滑坡易发性预测不确定性:环境因子不同属性区间划分和不同数据驱动模型的影响          下载免费PDF全文

黄发明  叶舟  姚池  李远耀  殷坤龙  黄劲松  姜清辉 《地球科学》2020,45(12):4535-4549

对于滑坡易发性预测建模，连续型环境因子在频率比分析时的属性区间划分数量（attribute interval numbers，AIN）和不同易发性预测模型是两个重要不确定性因素.为研究这两个因素对建模的影响规律，以江西省上犹县为例，考虑5种连续型环境因子AIN划分（4、8、12、16及20）和5种数据驱动模型（层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）、逻辑回归（logistic regression，LR）、BP神经网络（back-propagation neural network，BPNN）、支持向量机（support vector machine，SVM）和随机森林（random forest，RF）），总计25种不同工况下的滑坡易发性预测研究.再开展滑坡易发性指数的不确定性（包括精度评价和统计规律等）分析.结果表明:（1）对于同一模型，随着AIN值从4增加至8再到20时，易发性预测精度先逐渐提升，然后缓慢提升直至稳定；（2）对于同一AIN值，RF模型预测精度最高，其后依次为SVM、BPNN、LR和AHP模型；（3）在25种组合工况下，AIN=20和RF模型的预测精度最高，AIN=4和AHP模型精度最低，但在AIN=8和RF模型组合下的易发性建模效率较高且精度也较高；（4）更大的AIN值和更先进的机器学习模型预测出的滑坡易发性指数的不确定性相对较低，更符合实际的滑坡概率分布特征.在环境因子属性区间划分为8和RF模型工况下高效准确地构建滑坡易发性预测模型.   相似文献   

长江经济带岩盐矿特征与盐穴储库适宜性评价     

刘红樱  姜月华  杨国强  金阳  杨辉  周权平 《中国地质调查》2019,6(5):89-98

长江经济带包括上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川、重庆、云南和贵州11个省(直辖市),是我国重要的经济发展区域,油气资源长期安全可靠的储存对于该区经济可持续发展至关重要。基于长江经济带战略油气储库基地建设规划布局的需求,在充分收集利用前人地质调查和研究成果的基础上,对区内岩盐矿床进行了综合研究和分析,建立了层次结构模型,评价了盐穴油气储库建设的可行性。长江经济带除上海和贵州外,其余9省(直辖市)均发现了大量的岩盐矿床,主要成盐时代为震旦纪、三叠纪、白垩纪和古近纪; 成盐盆地范围0.29~10 000 km²,盐层累计厚度3~1 050 m,矿体埋藏深度40~3 400 m; 矿石中NaCl含量20%~99.86%; 矿体顶底板及夹层岩石主要为泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩。地质调查揭示出区内大部分地下盐穴远离地震活动带,构造稳定,因此可以改造为石油储库。考虑储气库的密闭性及安全性,江苏金坛盆地等6个盐矿埋深适中,建穴地质条件较好,适合建造储气盐穴库; 江苏淮安等14个盆地的局部地区适合建造天然气储库; 重庆垫江等11个盐矿埋深较大,可以建造储气盐穴库,但建造成本较高; 湖南澧县等21个盐矿埋藏偏浅,应选择更深部的盐层空间建造油气储库。建议在江苏金坛、淮安、赵集和丰县,江西清江和会昌,湖北云应、天门小板和潜江等盐矿地区优先开发利用盐穴。  相似文献   

桂林-阳朔地区DEM地形特征与岩性相关性分析及分类研究     

陈霄燕  潘军  邢立新  蒋立军  孙也涵  仲伟敬  范博文 《地球信息科学学报》2019,21(12):1867-1876

地形地貌是岩性解译的重要信息,地形因子作为描述DEM数字曲面几何特征的定量指标参数,可用来定量化表达不同岩性所在地区地形地貌特征。本文以桂林-阳朔地区为研究区,研究地形因子数学、地质意义,建立岩性与地形因子组合间的定量关联,进而实现岩石类型划分。本文基于ASTERGDEM提取坡度、起伏度等12个地形因子,在分析各个地形因子地质意义基础上,通过聚类分析及方差分析的多元统计分析方法,研究各岩性地形因子特性及其关联性,建立研究区岩性之间的定量差异;此外,利用因子分析方法研究岩性分类过程中的主导因素,确定适宜岩性分类方法以实现定量化岩性分类。实验结果表明：不同岩性、不同地形地貌的地形因子（组合）之间具有显著差异,基于因子分析得到的宏观地形复杂度指数（MTI）以及微观曲率指数（MCI）对岩石类型的分类精度达77.36%。研究表明,地形复杂度等地形因子可用于岩性分类,采用因子分析方法可获取反映地形地貌宏观、微观特征的定量指标,且岩性分类效果良好。  相似文献   

