Pre- and post-earthquake regional loss assessment using deep learning     

Taeyong Kim  Junho Song  Oh-Sung Kwon 《地震工程与结构动力学》2020,49(7):657-678

As urban systems become more highly sophisticated and interdependent, their vulnerability to earthquake events exhibits a significant level of uncertainties. Thus, community-level seismic risk assessments are indispensable to facilitate decision making for effective hazard mitigation and disaster responses. To this end, new frameworks for pre- and post-earthquake regional loss assessments are proposed using deep learning methods. First, to improve the accuracy of the response prediction of individual structures during the pre-earthquake loss assessment, a widely used nonlinear static procedure is replaced by the recently developed probabilistic deep neural network model. The variabilities of the nonlinear responses of a structural system given the seismic intensity can be quantified during the loss assessment process. Second, to facilitate near-real-time post-earthquake loss assessments, an adaptive algorithm, which identifies the optimal number and locations of sensors in a given urban area, is proposed. Using a deep neural network that estimates area-wide structural damage given the spatial distribution of the seismic intensity levels as a surrogate model, the algorithm adaptively places additional sensors at property lots at which errors from surrogate estimations of the structural damage are the greatest. Note that the surrogate model is constructed before earthquake events using simulated datasets. To test and demonstrate the proposed frameworks, the paper introduces thorough numerical investigations of two hypothetical urban communities. The proposed frameworks using the deep learning methods are expected to make critical advances in pre- and post-earthquake regional loss assessments.  相似文献   

评估灌注桩极限承载力的概率能量法     

娄仲连  罗国煜 《高校地质学报》1998,4(4):452-458

本文研究用概率能量方法评估灌注桩极限承载力的可行性,研究所用数据取自南京市区的２００根桩例的ＣＡＰＷＡＰ反分析与静载试验结果。根据能量守恒定律并结合动态桩－土相互作用模型,详细地推导了桩极限承载力计算公式。并对其中的模型参数,Ｊｓ,Ｊｔ,Ｑｓ,Ｑｔ作为随机变量处理,统计分析了它们的平均值,标准差以及概率分布函数。用蒙特卡洛法模拟确定了桩极限承载力的概率分布函数,并进一步提出了计算桩极限承载力超过某一设计值的概率公式。通过计算的桩极限承载力与静载结果的良好可比性,说明了此方法的台理性与准确性。  相似文献   

渤海海域地震海啸灾害概率性风险评估   总被引：1，自引：0，他引：1  

李宏伟  王宗辰  原野  徐志国  王培涛  史健宇 《海洋学报》2019,41(1):51-57

渤海作为我国地震活动性最为活跃的近海,其地震海啸风险不可忽视。本文应用概率性海啸风险评估方法对渤海周边区域的海啸风险进行评估。根据历史地震目录建立了渤海区域的震级-频率关系,基于蒙特卡洛算法随机生成了一套10万年的地震目录,最终通过对地震事件的海啸数值模拟及最大波幅的统计分析给出了环渤海区域典型重现期的最大波幅分布以及重点城市的海啸波幅曲线。评估结果表明,渤海地区海啸风险主要集中在渤海湾和莱州湾周边,波幅可达到1~3 m,辽东湾地区海啸风险较低。  相似文献   

结合先验概率估计的GF-3影像水体概率估计方法     

孟令奎  毛旭东  魏祖帅  张文 《测绘学报》2019,48(4):439-447

综合SAR(synthetic aperture radar)影像的统计模型假设与k-means聚类算法,提出了一种结合水体分布先验概率估计的水体概率估计方法。首先,用贝叶斯推断对研究区域后向散射系数做统计模型假设。随后,结合聚类算法对像元作分类,估计水体分布先验概率,结合统计分布直方图使用非线性最小二乘拟合完成模型参数估计。试验选取了高分三号(GF-3)多种工作模式数据,并用高分一号(GF-1)影像进行验证。结果表明,该方法可有效实现SAR影像的高精度水体概率估计。  相似文献   

