随机森林赋权层次分析法的崩塌易发性评价

为确定一组合适的指标权重,通过提出随机森林(random forest, RF)模型与层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)相结合的模型对不同指标进行客观赋权重,以区分不同指标对崩塌易发性的影响。该耦合模型利用RF模型计算出各指标的客观权重,作为层次分析法的初始权重来修正判断矩阵,最终获得各指标的综合权重。以陕西省绥德县为研究对象,通过分析大量文献及进行相关性分析后选取坡向、曲率、坡度、地貌、降雨量、距水系距离、地层岩性、距道路距离及归一化植被指数(normalized vegetation index, NDVI)9个影响因子作为评价指标,结合ArcGIS空间分析功能,采用RF模型、RF-AHP模型进行崩塌易发性评价,评价结果用受试者特征曲线(receiver operate curve, ROC)进行检验。结果表明:影响崩塌的9个评价指标中,距水系距离对其影响最大;崩塌高易发区呈线性分布在水系及道路附近;RF-AHP模型较RF模型的预测精度提高了4.5%。说明RF-AHP模型更适合此研究区的崩塌易发性评价,评价结果可为绥德县防灾减灾工作提供理论指导。     

基于径向基神经网络的思南县崩塌易发性评价

贵州省思南县境内崩塌地质灾害较为发育,通过对县域崩塌易发性进行预测,可准确获取崩塌地质灾害分布规律,为国土部门开展崩塌防治提供科学指导。因此,首先采用遥感和地理信息系统等技术,对思南县的自然地理和地质条件等因素进行分析;再采用频率比分析和相关系数分析法,建立崩塌地质灾害与基础影响因子之间的非线性响应关系;最后,首次提出一种典型的机器学习:径向基神经网络模型,对思南县崩塌易发性进行预测并绘图。结果表明:径向基神经网络预测思南县的崩塌易发性的准确率(AUC曲线)达到0.945,非常准确地预测出了思南县崩塌地灾的分布规律。且崩塌易发性分布图显示极高、高、中等、低和极低易发区面积占县域总面积的比值分别为13.06%、14.08%、25.41%、23.68%和23.77%。     

基于地理信息系统与斜坡单元的峨边县地质灾害易发性评价

斜坡单元依据山脊线和山谷线划分的单元,能够体现研究区的真实地质环境条件,作为评价单元在地质灾害易发性评价中具有重要意义。采用地理信息系统(geographic information system, GIS),运用水文分析工具提取峨边县斜坡单元,选取归一化植被指数、坡度、高程、地形起伏度、地层岩性、距水系的距离、距断层距离、距道路的距离8个因子,使用逻辑回归模型(logistic regression, LR),制得地质灾害易发性概率图,将其划分为非易发区、低易发区、中易发区、高易发区和极高易发区。结果表明：ROC(receiver operating characteristic curve)曲线的线下面积(area under curve, AUC)精度检验值为0.917,极高易发区和高易发区内地质灾害点数占总灾害点数的81.3%,说明对峨边县进行基于斜坡单元使用逻辑回归进行地质灾害的易发性评价具有可行性和较高精度。     

基于熵指数与逻辑回归耦合模型的滑坡灾害易发性评价—以蓝田县为例

以蓝田县作为研究区,选取高程、坡度、坡向、曲率、降雨量、距水系距离、地层岩性、距断层距离、距道路距离、归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)共10类评价因子,分别采用皮尔森相关系数、方差膨胀因子、容忍度3种指标对评价因子之间的多重共线性问题进行分析。结果表明,各选取因子之间多重共线性较低,可以认为各因子相对独立。随后,采用频率比法分析各评价因子与滑坡灾害点之间的空间分布关系。分别利用熵指数(index of entropy,IOE)模型、逻辑回归(logistic regression, LR)模型以及两种模型耦合作用下的逻辑回归与熵指数耦合(integration of logistic regression and index of entropy,IOE-LR)模型对研究区滑坡易发性进行评价,得到各模型下的研究区滑坡灾害易发性区划图。最终采用接受者操作特性(receiver operating characterstic, ROC)曲线验证并比较了3种模型的性能。成功率曲线表明,IOE模型、LR模型、IOE-LR模型的ROC曲线下的面积(area under curve, AUC)分别为0.735、0.742和0.805;预测率曲线表明,IOE模型、LR模型、IOE-LR模型的ROC曲线下的面积AUC分别为0.732、0.785和0.830,其中IOE-LR模型均具有最高的准确率。生成的滑坡易发性区划图可以为蓝田县政府合理解决土地利用规划问题以及减轻滑坡风险提供有效参考。     

基于支持向量机的滑坡易发性评价

应用支持向量机算法对湖南省靖州县的滑坡易发性进行评价.首先,通过实地调查、卫片判译及滑坡历史记录,共发现滑坡102处及非滑坡点100处,随机用70％数据来训练模型,30％数据来验证模型;其次,选取坡度、坡向、高度、河流距离、断层距离、公路距离、土地利用和人类活动强度8个地质灾害影响因子作为地质灾害易发性评价指标;然后,...     

