0.070X17
逆向坡-1.067X18
Hw>Hs0.903X19
Hw<Hs-2.387X20
發(fā)育2.591X21
有影響1.710X22
建筑用地0.740X23
道橋0.440X24
綠地-0.348X25
有-2.221X26
值及相應(yīng)預(yù)測單元預(yù)測指標(biāo)的分布情況,經(jīng)過一定
的定量化、無量綱化處理,構(gòu)造出經(jīng)典域物元R0(式
2)、節(jié)域物元RP,并形成待評物元。經(jīng)典域物元中
圖4 據(jù)信息量模型預(yù)測的研究區(qū)滑坡危險性區(qū)劃圖
Fig.4 Landslide hazard zonation map of the study area predicted
by information model
N1、N2、N3、N4分別代表危險性高、較高、較低、低4
個級別。物元節(jié)域范圍均為[0,1]。待評物元為一
11×7 364的矩陣,該矩陣是通過與評價單元相應(yīng)
的屬性值經(jīng)過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換功能轉(zhuǎn)化成物元計算
的數(shù)據(jù)格式,從而計算出各評價單元關(guān)于各類別等
級的關(guān)聯(lián)度,以及待評單元關(guān)于穩(wěn)定性級別的關(guān)聯(lián)
度,最終確定出各單元的穩(wěn)定性級別,繪制出研究區(qū)
危險性分布圖(圖5)。
R0=
N N1N2N3N4
C1[0.05,0.3] [0.3,0.55] [0.55,0.7] [0.7,0.95]
C2[0.05,0.3] [0.3,0.5] [0.5,0.7] [0.7,0.95]
C3[0.05,0.3] [0.3,0.5] [0.5,0.75] [0.75,0.95]
C4[0.05,0.3] [0.3,0.5] [0.5,0.75] [0.75,0.95]
C5[0.05,0.3] [0.3,0.5] [0.5,0.75] [0.75,0.95]
C6[0.05,0.3] [0.3,0.5] [0.5,0.75] [0.75,0.95]
C7[0.05,0.3] [0.3,0.5] [0.5,0.75] [0.75,0.95]
C8[0.05,0.3] [0.3,0.5] [0.5,0.75] [0.75,0.95]
C9[0.05,0.3] [0.3,0.5] [0.5,0.8] [0.8,0.95]
C10[0.05,0.3] [0.3,0.5] [0.5,0.8] [0.8,0.95]
C11[0.05,0.3] [0.3,0.5] [0.5,0.8] [0.8,0.95]
(2)
4.2.3 信息-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立
根據(jù)野外地質(zhì)勘察及相關(guān)典型地段的研究成
果,將研究區(qū)危險性程度劃分為4級。設(shè)置輸入層
為11個節(jié)點、輸出層為4個節(jié)點,中間層為9個節(jié)
點、7個節(jié)點的4層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。輸入層的11個節(jié)點
圖5 據(jù)信息-物元模型預(yù)測的研究區(qū)滑坡危險性區(qū)劃圖
Fig.5 Landslide hazard zonation map of the study area predicted
by information-matter element model
98 地質(zhì)科技情報 2007年分別對應(yīng)表1中所列的11個變量(二級指標(biāo)),輸入
值分別對應(yīng)各變量的信息量值。輸出層的4個節(jié)
點,分別對應(yīng)于低、較低、較高、高危險性。輸出層的
取值原則是穩(wěn)定性最靠近的等級取1,其余取0值。
運用上述網(wǎng)絡(luò)對研究程度較高的典型區(qū)進(jìn)行樣本學(xué)
習(xí),訓(xùn)練500 000次后網(wǎng)絡(luò)的實際輸出與期望輸出
已非常接近,表明網(wǎng)絡(luò)結(jié)果學(xué)習(xí)已較好地掌握了輸
入層與輸出層間的映射關(guān)系,此時可用訓(xùn)練好的網(wǎng)
絡(luò)對研究區(qū)的預(yù)測單元進(jìn)行危險性預(yù)測,確定出其
危險性等級,做出研究區(qū)危險性分區(qū)圖(圖6)。
圖6 據(jù)信息-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測的研究區(qū)滑坡危險性區(qū)劃圖