综合多特征的极化SAR图像随机森林分类算法   总被引：2，自引：1，他引：1  

徐乔  张霄  余绍淮  陈启浩  刘修国 《遥感学报》2019,23(4):685-694

为抑制相干斑噪声对极化SAR图像分类结果的干扰,本文提出一种综合多特征的极化SAR图像随机森林分类方法。该方法首先利用简单线性迭代聚类(SLIC)算法生成超像素作为分类单元;然后,基于高维极化特征图像,利用训练好的随机森林模型,统计决策树的分类投票数,计算各超像素的类别概率;最后,利用超像素间的空间邻域特征,采用概率松弛算法(PLR)迭代修正超像素的类别后验概率,并依据最大后验概率(MAP)准则得到分类结果;实现综合利用超像素和空间邻域特征,降低相干斑噪声干扰的极化SAR图像分类方法。实验对比结果表明:本文方法能得有效抑制极化SAR图像中相干斑噪声的干扰,得到高精度且光滑连续的分类结果。  相似文献   

概率风险评价及其在天基测控系统分析中的应用     

庄锦山 《全球定位系统》2010,35(4):58-61,66

介绍了概率风险评价方法及其相关的应用情况,给出了概率风险方法实施的一般过程,并将该方法应用于我国的天基测控系统风险分析中,给出了具体的应用示例,示例表明：概率风险评价方法对于研究天基测控系统的风险并采取相关措施有着积极的意义。  相似文献   

基于AIS信息校准的双频地波雷达的船只融合跟踪   总被引：2，自引：0，他引：2  

张晖  刘永信  纪永刚  王玲琳 《海洋学报(英文版)》2018,37(7):131-140

高频地波雷达（HFSWR）和自动船只确认系统（AIS）是船只跟踪的重要传感器。高频地波雷达可以用来跟踪探测区域的所有船只,而AIS只能用来确认合作船只的信息。由于海杂波的干扰,使用单频率地波雷达的船只跟踪会淹没在布拉格峰值的盲区里,改变探测频率是克服这一缺点的有效手段。在这种背景下,我们提出一种基于AIS校准的双频雷达融合探测算法。因为不同频率的地波雷达测量与AIS的测量值存在系统误差,所以AIS信息可以用来估计和校准地波雷达的每个频率的系统误差。首先,将合作目标的点迹测量与地波雷达的点迹测量通过JVC分配算法进行点迹关联。从合作船只的点迹关联结果中,双频雷达的系统误差可以估计和校准。其次,基于校准的双频雷达数据,使用融合JPDA-UKF算法进行船只跟踪。通过真实探测的数据的实验结果显示所提算法可以实时跟踪船只,相比单频率跟踪可以进一步提高跟踪能力和跟踪精度。  相似文献   

关于PN空间线性算子概率范数的讨论     

迟杰  闫常丽 《成都信息工程学院学报》2008,23(5):547-551

利用单位圆N（0,1）讨论PN空间中线性算子的概率范数的几个性质。  相似文献   

基于广义扩散方程海工混凝土结构耐久寿命概率评估方法     

王晓舟  金伟良  金立兵 《海洋工程》2009,27(3):85-90

针对国内现有的氯离子侵蚀寿命预测模型存在的问题,提出了基于广义扩散方程(GDF)的海洋环境下混凝土结构耐久寿命预测的概率方法.以某海上混凝土工程原位取粉测试及室内快速试验为手段,获得不同环境分区的时变模型参数统计值.采用随机抽样方法,实现结构各部位混凝土使用寿命的概率预测.通过对模型参数的敏感性分析讨论了该模型的优点.最后,提出了周期性检测,不断更新模型参数的动态寿命评估思路.  相似文献   

基于神经网络和地理信息的华东及华南地区降水概率预报          下载免费PDF全文

智协飞  张珂珺  田烨  季焱 《大气科学学报》2021,44(3):381-393

基于欧洲中期天气预报中心(the European Centre for Medium-Range Weather Fore-casts,ECMWF) 2015年2月8日-2016年12月31日中国华东及华南地区24 ～168 h预报时效的逐日24 h累积降水集合预报资料,利用前馈神经网络建立NN(Neutral Ne...  相似文献