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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地质预测,具体涉及一种降雨地质灾害危险性模拟方法及装置。
技术介绍
1、降雨会引发数量多、范围广、致灾重的群发型地质灾害,危害人类生命财产、破坏人类生活、经济活动和人类生存与发展的资源,给人类生活带来极大的损害。
2、相关技术中,通常使用基于物理机理模型、统计分析或阈值进行降雨地质灾害危险性模拟。基于物理机理模型的方法需要区域的土体力学参数、水文参数和地形参数等,数据获取难度大;基于阈值的方法是基于降雨强度、降雨量等相关阈值评估降雨地质灾害的危险性,该方法使用区域尺度较小,且降雨的影响具有一定滞后性,难以准确模拟。
3、鉴于此,需要一种能够提高预测准确率的降雨地质灾害危险性模拟方法。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种降雨地质灾害危险性模拟方法,以提高预测准确率。
2、第一方面,本专利技术提供了一种降雨地质灾害危险性模拟方法,方法包括:获取原始地质灾害数据和环境因素信息,其中原始地质灾害数据表征待测试区域地质灾害的初始状态,环境因素信息用于表征自然条件对待测试区域地质稳定性的影响情况;基于原始地质灾害数据,构建空间分布矩阵,其中,空间分布矩阵为待测试区域发生地质灾害的概率矩阵;基于环境因素信息,构建环境影响矩阵,其中环境影响矩阵为环境因素对待测试区域地质灾害的影响权重矩阵;基于环境影响矩阵,生成与环境影响矩阵相匹配的初始模型;获取初始模型的初始预测结果,并基于初始预测结果和空间分布矩阵,校正初始模型;获取实时降雨数据,
3、在本实施方式中,将降雨地质灾害历史灾情数据的空间异质性融合到模型中,能够体现多环境因素对降雨地质灾害危害性的复杂影响。能够提高预测的准确性。
4、在一种可选的实施方式中,环境因素信息包括降雨和地表特征,其中地表特征包括海拔、坡度、坡向、地质岩性、岩土参数、水文参数、土地利用和土壤湿度中的至少一种。
5、在本实施方式中,环境因素信息包括降雨和地表特征,有助于进行风险评估,提高后续模型预测的准确性,以进行地质灾害的预防。
6、在一种可选的实施方式中,基于环境因素信息,构建环境影响矩阵包括:排列环境因素信息,并构建包含环境因素信息的环境因素矩阵;构建与环境因素矩阵相匹配的权重矩阵,其中权重矩阵内权重参数与环境因素矩阵一一对应;基于环境因素矩阵和权重矩阵,构建环境影响矩阵。
7、在本实施方式中,基于环境因素矩阵和权重矩阵构建环境影响矩阵,可以对不同的环境因素进行优先级划分,平衡不同环境因素对后续模型预测准确性的影响。
8、在一种可选的实施方式中,排列环境因素信息,并构建包含环境因素信息的环境因素矩阵包括:针对环境因素信息进行类别划分,获取若干个环境因素的因子数据;将因子数据一维化处理,并将处理结果作为环境数据;基于环境数据,构建环境因素矩阵。
9、在本实施方式中,将因子数据进行一维化处理,可以降低数据处理的复杂性,有助于提高模型的训练速度和预测性能。
10、在一种可选的实施方式中,构建与环境因素矩阵相匹配的权重矩阵包括:基于环境因素矩阵,获取不同环境因素的特征序列;基于特征序列,确定环境因素的客观权重,其中客观权重与环境因素的特征序列相对应;构建包含客观权重的权重矩阵。
11、在本实施方式中,通过构建与环境因矩阵相匹配的权重矩阵,客观权重可以根据实际情况的变化进行调整,可以提高方法的灵活性和适应性。
12、在一种可选的实施方式中,基于环境影响矩阵,生成与环境影响矩阵相匹配的初始模型包括:针对原始地质灾害数据包含的目标灾害数据,获取与目标灾害数据相匹配的回归系数;构建包含回归系数的回归矩阵;基于回归矩阵和环境影响矩阵,以逻辑回归模型为基线模型构建初始模型。
13、在本实施方式中,以逻辑回归模型为基线模型构建初始模型,可以提高模型效率和预测的准确性。
14、在一种可选的实施方式中,基于原始地质灾害数据,构建空间分布矩阵包括:获取原始地质灾害的绝对概率信息,其中绝对概率信息表征原始地质灾害数据与待测试区域面积的比例关系;基于绝对概率信息,构建空间分布矩阵。
15、在本实施方式中,通过获取绝对概率信息,可以对待测试区域进行初步的危险性评估,有助于后续对初始模型进行优化和调整。
