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地震易发区存在严重的震灾威胁,科学优化地震易发区不同人口聚集区的避震疏散具有保障人民生命财产安全的重要意义。大学的教学、科研和生活区别于中小学,是一种特殊的人口聚集区。以宁夏大学为例,通过实地调查、资料和影像数据统计,运用GIS进行数据处理和分析,对避震疏散空间需求及路径进行优化。研究表明：在大学校园避震疏散时,可确定广场、草地和操场等开敞空间为避震场所;在避震空间容量约束下,可以通过优化后的区位配置（location allocation,LA）模型将校园避难人员分配到避震场所;应根据需求点和避震场所的空间分布,避让危险区域、避免人群相向移动建立避震路线;避震空间分布不平衡会导致无法快速有效避难。建议在人口高聚集处应增加可用于避震的开敞空间以加强疏散效率;为更好地发挥其避震作用,可将大学校园设置成中长期的避震场所。 相似文献
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对城市洪涝灾害下的人群疏散过程进行精细化模拟、探究群体疏散效率与个体洪涝风险暴露公平性之间的权衡关系(效率-公平之争)可以为城市洪灾应急管理提供重要决策支撑。本研究以深圳市某居民区为研究区,构建基于主体(Agent-based)的洪灾应急疏散模型,分析疏散人口数量、避难所容量分配、不同风险区居民分批疏散顺序以及批次之间间隔时间等因素对洪灾应急疏散的协同影响,探究疏散过程中效率与公平的权衡关系。研究表明：疏散效率主要受避难所容量分配方式和疏散人口数量影响,疏散公平性主要受不同洪涝风险区居民的疏散次序影响;洪灾应急管理部门应综合考虑人口分布和交通路网情况,按实际需求分配避难所容量;在疏散管理中,应考虑洪涝风险分区,引导居民以一定次序分批疏散,并合理控制批次间隔时间,从而实现城市洪涝疏散效率和公平的权衡。 相似文献
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随着国家对资源勘探增储的部署要求以及中长期科学和技术发展规划的专项实施,利用地震勘探手段,开展重点含钾盆地的综合预测和建立完善典型的成矿模式迫在眉睫。为此以LH三维地震资料为依托,对钾盐(杂卤石)预测技术进行了探索和总结,形成了一套以矿体空间分布、敏感测井曲线分析、多属性分析、数字高程模型应用、波形复杂程度和微细裂缝刻画、精细储层描述以及矿体综合评价分析为核心的地震综合识别技术,落实了有利目标111.41km2,为后续利用地震勘探方法进行矿产资源勘查提供借鉴。 相似文献
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2022年6月1日17时00分,继2013年芦山地震,时隔9年四川省雅安市芦山县再次发生MS6.1级地震。地震是诱发山区地质灾害的重要因素之一,往往造成大量的人员伤亡和财产损失。快速准确地获取地震诱发滑坡的空间分布范围对震后应急救援和临时安置点选取至关重要。本文基于全球地震诱发滑坡数据库,采用深度森林算法,建立了地震诱发滑坡空间分布概率近实时预测模型。将该模型应用于“6·1”芦山地震诱发滑坡的快速预测,在震后1 h内获取了滑坡空间分布概率预测结果,并第一时间到达震区进行地质灾害应急调查与模型复核。调查表明,本次地震诱发地质灾害以小型崩塌、滑坡为主,高易发区主要分布在芦山县北部和宝兴县西部的交汇区,断层上盘滑坡数量明显高于下盘。对比模型预测结果与宝兴东河流域地质灾害现场调查数据,发现模型预测准确率达80%以上,特别是相对较大规模的滑坡均发生在模型预测的高易发区,说明模型可以弥补震后现场调查与遥感数据获取时效性方面的不足,为震后应急救援提供科学支撑。 相似文献
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应用现有典型算法求解灌溉制度优化设计模型时,由于各种算法本身存在着不足,可被接受的模型最优解往往不能够被成功搜索到。自由搜索(Free Search,FS)是一种新的优化算法,对其进行了适当改进,针对灌溉制度优化设计模型实例,在不同的可供水量下,应用FS算法对该模型进行求解。结果表明,FS算法表现出良好的稳健性和收敛性;与以往的动态规划逐次逼近法(DPSA)、遗传算法(GA)及混沌算法(CA)对该实例的寻优结果相比,FS算法提高了寻优精度。FS算法原理简单,操作简便,是一种较好的优化灌溉制度的新方法。 相似文献