电离层局部格网降分辨率层析方法     

王文越  余接情  王颖  贾忱祎  吴立新  张绍良 《测绘学报》2020,49(7):843-853

网格划分是电离层层析的重要一环,也是影响层析精度的重要因素之一。然而,现有研究更多地关注如何通过反演算法及模型来提高精度,较少关注格网划分这一手段。本文拟从格网划分这一角度来对电离层层析方法进行优化。先利用若干试验研究了格网分辨率与层像精度的关系,然后在此结论基础上提出了一种通过降低非感兴趣区域格网分辨率来提高感兴趣区域层像精度的方法。为验证本文方法的可行性,分别开展了两个不同的层析试验。两个试验同时表明:相对于传统的格网划分方法,本文方法在均方根误差、平均绝对误差、68%及95%百分位、标准差等多个精度指标上均具有优势。根据本文试验,利用本文方法均方根误差及平均绝对误差可望分别减少15%至40%。  相似文献   

胶东焦家断裂带蚀变岩非镜像对称特征及其地质意义     

张亮亮  马生明  朱立新  林少一  周明岭  徐忠华  王建 《大地构造与成矿学》2020,(2):276-288

焦家断裂蚀变带是胶东地区最重要的控矿构造之一。该断裂带控制的矿床是创立“焦家式”金矿理论的重要实例基础。目前,焦家断裂带累计探明Au资源储量超过1200 t,并且还在不断增加,展现了深部重要的勘查和研究价值。焦家断裂带控制的矿体主要赋存在主断面下盘,断裂带发育于花岗岩中时,上盘发育钾长石化花岗岩、绢英岩化花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、(黄铁)绢英岩质碎裂岩,下盘发育黄铁绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗岩和钾化花岗岩,蚀变类型在主断面两侧呈现对称分布特征。但是在岩性特征、结构构造、蚀变强度、化学成分等方面差异明显,表现出非镜像对称特征。上盘蚀变岩厚度大于下盘,下盘花岗岩的构造破碎程度比上盘花岗岩更严重;断裂带上盘黄铁矿含量低、一般无矿化显示,下盘黄铁矿含量高,出现金矿化;断裂带上盘的中生代花岗岩中韧性变形不发育,以脆性破裂为主,下盘发育明显的韧性变形;断裂带上下盘不同蚀变带的成矿元素Au,矿化剂元素S,成矿伴生元素Ag、Pb、Zn,亲石分散元素Ba、Sr以及主量元素Na2O、MgO含量具有差异性,指示焦家断裂带主断裂面两盘经历了不同的成矿作用过程,下盘花岗岩的热液蚀变作用与成矿作用的关系更为密切。依据焦家断裂带不同蚀变带元素的非镜像对称性特征,可利用上、下盘花岗岩和构造蚀变带的地球化学标志识别矿体或者不同蚀变带的位置,对认识“焦家式”金矿床的成因机制、预测深部成矿前景、指导深部找矿具有重要理论和实际意义。  相似文献   

油砂的光谱反射特征及其遥感应用     

樊瑞雪  邢立新  潘军  单玄龙  仲伟敬 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(2):603-610

油砂作为21世纪以来世界能源的重要组成部分，已经有大量的地质工作者对其形成的地质特征、成矿带分布特征等进行了详细研究，并取得一定成果，但是对于遥感在油砂勘探中的应用少有研究。遥感技术识别不同地物的理论基础是同一波长位置处的反射率差异及反射率随波长的变化规律，因此本文通过分析油砂的实测光谱数据，得到其反射光谱的特征及规律。为实现在Landsat 8 OLI卫星遥感影像上对油砂的识别，根据油砂实测光谱的研究，分别提出基于油砂光谱特征和相关性分析的Landsat 8遥感影像油砂识别模式，并将其应用在柴达木盆地冷湖和马海两个研究区。结果表明：利用遥感影像进行油砂找矿靶区圈定是可行的；本文总结出的基于相关性分析的油砂提取模式优于光谱特征分析模式；冷湖地区用比值方法进行油砂遥感信息增强效果较好，马海地区则差值方法较好。  相似文献   

基于人工降雨试验的淮北地区产流产沙差异性研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

王振龙  杜明成  姜翠玲  王发信  王怡宁  周超 《水科学进展》2019,30(4):507-514

针对淮北地区水土流失问题，利用野外人工模拟降雨试验，分析了不同雨强（40 mm/h、60 mm/h和80 mm/h）和坡度（5°、10°和15°）条件下砂姜黑土和黄潮土产流产沙差异。结果表明:砂姜黑土初始产流时间长，产流总量小。坡面出现细沟时，砂姜黑土初始含沙量随时间变化有减小趋势，最终趋于稳定，而黄潮土含沙量呈波动变化；60 mm/h、80 mm/h雨强10°坡砂姜黑土产沙总量大于黄潮土，其他情况黄潮土产沙总量大于砂姜黑土，黄潮土土壤侵蚀严重。砂姜黑土表面细沟发育密度大，主要在坡面中下部，为相互连通的树枝状结构，而黄潮土表面细沟发育密度小，形成沟壑。两种土壤产流总量、产沙总量与坡度、雨强分别呈多元线性函数、多元幂函数关系，雨强对坡面产流产沙总量的影响大于坡度。  相似文献   