16、在一种可选的实施方式中,获取初始模型的初始预测结果:获取第一降雨数据,其中第一降雨数据包括第一降雨量和第一持续时间;将第一降雨数据输入至初始模型,以获取初始预测结果。
17、在本实施方式中,通过将第一降雨数据输入至初始模型,可以确定降雨对地质灾害危险性的影响。
18、在一种可选的实施方式中,基于初始预测结果和空间分布矩阵,校正初始模型包括:基于初始预测结果,获取初始预测矩阵,其中初始预测矩阵与空间分布矩阵的格式相同;基于空间分布矩阵和初始预测矩阵,获取残差矩阵;获取与残差矩阵相匹配的协方差矩阵,并根据协方差矩阵调整初始模型。
19、在本实施方式中,利用空间分布矩阵和初始预测矩阵对初始模型进行调整和优化,可以提高模型预测的准确性和适应性。
20、第二方面,本专利技术提供了一种降雨地质灾害危险性模拟装置,装置包括:收集模块,用于获取原始地质灾害数据和环境因素信息,其中原始地质灾害数据表征待测试区域地质灾害的初始状态,环境因素信息用于表征自然条件对待测试区域地质稳定性的影响情况;空间分布矩阵构建模块,用于基于原始地质灾害数据,构建空间分布矩阵,其中,空间分布矩阵为待测试区域发生地质灾害的概率矩阵;环境影响矩阵构建模块,用于基于环境因素信息,构建环境影响矩阵,其中环境影响矩阵为环境因素对待测试区域地质灾害的影响权重矩阵;模型构建模块,用于基于环境影响矩阵,生成与环境影响矩阵相匹配的初始模型;校正模块,用于获取初始模型的初始预测结果,并基于初始预测结果和空间分布矩阵,校正初始模型;输出模块,用于获取实时降雨数据,并将实时降雨数据输入至校正后的初始模型,获取模拟结果。
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1.一种降雨地质灾害危险性模拟方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述环境因素信息包括降雨和地表特征,其中所述地表特征包括海拔、坡度、坡向、地质岩性、岩土参数、水文参数、土地利用和土壤湿度中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述基于所述环境因素信息,构建环境影响矩阵包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述排列所述环境因素信息,并构建包含所述环境因素信息的环境因素矩阵包括:
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述构建与所述环境因素矩阵相匹配的权重矩阵包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述环境影响矩阵,生成与所述环境影响矩阵相匹配的初始模型包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述原始地质灾害数据,构建空间分布矩阵包括:
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述初始模型的初始预测结果:
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述初始预
10.一种降雨地质灾害危险性模拟装置,其特征在于,所述装置包括:
...【技术特征摘要】
1.一种降雨地质灾害危险性模拟方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述环境因素信息包括降雨和地表特征,其中所述地表特征包括海拔、坡度、坡向、地质岩性、岩土参数、水文参数、土地利用和土壤湿度中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述基于所述环境因素信息,构建环境影响矩阵包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述排列所述环境因素信息,并构建包含所述环境因素信息的环境因素矩阵包括:
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述构建与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:齐文文,许冲,高会然,
申请(专利权)人:应急管理部国家自然灾害防治研究院,
类型:发明
国别省市:
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