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煤矿救援机器人在执行救援任务时,在获得任务指令后首先需要获得环境模型,再利用内置算法在该环境模型中规划出一条从当前位置到目标位置的无碰撞路径。为减少救援机器人的移动时间,通常要求该路径为时间最优,而目前使用较多的传统A*算法在栅格地图环境下规划的路径存在路径冗余点多、路径转折角度大等问题,导致该路径对于可沿任意方向灵活移动的救援机器人来说是“非最优”的。为解决这一问题,在传统A*算法的基础上提出一种改进A*算法。首先,该算法在传统A*算法的基础上增加当前扩展节点的邻接点数量,以快速搜索获得初始路径;其次,通过设置距离阈值并重连路径点,去除初始路径的冗余点;根据步长分割路径获得间距更小的路径点集合,并再次去除冗余点;最后,为进一步对所得路径的转角进行平滑处理,采用5次B样条曲线进行拟合,最终得到路径点更少、路径代价更小、累计转折角度更小的优化路径。在5种不同尺寸、障碍物覆盖率为20%的栅格地图环境中利用MATLAB对上述改进A*算法进行仿真实验,并将改进A*算法的仿真结果与传统A*算法的仿真结果进行对比。结果表明:相对于传统A*算法,改进A*算法通过扩展邻接点、去除路径冗余点及路径平滑等操作,有效改善了传统A*算法的路径冗余点多和路径转折角度大等问题;此外,改进A*算法还能在一定程度上减少生成初始路径时的扩展节点数量,降低系统内存占用。 相似文献
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群智能优化算法在水文频率曲线适线中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
根据不同适线准则,研究群智能优化算法在水文频率曲线适线中的计算问题,为水利工程规划、水资源优化配置等提供依据。以陕北地区12个主要测站的年径流系列为例,选取五大分布类共12种分布线型,根据我国现行水利水电工程设计洪水计算规范,按照离(残)差平方和最小准则(OLS)、离(残)差绝对值和最小准则(ABS)、相对离差平方和最小准则(WLS),以MATLAB7.6为计算平台,研究模拟退火算法、遗传算法、粒子群算法和蚁群算法进行水文频率参数的估计。在不同适线准则下,陕北地区年径流最优频率分布模型为广义Logistic分布(Generalized Logistic Distribution,GLO),粒子群算法进行参数估算偏差最小。与传统优化方法相比,群智能优化算法对优化目标函数要求低,是一种推求年径流频率曲线统计参数的新途径。 相似文献
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矿井地质透明化是智能化煤矿建设的基础,三维地质建模是实现矿井地质透明的重要手段,以往采掘工作面地质建模存在插值算法不符合地质规律、多源异构地质数据融合程度低,以及煤矿生产装备与地质信息耦合少等问题。提出煤矿采掘工作面地质信息数字孪生的概念,采用离散光滑插值(Discrete Smooth Interpolation,DSI)算法,利用钻探数据及地震构造解释数据地质建模,建立DSI平行相似约束后迭代计算得到的地质综合模型。开发了三维地质建模软件,实现了点(地质点)、线(地质界线、地层界线)、面(三维地质界面)、体(封闭地质体)4种地质对象的构建,在体对象基础上开发了立方网功能,基于区域统计学算法对体对象内的空间数据进行属性插值。使用建模软件构建掘进、回采工作面数字孪生的地质模型载体,接入微震监测系统、电阻率监测系统、随掘地震监测系统、随采地震监测系统实时监测数据,实现工作面地质信息数字孪生,反映采掘扰动下的地质变化;为煤矿掘进生产提供基于地质模型的场景仿真和掘进规划巷道断面曲线下发,指导掘进机自主掘进,提供掘进前方地质异常距离预警,保障掘进地质安全;为回采工作面提供基于地质模型的场景仿真和规划截割曲线,指导采煤机自主规划截割,提供回采前方地质异常构造位置、应力集中区位置距离预警,提高回采工作的安全性。该技术在内蒙古鄂尔多斯唐家会煤矿进行了应用,为安全、高效采掘工作提供地质保障。 相似文献
