滑坡易发性机器学习优化模型及可解释性研究

来源 :周新植 | 被引量 : 0次 | 上传用户:danrushui_80
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国西南地区山地环境分布广泛,地质环境条件和水文气候条件复杂多变,是我国滑坡灾害最严重的地区。滑坡具有致灾因素繁多、耦合成灾机理复杂的特点,导致难以提出有效的预测模型。滑坡易发性区划模型为提出比较有效防灾思路提供了良好基础,但预测模型的性能通常受到评价单元和评价因子的影响,并且评价结果因为“黑箱模型”的存在导致说服力不够。因此研究评价单元优选、因子筛选方法优选和构建可解释模型来提高模型的准确性和可解释性对治灾防灾具有重要意义。本文以渝东北典型山地地区城口县、巫溪县、巫山县、云阳县和奉节县为研究区,从评价单元优选、因子筛选方法优选和建立可解释模型三个方面进行滑坡易发性机器学习优化模型及可解释性研究。论文主要工作与成果如下:(1)通过收集历史滑坡资料,统计2000~2020年间发生在研究区的3594起滑坡,构建研究区历史滑坡编目,并分析研究区滑坡的时空分布特征和主要诱发类型。研究区受亚热带季风气候影响,研究区滑坡主要在7月~9月之间,降雨是研究区内滑坡的最主要诱因。(2)通过总结滑坡易发性研究中常用的5种评价单元,比较不同评价单元的优缺点和适用条件,选取栅格单元和斜坡单元作为本研究使用的评价单元。通过设置不同的参数,使用r.slopeunits工具划分30组不同的评价单元。评价单元优选的结果表明,斜坡单元中的SU16和SU21的评价结果最好。(3)基于对研究区自然地理概况、地理环境特征和滑坡发育特征的分析,选取地形地貌条件、地质条件、环境条件、和人类工程活动条件4大方面影响下的22个影响因子构建滑坡易发性评价指标系统。使用地理探测器、递归特征消除和多重共线性测试进行因子筛选方法优选,优选结果表明基于斜坡单元SU21使用递归特征消除方法的模型性能最好。使用因子筛选方法不仅可以降低模型的计算成本,也可以有效提高模型的性能。(4)使用SHAP算法建立研究区滑坡易发性区划的可解释模型,通过汇总图、依赖图和瀑布图对对区划模型进行全局和局部两个水平的解释。汇总图分析结果表明剖面曲率、高程和水流动力指数这三个地形地貌因子对研究区滑坡灾害的影响最大。使用瀑布图对双土老厂镇滑坡和铁炉墱滑坡的易发性进行分析,并将分析结果和现场的实地勘察报告进行对比。分析结果表明,水流动力指数、降雨条件以及高程是这两个滑坡的主要影响因素,分析结果和现场勘察报告基本一致。可解释模型为易发性区划结果提供丰富的补充,使区划结果更具有说服力。
其他文献
<正>为适应“新发展阶段、新发展理念、新发展格局,高质量发展”(以下简称“三新一高”)的纪检工作要求,税务部门要以税务纪检监察体制改革试点为契机,推进税务系统纪检工作深度融入税收治理,发挥强大的“监督保障执行,促进完善发展”的功效,确保党对税收工作的全面领导。
期刊
报纸
在“大众创业、万众创新”的时代宏图下,我国必须提高专业人才培养质量,将双创教育元素融入到人才培养环节中,以适应当前的产业结构升级和创新创业浪潮。中等职业学校作为输送技术技能型人才的主要阵地,不仅需要向学生传授相关专业知识和技能,还要着眼于提升学生的职业生涯规划能力和创新创业能力,促使学生适应时代发展新趋势,实现职业生涯的高质量发展。然而从历史发展轨迹来看,我国中等职业教育起步较晚,关于中职学校职业
学位
在边坡稳定分析中,岩土体的空间变异性是工程中不确定性来源之一,对边坡可靠性有着显著影响,然而传统的确定性分析方法无法充分考虑以及描述工程中存在的不确定性,导致对边坡的稳定性评价不够准确。其次,抗滑桩作为滑坡防治中常用的一种加固措施,能有效预防滑坡的发生。但是,目前将岩土体的空间变异性与抗滑桩相结合的研究相对较少,边坡岩土体的空间变异性对抗滑桩的影响尚不明确。针对上述问题,本文开展了考虑岩体和夹层空
学位
纵观美国音乐许可制度的历史,音乐传播技术的更新是制度变革的重要动因。随着数字化传播技术的出现,音乐产业开始走向现代化。音乐作品的表现形式从有形转为无形,传播速度更快、范围更广,音乐流媒体平台成为新的产业主体等等。种种变化给音乐版权许可制度带来了诸多新挑战:一是版权许可利益分配不均。许可费随着市场发展水涨船高,但利益分配比例却严重失衡,各主体间的矛盾不断激化。二是法定许可制度的失灵。许可费率标准严重
学位
本翻译实践报告的研究对象为美国当代著名黑人作家、记者塔涅西斯·科茨(1975-)撰写的小说《水舞者》。选自原文的第一章至第三章,该小说于2019年9月24日出版。该小说具有独特的写作风格和主题寓意。作为一部典型的美国黑人文学和魔幻现实主义小说,这部小说借鉴了黑人文学艺术的精髓,融合了后现代小说的手法,使小说的隐喻意义极其丰富。其中包含了大量的黑人英语、俚语、诗歌,需要译者在翻译过程中参考相关文献,
学位
<正>电动汽车(EV)车载充电机(OBC)可以根据功率水平和功能采取多种形式,充电功率从电动机车等应用中的不到2 kW,到高端电动汽车中的22 kW不等。传统上,充电功率是单向的,但近年来,双向充电越来越受到关注。本文将重点关注双向OBC,并讨论碳化硅(SiC)在中功率(6.6 kW)和高功率(11-22k W)OBC中的优势。
期刊
滑坡不仅给人类生命带来严重威胁,还对自然资源、生态环境和经济发展造成破坏。怒江流域地形地貌复杂,地质构造活动活跃,植被覆盖度高,该区地质灾害多属于隐蔽性强的高位远程链式灾害。高位远程滑坡发生后松散物质顺坡冲刷拉槽,易转化为泥石流,造成严重灾情。开展滑坡隐患监测识别和风险评价是减轻滑坡灾害的主要措施;因此,对怒江流域开展滑坡灾害监测识别和风险评价具有很强的现实意义。滑坡灾害隐患监测识别是近年防灾减灾
学位
现代书画大家黄宾虹(1865-1955),一生跨越三个时代。历经清末、民国、新中国,他的思考和实践,有着深刻的时代变化之痕迹。黄宾虹不仅在中国画方面取得了巨大的成就,在书法方面也极有建树。自古有谓“书画同源”之说,“同源”者,往往互生互发,相得益彰。黄宾虹基于深厚的国学根柢与对书法的独到洞见,从“书画同源”为切入点,以金石为基提炼出了可用于书法、绘画的五笔法,绘画中墨法的应用,在“书画同源”观念的
学位
在思想史上,俄国学者舍斯托夫不是以严密系统的理论,而是以对“必然性”的戒备和辩驳闻名于世。不同于那些只感兴趣于抽象世界的思想家,舍斯托夫格外关注鲜活的文学领域,并始终认为文学更能承载关怀个体性命运的终极目的,更能表征他一直呼告的、对抗理性的任务。他的很多著述都极具文学色彩,包括个人风格鲜明的随想、感悟类作品,以及对诸如莎士比亚、陀思妥耶夫斯基等经典作家作品的多种评述等。事实上,他正是以“文学性”为
学位