Fig.6 Landslide hazard zonation map of the study area predicted
by information-ANN model
4.3預(yù)測結(jié)果分析
滑坡災(zāi)害不穩(wěn)定區(qū)域面積共37 504 m2,占總面
積的14%,主要分布在整個安樂寺滑坡的中前部;
較不穩(wěn)定區(qū)域面積共1 409 237 m2,占總面積的
53%,主要分布在整個安樂寺滑坡的中部;較穩(wěn)定區(qū)
域面積共565 215 m2,占總面積的21%,主要分布
在整個安樂寺滑坡的后緣;穩(wěn)定區(qū)域面積共287 604
m2,占總面積的11%,主要分布在整個安樂寺滑坡
的后緣。
4.4預(yù)測模型對比
通過對比3個數(shù)學(xué)模型得出的危險性區(qū)劃圖,
可以看出3種模型基本上可以相互印證,主要差異
基本上集中在低、較低危險性區(qū)域中(圖4~6),對
我們認(rèn)識滑坡災(zāi)害的危險性程度影響不大。通過各
模型中較高及高危險性區(qū)域與主要預(yù)測變量的統(tǒng)計
關(guān)系(圖7~10)可以看出,3種模型基本上能夠反映
滑坡災(zāi)害危險性主控因素的分布規(guī)律,其中信息量
模型預(yù)測的結(jié)果相對偏低,這有待在其他實例中進(jìn)
行驗證。
99第6期
吳益平等:滑坡空間預(yù)測數(shù)學(xué)模型的對比及其應(yīng)用 5 結(jié) 論
(1)3種預(yù)測數(shù)學(xué)模型的預(yù)測思路如表2所示,
符合滑坡空間預(yù)測的理論基礎(chǔ)。
(2)3種預(yù)測數(shù)學(xué)模型基本上能夠反映滑坡災(zāi)
害危險性主控因素的分布規(guī)律,但在實際操作過程
中各有優(yōu)劣。
(3)在實例應(yīng)用中,信息-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型如果能
與確定性模型進(jìn)一步結(jié)合,則能彌補(bǔ)信息量模型和
信息-物元模型在空間預(yù)測中只能確定出穩(wěn)定性等
級的不足,可以確定出能表達(dá)穩(wěn)定程度的具體數(shù)值,
如穩(wěn)定性系數(shù)、破壞概率等,從而提高模型的適應(yīng)
性。
表2 3種預(yù)測數(shù)學(xué)模型對比
Table 2 Comparison of the three mathematics assessment models
數(shù)學(xué)模型基本思路優(yōu) 點缺 點
信息量
模型
通過計算各種影響因素和因素組
合對滑坡時間提供的信息量大小,
算出總信息量來判別穩(wěn)定性程度
①建模時考慮了地質(zhì)環(huán)境因素,使預(yù)測的準(zhǔn)
確率相對較高;②計算較簡便,實用性強(qiáng)
①只能考慮在研究區(qū)內(nèi)存在不同
狀態(tài)的因素,確定出相對穩(wěn)定性程
度;②判別準(zhǔn)則難以確定
信息-物
元模型
在對滑坡單因素信息量計算的基
礎(chǔ)上,構(gòu)建信息量物元模型,通過
計算物元關(guān)于各評價等級的關(guān)聯(lián)
度,判定穩(wěn)定性等級
①物元元素具有發(fā)散性、可擴(kuò)性、相關(guān)性、蘊(yùn)
含性和共軛性,滿足滑坡復(fù)雜性研究的特
點;②可通過不完備因素來評價穩(wěn)定性;③
克服了信息量模型判別準(zhǔn)則難以確定的缺
點;④解決了物元模型建立時變量難以定量
化的問題
只能確定出穩(wěn)定性等級
信息-
神經(jīng)
網(wǎng)絡(luò)
模型
基于單因素信息量,通過對大量樣
本的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練,讓網(wǎng)絡(luò)掌握輸入
層與輸出層之間的關(guān)系,并對其學(xué)
習(xí)結(jié)果進(jìn)行記憶,最后用這種關(guān)系
進(jìn)行外推預(yù)測
①能處理變量間復(fù)雜的非線性關(guān)系,拋棄了
變量間相互獨立的假設(shè),所以更接近實際;
②克服了信息量模型判別準(zhǔn)則難以確定的
缺點;③明確了模型預(yù)測變量的物理含義;
④既可預(yù)測穩(wěn)定性等級,也可直接預(yù)測穩(wěn)定
性系數(shù)或破壞概率
計算過程相對較復(fù)雜
參考文獻(xiàn):
[1] 晏同珍,楊順安,方云.滑坡學(xué)[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版
社,2000.