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BP神经网络因具有良好的精度和拟合能力,被广泛地运用在区域性滑坡危险性预测中。本文建立了基于BP神经网络的地震滑坡危险性评价模型并应用于四川九寨沟地区,以2017年8月8日的九寨沟MS7.0地震引发的4834个历史滑坡为例,将其随机划分为70%的训练样本集用于九寨沟地区地震滑坡危险性预测,以及30%的验证样本集对预测结果的精度进行评估。选取高程、坡度、坡向、平行发震断层距离、垂直发震断层距离、震中距离、距道路距离、地面峰值加速度(PGA)以及岩性共9个影响因子,分析发震断层对地震滑坡的控制作用,并总结九寨沟地区地震滑坡空间分布规律特征,其中发震断层、岩性和坡度对九寨沟地区地震滑坡分布产生重要影响。利用模型得到九寨沟地震滑坡危险性预测图,结果显示73.19%的滑坡位于极高和高危险区域,与实际地震滑坡分布基本相符。通过30%的验证样本集来绘制预测成功率曲线,结果表明模型预测成功率(AUC值)为0.90,证实了BP神经网络在九寨沟地区地震滑坡危险性预测中具有良好的精度和拟合能力,评价结果为后续地震滑坡灾害预测和防震减灾工作提供了科学的参考。 相似文献
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蒙特卡罗模拟在区域地震滑坡灾害评价中应用 总被引：1，自引：0，他引：1
2004年10月23日,日本新泻中越地区发生史上最强地震之一,震级达到Mw6.6。这次地震诱发上千个规模大小不一、形式各样的滑坡,造成一定的灾害损失和人员伤亡。因此,为了有效地避免和减轻这方面的灾害,有必要有效地、科学地预测和评价地震诱发滑坡的空间发生规律。为此以一定的地区作为研究对象,提出了蒙特卡罗随机模拟和Newmark滑动体位移分析法在区域地震斜坡失稳概率分析中的应用。该法充分考虑到岩土参数和相关地震参数空间变异性,结合地理信息系统空间分析的优势,以网格模型为基础,分析该区斜坡滑动体位移分布规律,并以2cm为失稳临界值探讨网格斜坡破坏的概率。实例证明,所提出的模型有效地预测了滑坡发生的空间分布规律。 相似文献
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以穿越汶川震区的成兰铁路龙门山关键段为例, 探索提出了强震扰动背景下重大工程场区多尺度滑坡危险性评估方法。利用信息量模型反演评估了汶川地震诱发的同震滑坡空间分布特征, 以此为前提开展了区域和局地两种空间尺度的滑坡危险性预测评估。在区域廊带尺度上, 分别利用可能最大降雨量预测方法和信息量模型, 进行了日超越概率10%的最大降雨量时空分布预测及其诱发滑坡的危险性评估; 同时, 结合地震危险性区划成果, 开展了50年超越概率10%的基本地震动诱发滑坡的危险性评估。在局地场站尺度上, 利用基于崩塌运动过程模拟的Rockfall Analyst软件, 开展了柿子园大桥周边崩塌运动学特征(Runout)模拟和危险性评估。滑坡和崩塌危险性评估的结果分别为铁路规划选线和场站防护设计提供了不同尺度的地质安全依据。 相似文献
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针对选用不同网络结构的深度学习算法进行地球化学异常识别，重构符合成矿分布的地球化学背景时选择依据较少的问题，本文基于闽西南铜锌银成矿区1∶20万水系沉积物数据，采用3种无监督深度学习模型AE、MCAE、FCAE,分别提取了样本中多元素的组合结构特征、空间分布特征以及混合特征，并基于其重构地球化学背景，模拟成矿分布。结果显示，FCAE模型圈定的异常区域与已知铜矿点最贴合，其次是MCAE模型和AE模型，其AUC值分别为0.80、0.78、0.61,且FCAE模型和AE模型对卷积窗口尺寸变化不敏感；说明面向地球化学异常识别构建深度学习算法时，基于提取空间分布特征或混合特征的算法综合表现较好，且基于提取组合结构特征或混合特征的算法对由观测空间尺度变化或不一致引起的噪声有较强抗干扰能力。本文为因地制宜地构建基于深度学习算法的地球化学异常识别模型提供了有效依据。 相似文献