基于信息量-随机森林模型的地震带地质灾害易发性评价：以松潘-较场地震带为例

地震会引起地表振动及破坏,同时加大滑坡、崩塌、泥石流等次生灾害的发生概率,对位于地震带区域城市进行地质灾害易发性预测,是地质灾害防治的有效措施。为了探究地震带区域地质发育程度对地质灾害的影响,以松潘-较场典型地震带的平武县为例,从地形地貌特征、地层地质条件、气象水文、地震带发育特征、土壤植被、人类工程活动影响六个方面选取地质灾害的诱发因子,采用信息量模型、信息量-AHP和信息量-随机森林(RF)三种评价模型对平武县地质灾害进行易发性评价,结果表明信息量-RF模型的对比分析结果优于其他两种模型,ROC曲线精度评估信息量-RF模型的AUC值(0.991)高于信息量模型(0.931)和信息量-AHP模型(0.920),说明基于信息量耦合随机森林的综合易发性评价模型更适用于地震带地区的地质灾害易发性评价,具有良好的预测精度。     

基于加权信息量模型的滑坡灾害易发性评价——以灞桥区为例

以灞桥区作为研究区,在查阅大量相关文献以及对区域地质环境条件、滑坡特征分析的基础上,选取坡度、坡向、高程、曲率、地形起伏度、地貌类型、地层岩性、断层距离、水系距离、降雨量、归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、道路距离12类影响因素作为评价因子。基于熵指数模型(index of entropy, IOE)与信息量模型(IV),提出一种新的加权信息量模型(WIV),分别将三种模型用于研究区滑坡灾害易发性评价中。借助ArcGIS软件计算得到整个研究区滑坡易发性指数,根据自然间断点法划分为5个易发等级区,分别为极低、低、中、高、极高易发区,生成最终的滑坡易发性区划图。最后采用ROC曲线对三种评价模型进行检验与比较,结果表明:IOE、IV、WIV三种模型的成功率曲线的训练精度分别为76%、84%、88%;预测率曲线的预测能力分别为72%、86%、90%,由此得出WIV模型较IOE、IV模型预测准确率更高。同时,对三种模型之间的独立性进行了检验,结果表明IOE模型与IV、WIV模型呈低相关度,IV模型与WIV模型呈显著相关。研究结果可为评价模型间的选取以及当地有关部门进行防灾减灾、工程部署以及土地利用规划提供参考。     

基于频率比-随机森林模型的滑坡易发性评价

本文以陕西省洋县为研究区,通过搜集资料、实地调查获得研究区滑坡分布状况。结合研究区地质环境特征与前人研究经验,初步选取海拔、坡度、坡向、地形起伏度、曲率、距水系距离、距道路距离、降雨量及岩土体类型,共九种滑坡影响因子展开滑坡易发性研究。首先,采用皮尔森相关系数法对各因子间的相关性进行分析。其次,按照70/30的比例将滑坡数据随机划分为模型训练集与模型验证集。然后,采用模型训练集对频率比模型(FR)、随机森林模型(RF)及两者的耦合模型(FR-RF)进行训练,利用模型验证集对模型训练结果进行检验,并绘制ROC曲线。最后,利用验证后的模型绘制研究区滑坡易发性分区图。结果表明：(1)所选取的9个滑坡影响因子是相互独立的;(2)本研究所采用的三个模型均表现良好,其中FR-RF模型预测准确度最高(0.901),其次为RF模型(0.863),最后为FR(0.833);(3)本研究所绘制的滑坡易发性分区图可为当地政府制定土地利用规划、预防滑坡等方案提供参考借鉴。     

面向国土空间规划的地质灾害易发性评价模型——以自然遗产地梵净山为例

结合降水、地形、植被、土壤、水文和土地利用等数据构建最大熵模型和地理探测器模型相融合的乡镇单元尺度地质灾害易发性评价模型,以世界自然遗产地梵净山为案例进行模型应用.结果表明,梵净山地质灾害发生的高风险区和较高风险区主要位于梵净山东北侧的寨英镇、怒溪镇以及梵净山西侧的罗场镇、缠溪镇,中部的自然保护地灾害发生概率较低;梵净山地质灾害的发生与人类活动关系更大,最重要的影响因子为距居民点的距离;降雨是梵净山地质灾害发生的催化变量,能够强化多个影响因子的作用.采用受试者操作特征曲线以及Kvamme增益统计对模型精度进行验证,训练集和测试集的曲线下面积值分别为0.890和0.885, Kvamme增益统计值为0.89,表明所构建的模型精度较高,划分的地质灾害易发性等级区分度明显.     

