專利名稱：基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自然災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
泥石流是常見(jiàn)的地質(zhì)次生災(zāi)害。泥石流可以在很短的時(shí)間內(nèi)聚集，然后滑體很快從勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能。泥石流災(zāi)害會(huì)對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大的災(zāi)害，并對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成很大的威脅。因此區(qū)域泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的健康、快速和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性是ー個(gè)地區(qū)在一定時(shí)期內(nèi)泥石流災(zāi)害活動(dòng)程度的綜合反映，即ー個(gè)地區(qū)在某ー時(shí)期內(nèi)可能發(fā)生的某種泥石流災(zāi)害的密度、規(guī)模、頻次，以及可能產(chǎn)生的危害范圍與危害強(qiáng)度的綜合概括。為此，需要對(duì)泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。泥石 流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)主要是根據(jù)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的地形、地質(zhì)、降雨、植被覆蓋情況等參數(shù)，或采用遙感、GIS、計(jì)算機(jī)、災(zāi)害評(píng)價(jià)模型等輔助技術(shù)，確定待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)發(fā)生泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性的聞低?，F(xiàn)有的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法主要有定性評(píng)價(jià)方法、統(tǒng)計(jì)分析方法以及人エ智能評(píng)價(jià)方法等。但是現(xiàn)有的這些泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法得到的評(píng)價(jià)結(jié)果精確度不高，無(wú)法對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種精確度更高的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，以對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性做出更為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供ー種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括確定評(píng)價(jià)單元；對(duì)所述評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行處理得到所述評(píng)價(jià)単元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)；依據(jù)所述評(píng)價(jià)單元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及所述評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建訓(xùn)練樣本集，所述歷史數(shù)據(jù)表示所述評(píng)價(jià)単元內(nèi)是否發(fā)生過(guò)泥石流災(zāi)害；依據(jù)所述訓(xùn)練樣本集構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型；采用所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。優(yōu)選地，所述確定評(píng)價(jià)單元包括利用數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)提取出小流域，將所述小流域確定為所述評(píng)價(jià)単元。優(yōu)選地，所述對(duì)所述評(píng)價(jià)単元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行處理得到所述評(píng)價(jià)単元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括對(duì)所述評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理；對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的所述泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行歸一化、離散化和整數(shù)化處理得到所述評(píng)價(jià)単元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)。優(yōu)選地，所述依據(jù)所述訓(xùn)練樣本集構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，包括利用所述訓(xùn)練樣本集對(duì)所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練；
以及對(duì)所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行參數(shù)學(xué)習(xí)。優(yōu)選地，采用所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)前,還包括判斷所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型是否滿足預(yù)定要求，如果否，則執(zhí)行依據(jù)所述評(píng)價(jià)單元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及所述評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建訓(xùn)練樣本集的步驟。本發(fā)明實(shí)施例提供的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，結(jié)合評(píng)價(jià)單元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)等構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，并采用該貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)；與現(xiàn)有技術(shù)中的其他泥石流災(zāi)害的評(píng)價(jià)方法相比，該方法通過(guò)評(píng)價(jià)単元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)的結(jié)合建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，采用該模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，極大地提高了泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度，采用該評(píng)價(jià)方法，能夠?qū)Υu(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性做出較為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明基于貝葉斯網(wǎng)模型的泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法的流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一基于貝葉斯網(wǎng)模型的泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法的流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例一機(jī)器學(xué)習(xí)得到的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例一調(diào)整后的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。