基于混合遗传算法的斜测电离图参数反演     

宋欢  胡耀垓  赵正予  姜春华 《地球物理学报》2014,57(3):703-714

斜向探测是获取电离层状态信息的重要手段之一，对斜测电离图的反演可以得到电离层的相关结构参数.遗传算法是一种有效的并得到普遍应用的反演方法，该算法的求解不依赖于初值的选择，可以有效地减少反演问题解的非唯一性，但也存在“过早收敛”和局部搜索能力差等缺陷，从而导致反演精度下降，影响反演结果的可靠性.本文提出将基于模拟退火的混合遗传算法应用到斜测电离图的参数反演中，该算法不仅把握总体能力强，且具有较强的局部搜索能力，是遗传算法和模拟退火算法的优势互补.为了验证该算法反演结果的可靠性和稳定性，首先分别采用遗传算法、模拟退火算法和混合遗传算法对合成的电离图进行反演，反演参数包括临界频率，最大电子浓度和半厚度.通过对三种算法反演结果的对比，得出混合遗传算法的反演结果最接近真实值，需要的迭代次数也远远小于其他两种算法；通过改变种群大小和总迭代次数来判断参数值的改变对三种算法反演结果的影响，得出混合遗传算法有效地降低了参数的选取对反演结果的影响.然后用这三种反演算法对实测电离图进行反演，并将它们的反演结果与斜测链路中点的实际垂测数据进行比较，结果显示混合遗传算法84.62%的反演结果可以控制在误差范围之内，高于遗传算法（76.93%）和模拟退火算法（65.38%）.这些都表明了混合遗传算法的反演结果具有较强的可靠性，在反演的寻优能力和稳定性上要明显优于遗传算法和模拟退火算法，对实测电离层图的反演具有很强的借鉴意义和应用价值.  相似文献   

空间链接器式多维通用饱和-非饱和流模型研究     

杨海  姜月华  周权平  杨辉  刘林 《水文地质工程地质》2020,47(5):31-42

多维饱和-非饱和流方程离散后生成的系数矩阵中常存在零系数，这将影响求解过程中的存储空间和计算效率。合理的系数矩阵优化方法既能保证模拟精度，又能提高模型在大规模网格单元中的计算效率及通用性。文章在多维饱和-非饱和流有限差分法基础上，预先记录不同方向上有效单元间的连接关系，避免了零系数的计算和存储，并结合矩阵标识法建立了空间链接器式多维通用饱和-非饱和流模型。通过模拟地下水位起涨、渗流面排水等四个经典案例及田间三场长历时小雨入渗过程，验证了该模型的模拟精度及计算效率。对比结果表明:该模型在多维度、不同边界条件（包括天然降雨、渗流面等）下的模拟精度与Hydrus、VSF等成熟软件相当，计算效率略低于Hydrus软件。田间模拟结果表明:VG模型中的参数n敏感性最强，需优先率定；因模型中尚未考虑大孔隙流影响，各层土壤水分响应时间滞后于实测过程；三场降雨计算时段末期，超过80%的入渗水量仍滞蓄在表层40 cm的土壤中，仅有约4%~12%的水量已转化为潜水。本文模型有望成为传统多维饱和-非饱和流模型的重要补充。  相似文献   

冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究     

张峰瑞  姜谙男  杨秀荣  申发义 《岩土力学》2020,41(2):509-519

为探讨冻融对寒区工程岩石剪切蠕变特性的影响，以吉林省辉白隧道花岗岩为研究对象，对经历不同冻融循环次数的试样开展细观特征分析和剪切蠕变试验。试验结果表明：（1）随着冻融次数的增加，试样裂隙、孔隙不断扩展，岩石表面损伤现象愈发明显；（2）试样主要以中小孔隙为主，孔隙度随着冻融次数的增加呈非线性增长趋势；（3）随着冻融循环次数增加，蠕变变形量和蠕变速率逐渐增大，而蠕变时长、破坏应力和长期强度均呈现明显降低趋势。根据试验结果，进行冻融岩石非定常蠕变参数的表达，提出了冻融岩石损伤黏性元件，构建了花岗岩冻融剪切蠕变本构模型。将蠕变试验曲线和理论模型拟合曲线进行对比，验证了模型的正确性和适用性。通过对蠕变参数进行敏感性分析，研究了其对花岗岩蠕变变形的影响，并给出了蠕变参数随冻融循环次数的变化规律。该研究结果对于寒区岩体工程长期稳定性评价具有指导意义。  相似文献