确定性系数法的海城市地质灾害易发性评价

海城市地貌类型多样,地质灾害多发.本文选取高程、坡度、坡向、地层岩性、年均降雨量、距河流距离、植被覆盖度和距断层距离8个影响因子进行地质灾害易发性评价,基于ArcGIS栅格统计功能,运用确定性系数模型对海城市地质灾害易发性进行评价.结果表明:海城市地质灾害可分为高、中、低和不易发区,高易发区主要分布在海城市东南部低山丘陵地区;中易发区集中分布在高易发区外围的析木镇、牌楼镇和岔沟镇;低易发区零星分散于海城市各镇;不易发区主要分布在北部地形平缓的平原区.海城市地质灾害的发生受高程和地层岩性影响因子主要控制,经降雨诱发,受河流附近人为活动影响,并在坡度、坡向、植被覆盖度和距断层距离等多种因素影响下,导致海城市地质灾害发育程度和分区的不同.     

DPFT模型与RLS模型结合的实时预报模型

本文介绍了一个由法国首先提出的降雨径流流域模型,该模型把以转移函数一阶差分(DPFT)为基础的降雨径流模型与以渐消记忆递推最小二乘法(RLS)实现参数实时估计的自回归滑动平均模型结合在一起,前者用于上游子流域或支流流域:后者用于子流域以下.本文在DPFT参数计算上与原模型有所不同,经试验效果是好的.文中还用国内资料作了一个DPFT模型的算例,模拟精度是较高的.     

基于TSK模型的车辆跟驰模型

为解决传统的基于模糊推理的车辆跟驰模型参数校准精度差的问题,提出了基于TSK模型的车辆跟驰模型.采用改进的基于遗传算法的TSK模型辨识方法,对分组中数据点不足的情况作了特别处理,通过GPS采集跑车实验数据,根据实测数据构建并验证TSK模型.实验结果和理论分析吻合较好,模型精度提高了一个数量级,表明TSK模型用于车辆跟驰模型是可行的.     

非参数回归模型的模型检验

在此考虑非参数回归模型的模型检验问题．基于Plug-in经验似然方法。构造经验似然比检验统计量．证明其满足Wilks’现象,而得到了一定显著性水平的拒绝域,最后通过数据模拟。讨论了其检验功效．     

夸克-胶子等离子体模型与三火球模型

对比夸克—胶子等离子体模型与三火球模型物理图象的异同,以ＱＣＤ袋模型和统计流体力学模型的计算值对应三火球模型中重要参数及快度窗口粒子分布和多重数分布．     

线模型到面模型的转换

该文在传统线模型的基础上,建立了新的线—面混合模型,并通过对混合模型的自动消隐,实现线模型的消隐。所提算法均已在IBM/PC机上用TURBO PASCAL语言实现。     

XML模型到关系模型的映射

针对XML数据与关系数据在静态数据转换方面存在的问题,创建一个描述XML的XML model(XML模型).使用XML model和ER模型分别表示XML模式和关系模式,并分析模型间的映射关系,建立XML模式与关系模式的映射框架;给出从XML模式到关系模式的映射算法,应用该算法可以将XML数据转化为关系数据.     

一种基于灰色模型和机理模型集成的质量预测模型及其应用

针对长流程工业过程中产品质量难以实时检测且不易实现优化控制的难题,通过对生产数据特性和质量预测要求的分析,提出了一种基于GM(1,1)灰色模型和机理模型集成的质量预测模型.首先根据过程机理知识建立了粗糙质量预测模型;然后运用灰色预测中的残差辨识理论,用机理预测模型的残差时间序列建立残差GM(1,1)模型,其预测结果补偿机理模型的预测值.验证结果表明,该质量预测模型能获得较理想的质量预测精度,其应用可使产品质量得到显著的提高.     

从关系模式到网状模式

提出了一个在一般的概念下将关系式数据模式转换成网状数据模式的方法以及对生成的网状结构进行优化的几种方案,并根据图论方法导出结点的优化次序,提出了一个空间节约率决策函数,以决定多种优化方法的取舍。     

Vassicek模型下的风险模型

风险模型里加入利率,是基于货币的时间价值.从长期来看,利率不是固定的,而是一个随机变量.考虑一种具有随机利率的风险模型.随机利率的未来取值依赖于利率当前值,且具有均值回复的特点,故对随机利率采取Vassicek模型.通过分析带有此类随机利率的风险模型,得到利息力的联合分布、总索赔额的期望和方差的表达式.依据这些结果,可以得到未来收益和风险的更精确估计,对保险公司产品的制定具有参考意义.     

Ramsauer模型与球型光学模型的比较

Ramsauser模型[1]是计算中子全截面的经验模型,根据Ramsauser模型计算27-Co-59,41-Nb-93,83-Bi-209,五个核的中子全截面.APMN[2]程序中的球型光学模型是理论模型,通过它再次计算27-Co-59的中子全截面,然后两种模型进行比较,并对两种模型的计算结果做出分析结果.