現(xiàn)有技術(shù)中，泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法主要有定性評(píng)價(jià)方法、統(tǒng)計(jì)分析方法以及人工智能評(píng)價(jià)方法等。定性評(píng)價(jià)方法又叫專家打分法，一般情況下，地貌或地質(zhì)方面的專家到實(shí)地通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)、水文、降雨、植被覆蓋等條件進(jìn)行考察，然后根據(jù)自己的知識(shí)和以往的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)場(chǎng)給出泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)程度。該方法主要根據(jù)專家自身的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)單元的數(shù)據(jù)參數(shù)，評(píng)價(jià)的精確度很低。統(tǒng)計(jì)分析方法主要是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要有ニ元統(tǒng)計(jì)分析方法和多元統(tǒng)計(jì)分析方法。首先，收集足夠多的泥石流發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)和發(fā)生 地的地形、地質(zhì)、水文、降雨、植被覆蓋等參數(shù)的完整數(shù)據(jù)；第二，根據(jù)收集來(lái)的數(shù)據(jù)，提取發(fā)生地的泥石流災(zāi)害發(fā)生的評(píng)價(jià)指標(biāo)；第三，利用統(tǒng)計(jì)分析的方法和相關(guān)統(tǒng)計(jì)軟件，建立泥石流災(zāi)害發(fā)生的危險(xiǎn)性高低與評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的統(tǒng)計(jì)模型；最后，用取得的統(tǒng)計(jì)模型對(duì)未知的地區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到泥石流災(zāi)害發(fā)生的危險(xiǎn)性高低。統(tǒng)計(jì)分析的方法需要大量完整的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在實(shí)際應(yīng)用中獲取大量完整的數(shù)據(jù)是很困難的，因此，一般情況下，采用該方法得到的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度也較低。人工智能方法主要是利用人工智能的理論和算法對(duì)泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先，收集泥石流發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)的地形、地質(zhì)、水文、降雨、植被覆蓋等數(shù)據(jù)；第二，利用遙感和GIS等技術(shù)手段和評(píng)價(jià)指標(biāo)提取方法，計(jì)算出災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)；第三，選擇部分已知泥石流發(fā)生情況的地方，構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；第四，采用機(jī)器學(xué)習(xí)的理論和技術(shù)，用訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對(duì)人工智能模型進(jìn)行訓(xùn)練；最后，利用訓(xùn)練好的模型對(duì)未知區(qū)域進(jìn)行評(píng)價(jià)。通常用于泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的人工智能模型有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、決策樹(shù)等。但是，一般的人工智能評(píng)價(jià)方法有如下缺點(diǎn)不能同時(shí)把不同領(lǐng)域的知識(shí)整合到一個(gè)統(tǒng)ー的系統(tǒng)進(jìn)行災(zāi)害評(píng)價(jià)；也不能解決災(zāi)害評(píng)價(jià)中的不確定性問(wèn)題。因此，現(xiàn)有的人工智能評(píng)價(jià)方法對(duì)泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果同樣不夠準(zhǔn)確。隨著科技的發(fā)展，要求泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)取度越來(lái)越高，本申請(qǐng)的發(fā)明人通過(guò)仔細(xì)分析研究后發(fā)現(xiàn)，將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用到泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)領(lǐng) 域，并結(jié)合待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)發(fā)生泥石流災(zāi)害的歷史數(shù)據(jù)以及評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)構(gòu)建新的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，采用該新的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)泥石流的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠極大地提高泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是ー種概率網(wǎng)絡(luò)，它是基于概率推理的圖形化網(wǎng)絡(luò)，貝葉斯理論是這個(gè)概率網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是基于概率推理的數(shù)學(xué)模型，所謂概率推理就是通過(guò)ー些變量的信息來(lái)獲取其他的概率信息的過(guò)程；貝葉斯網(wǎng)絡(luò)用條件概率表達(dá)各個(gè)信息要素之間的相關(guān)關(guān)系，能在有限的、不完整的、不確定的信息條件下進(jìn)行學(xué)習(xí)和推理。本發(fā)明實(shí)施例基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，采用評(píng)價(jià)單元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及該評(píng)價(jià)単元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)作為信息要素，并在這些信息要素相互關(guān)系的基礎(chǔ)上建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，最后采用該貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。本發(fā)明實(shí)施例提供ー種基于貝葉斯網(wǎng)模型的泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，其流程圖如圖I所示，包括以下步驟步驟SlOl :確定評(píng)價(jià)單元。