[2] 張建永.滑坡研究現(xiàn)狀綜述[J].中國巖溶,1999,18(3):281-
285.
[3] 吳益平,唐輝明.滑坡災(zāi)害空間預(yù)測研究[J].地質(zhì)科技情報,
2001,20(2):87-90.
[4] 李雪平,唐輝明.基于GIS的Bayes統(tǒng)計推斷技術(shù)在區(qū)域斜坡穩(wěn)
定性評價中的應(yīng)用[J].地質(zhì)科技情報,2005,24(3):85-88.
[5] 孟慶生.信息論[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,1987.
[6] 殷坤龍.滑坡災(zāi)害預(yù)測預(yù)報研究[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出
版社,2004.
[7] Read J, Harr M. Slope stability analysis using the principle of
maximum entropy[J].Lands
lides,1988,11(1):57-65.
[8] 蔡文.物元模型及其應(yīng)用[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,
1998.
[9] 陳守余,周梅春.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬實現(xiàn)與應(yīng)用[M].武漢:中
國地質(zhì)大學(xué)出版社,2000.
Comparison and Application of Mathematics Model of
Landslide Spatial Assessment
WU Yi-ping, YIN Kun-long, CHEN Li-xia
(Engineering Faculty, China University of Geosciences, Wuhan430074, China)
Abstract:Landslide spatial assessment develops from qualitative, semi-quantitative to quantitative, and
from certainty analysis, uncertainty analysis to probability analysis. In the process, building assessment
model and choosing assessment method are the key steps, which are responsible for the veracity of the re-
sult. This paper discusses the flow chart and some key problems about the information model, informa-
tion-matter element model and information-ANN model. The three models and GIS technology are applied
to the landslide hazard susceptibility assessment of Anlesi paleo-landslide in Wanzou City of the Three-
Gorge Reservoir. The paper also presents the advantage and disadvantage as well as their differences and
the existing problems of the three models by comparing the results. It is concluded that the three models
are the effective mathematics models for landslide spatial assessment.
Key words:spatial assessment; information model; information-matter element model; information-ANN
model
100 地質(zhì)科技情報 2007年
滑坡空間預(yù)測數(shù)學(xué)模型的對比及其應(yīng)用* 吳益平,殷坤龍,陳麗霞 (中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院,武漢430074) 摘 要:滑坡災(zāi)害空間預(yù)測經(jīng)歷了從定性-半定量-定量、從確定性-非確定性-概率論的發(fā)展過程,其中預(yù)測模型的建立、預(yù) 測方法的選取是滑坡空間預(yù)測的核…
滑坡空間預(yù)測數(shù)學(xué)模型的對比及其應(yīng)用* 吳益平,殷坤龍,陳麗霞 (中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院,武漢430074) 摘 要:滑坡災(zāi)害空間預(yù)測經(jīng)歷了從定性-半定量-定量、從確定性-非確定性-概率論的發(fā)展過程,其中預(yù)測模型的建立、預(yù) 測方法的選取是滑坡空間預(yù)測的核…
滑坡空間預(yù)測數(shù)學(xué)模型的對比及其應(yīng)用* 吳益平,殷坤龍,陳麗霞 (中國地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院,武漢430074) 摘 要:滑坡災(zāi)害空間預(yù)測經(jīng)歷了從定性-半定量-定量、從確定性-非確定性-概率論的發(fā)展過程,其中預(yù)測模型的建立、預(yù) 測方法的選取是滑坡空間預(yù)測的核…
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