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基于深度学习的CZ铁路康定—理塘段滑坡易发性评价 总被引：1，自引：0，他引：1
CZ铁路康定至理塘段地处青藏高原东部边缘,区域内地形地貌多变、地质构造复杂,滑坡灾害极其发育,严重威胁着CZ铁路康定至理塘段的规划建设和未来安全运行。因此,选取高程、坡向、平面曲率、剖面曲率、地形起伏度、地表切割度、地形湿度指数、归一化植被指数、岩性、距断层距离、距河流距离、距道路距离共计12个影响因子构建滑坡空间数据库,采用深度学习的卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型进行滑坡易发性评价,根据易发性指数将研究区划分为极高易发区(13.76%)、高易发区(14.00%)、中易发区(15.86%)、低易发区(18.17%)、极低易发区(38.21%)5个等级,并与人工神经网络(artificial neural network,ANN)模型进行对比。结果表明,CNN模型的评价精度AUC(0.87)大于ANN(0.84)模型,且极高易发区的频率比值高于ANN模型,CNN模型在本研究区有着更高的预测能力;极高和高易发区主要分布在水系较为发育的地区,沿着雅砻江和其他河流两侧2 km范围内呈带状分布。滑坡易发性评价结果较好地反映了研究区滑坡灾害发育的分布现状,能够为该区的CZ铁路建设和未来安全运行过程中的防灾减灾工作提供科学的依据。 相似文献
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遗传算法(GA)与粒子群算法(PSO)分别具有缺乏目标导向性和易陷入局部最优的缺点,但同时分别具有全局搜索能力强与能有效传递优势信息的优点。本文以GA计算步结合精英保留策略作为PSO计算步的优势信息,避免PSO算法陷入局部最优,以PSO计算步结合非精英优化策略作为GA计算步的导向信息,克服GA算法缺乏目标导向的问题,建立了GA-PSO新算法。其具体过程为,通过采用GA计算步对解空间进行全局搜索并对精英个体进行保留,进一步,将适应度较差的个体利用PSO计算步进行优化。基于多峰函数的验证结果表明,GA-PSO算法在解空间中具有更强的全局搜索能力,同时具有更快的收敛速度。将GA-PSO算法应用到冻土非正交弹塑性本构模型的参数识别中,通过模型的参数识别以及模型预测结果对比与验证,结果表明GA-PSO算法能够有效识别冻土非正交弹塑性本构模型的参数,提升了模型的预测效果。 相似文献
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基于改进K-SVD字典学习方法的地震数据去噪 总被引：2，自引：0，他引：2
为实现更好的地震数据去噪技术,笔者引入一种新的算法:快速迭代收缩阀值法(FISTA),通过FISTA和K-奇异值分解(K-SVD)不断迭代更新K-SVD字典,利用更新得到的K-SVD字典对地震数据进行稀疏表示,去除稀疏系数中较小的数值,使数据中的随机噪声得到压制。对层状模型合成地震记录,Marmousi模型合成地震记录以及实际地震数据进行对比实验,得出FISTA算法较OMP算法能更好地提高地震数据的信噪比,同时有效地保护了反射信号。 相似文献
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大数据及机器学习技术在解决各行各业的复杂非线性关系问题方面已经体现出巨大的优势。本文尝试将随机森林(RF)算法引入三维成矿预测领域来开展研究,以胶东大尹格庄金矿为研究对象,在构建招平断裂(地质体)三维模型的基础上,通过各种空间分析方法提取控制矿体形成的若干控矿地质因素特征值,进而获取成矿空间中控矿地质因素分布值,最后将矿区钻孔立体单元化形成采样数据集并利用RF算法对矿区开展三维矿体定位预测,结果表明:决策树棵数M=800、属性个数K=7是最优参数,能获得总体精度97.32%和kappa系数0.6292的综合分类精度;RF算法的分类精度要优于支持向量机(SVM)算法和多层感知器(MP)算法。RF算法对大尹格庄金矿开展的三维矿体定位预测取得了较好效果,并在矿区深边部预测了7个三维找矿靶区,证明大数据技术在矿产资源定位预测方面具有巨大的应用前景。 相似文献