評(píng)價(jià)單元是指作為泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的最小単元，在對(duì)大的區(qū)域范圍(甚至國(guó)家范圍)進(jìn)行泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，流域提取計(jì)算比較復(fù)雜，對(duì)計(jì)算機(jī)性能比較高，此時(shí)可以先根據(jù)大的流域劃分，對(duì)評(píng)價(jià)范圍進(jìn)行劃分，然后在此基礎(chǔ)上，基于流域邊界提取算法，利用數(shù)字高程模型(DigitalElevation Model, DEM)數(shù)據(jù)，提取出小流域。具體地，該DEM數(shù)據(jù)可以是90m分辨率。步驟S102 :對(duì)評(píng)價(jià)単元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行處理得到評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)。泥石流災(zāi)害的評(píng)價(jià)參數(shù)包括降雨數(shù)據(jù)(年連續(xù)三天最大降雨值和年降雨量大于25mm的天數(shù))、植被覆蓋度指數(shù)、斷裂帶長(zhǎng)度、坡度大于25度的面積百分比、流域最大高程差以及流域形狀系數(shù)等參數(shù)，還可以包括其他參數(shù)。需要說(shuō)明的是，鑒于上述泥石流災(zāi)害的評(píng)價(jià)參數(shù)的単位不同，因此首先可以對(duì)其進(jìn)行歸一化處理、然后進(jìn)行離散化和整數(shù)化處理，以便在后續(xù)步驟中使用。步驟S103 :依據(jù)評(píng)價(jià)単元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建訓(xùn)練樣本集，歷史數(shù)據(jù)表示評(píng)價(jià)單元內(nèi)是否發(fā)生過(guò)泥石流災(zāi)害。由于泥石流災(zāi)害的發(fā)生一般具有反復(fù)性，所以，評(píng)價(jià)單元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)對(duì)該評(píng)價(jià)單元內(nèi)今后該地區(qū)會(huì)否發(fā)生泥石流災(zāi)害有重要的參考價(jià)值。具體地，在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)評(píng)價(jià)単元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)，把曾有泥石流災(zāi)害發(fā)生的評(píng)價(jià)單元定義為有災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)単元，把沒(méi)有泥石流災(zāi)害發(fā)生的評(píng)價(jià)單元定義為無(wú)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)單元，挑選出部分有災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)単元和部分無(wú)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)單元，作為訓(xùn)練樣本集，即訓(xùn)練樣本集是若干個(gè)評(píng)價(jià)単元的評(píng)價(jià)指標(biāo)和是否有災(zāi)害危險(xiǎn)的類別指標(biāo)組成的數(shù)據(jù)集。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，盡量均勻地挑選出部分有災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)単元和部分無(wú)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)價(jià)單元作為訓(xùn)練樣本集，以提高模型訓(xùn)練的準(zhǔn)確性。
步驟S104 :依據(jù)訓(xùn)練樣本集構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。具體地，可以結(jié)合專家的先驗(yàn)知識(shí)利用訓(xùn)練集構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型；與只由先驗(yàn)知識(shí)斷定的專家打分法、只由評(píng)價(jià)單元的地質(zhì)水文等參數(shù)確定的統(tǒng)計(jì)分析方法和人工智能方法相比，本發(fā)明實(shí)施例將訓(xùn)練集和先驗(yàn)知識(shí)相結(jié)合構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，采用該貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確度。步驟S105 :采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體地，可以將該待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，從而推導(dǎo)出該區(qū)域發(fā)生泥石流災(zāi)害的概率，然后根據(jù)發(fā)生概率的高低，對(duì)其發(fā)生泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行分級(jí)。本發(fā)明實(shí)施例提供的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，結(jié)合評(píng)價(jià)單元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)等構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，并采用該貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)；與現(xiàn)有技術(shù)中的其他泥石流災(zāi)害的評(píng)價(jià)方法相比，該方法通過(guò)評(píng)價(jià)単元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)的結(jié)合建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，采用該模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，極大地提高了泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度，采用該評(píng)價(jià)方法，能夠?qū)Υu(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性做出較為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例一提供ー種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，其流程圖如圖2所示，該方法包括以下步驟步驟S201 :把大流域分割成若干個(gè)小流域，將小流域確定為評(píng)價(jià)單元。具體地，在本發(fā)明實(shí)施例中，如果評(píng)價(jià)范圍較大，則首先把大流域邊界分割成小塊，基于小流域提取算法，提取出這些小塊的小流域，將這些小流域確定為評(píng)價(jià)單元。步驟S202 :對(duì)評(píng)價(jià)単元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理。具體地，在本發(fā)明實(shí)施例中，可以采用如下方式對(duì)評(píng)價(jià)単元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理對(duì)于年連續(xù)最大降雨值可以首先對(duì)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的各個(gè)氣象站點(diǎn)的降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到各個(gè)站點(diǎn)的年連續(xù)三天最大降雨值，然后利用氣象站點(diǎn)的年連續(xù)三天最大降雨值對(duì)整個(gè)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行空間插值，得到年連續(xù)三天最大降雨值的空間化柵格數(shù)據(jù)，然后與評(píng)價(jià)單元的流域邊界做柵格統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出該評(píng)價(jià)單元的年連續(xù)三天最大降雨值的平均值。在本發(fā)明實(shí)施例中，具體可以采用ArcMap中的Zonal Statistics功能集合評(píng)價(jià)單元邊界數(shù)據(jù)做柵格統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出評(píng)價(jià)單元的年連續(xù)三天最大降雨值。對(duì)于年降雨量大于25mm的天數(shù)首先對(duì)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的各個(gè)氣象站點(diǎn)的降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到各個(gè)站點(diǎn)的年降雨量大于25_的天數(shù)，然后利用氣象站點(diǎn)的年降雨量大于25mm的天數(shù)對(duì)整個(gè)評(píng)價(jià)范圍進(jìn)行空間插值，得到年降雨量大于25mm的天數(shù)的空間化柵格數(shù)據(jù)，然后與評(píng)價(jià)單元的流域邊界做柵格統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出該評(píng)價(jià)単元的年降雨量大于25_的天數(shù)的平均值。在本發(fā)明實(shí)施例中，具體也可以采用ArcMap中的Zonal Statistics功能集合評(píng)價(jià)單元邊界數(shù)據(jù)做柵格統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出評(píng)價(jià)單元的年連續(xù)三天最大降雨值。對(duì)于植被覆蓋度可以利用植被覆蓋度指數(shù)計(jì)算公式(1)，對(duì)評(píng)價(jià)単元內(nèi)的土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算得到植被覆蓋度指數(shù)的柵格數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.ー種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括 確定評(píng)價(jià)單元； 對(duì)所述評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行處理得到所述評(píng)價(jià)単元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)； 依據(jù)所述評(píng)價(jià)單元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及所述評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建訓(xùn)練樣本集，所述歷史數(shù)據(jù)表示所述評(píng)價(jià)単元內(nèi)是否發(fā)生過(guò)泥石流災(zāi)害； 依據(jù)所述訓(xùn)練樣本集構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型； 采用所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述確定評(píng)價(jià)單元包括 利用數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)提取出小流域，將所述小流域確定為所述評(píng)價(jià)単元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述對(duì)所述評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行處理得到所述評(píng)價(jià)単元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括 對(duì)所述評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理； 對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的所述泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行歸一化、離散化和整數(shù)化處理得到所述評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述依據(jù)所述訓(xùn)練樣本集構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，包括 利用所述訓(xùn)練樣本集對(duì)所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練； 以及對(duì)所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行參數(shù)學(xué)習(xí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，采用所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)前，還包括判斷所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型是否滿足預(yù)定要求，如果否，則執(zhí)行依據(jù)所述評(píng)價(jià)單元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及所述評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建訓(xùn)練樣本集的步驟。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括確定評(píng)價(jià)單元；對(duì)所述評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行處理得到所述評(píng)價(jià)單元的泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)；依據(jù)所述評(píng)價(jià)單元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及所述評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建訓(xùn)練樣本集；依據(jù)所述訓(xùn)練集構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型；采用所述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。該方法結(jié)合評(píng)價(jià)單元內(nèi)泥石流災(zāi)害發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)以及評(píng)價(jià)指標(biāo)建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，采用該模型對(duì)待評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，極大地提高了泥石流災(zāi)害評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度，采用該評(píng)價(jià)方法，能夠?qū)Υu(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)的泥石流災(zāi)害的危險(xiǎn)性做出較為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102651053SQ20121009758
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者莊大方, 梁萬(wàn)杰, 江東 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所