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基于随机森林方法的地震损失预测
被引量：
3
1
作者
梁梓豪
苗鹏宇
+1 位作者
Wang Jianming
王自法
《地震学报》
CSCD
北大核心
2024年第4期649-662,共14页
针对现有的基于实际震害评估的大多研究仅限于某特定区域和某种结构类型,且所采用的数据样本量也十分有限,本文基于随机森林模型,采用2011年3月11日东日本MW9.0地震的37万8037条建筑物实际震害数据,利用美国应用技术协会发布的地震震害...
针对现有的基于实际震害评估的大多研究仅限于某特定区域和某种结构类型,且所采用的数据样本量也十分有限,本文基于随机森林模型,采用2011年3月11日东日本MW9.0地震的37万8037条建筑物实际震害数据,利用美国应用技术协会发布的地震震害等级划分标准(ATC-13)预测了建筑物地震破坏所引起的损失,对建筑物损失的影响因素进行了特征重要性分析。结果显示:通过合成少数类过采样技术(SMOTE)解决数据不均衡和贝叶斯优化超参数之后,得到了基于随机森林的预测模型测试集的准确率为68.8%,轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌等四种破坏等级的召回率分别为65.0%,53.6%,74.8%,81.8%;考虑生命安全性能将模型转换为二分类之后,模型准确率进一步提高至87.5%,极大地改善了现有研究应用于建筑损失预测中数据样本量受限、数据不均衡等导致的最严重破坏等级精度低等问题。对随机森林模型特征重要性的研究表明:震中距、峰值加速度和vS30是最影响模型输出的特征。
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关键词
建筑
损失
数据
随机森林算法
地震损失预测
特征重要性
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职称材料
基于格网的全国尺度地震灾害损失预测系统设计与实现
被引量：
7
2
作者
丁香
王晓青
+2 位作者
窦爱霞
袁小祥
丁玲
《中国地震》
北大核心
2019年第2期238-247,共10页
空间格网数据相比于矢量数据具有运算速度快、处理简单的特点,适合地震灾害损失震前预测或震后快速评估。但地震损失评估涉及地震危险性及人口、房屋建筑及其地震易损性等不同类型数据在全国范围内的千米格网分布,数据量大,数据变化时...
空间格网数据相比于矢量数据具有运算速度快、处理简单的特点,适合地震灾害损失震前预测或震后快速评估。但地震损失评估涉及地震危险性及人口、房屋建筑及其地震易损性等不同类型数据在全国范围内的千米格网分布,数据量大,数据变化时形成新的格网数据的工作量较大,使用常规震害预测算法会影响评估效率。依据地震损失评估原理,采取前置确定性损失评估策略和算法优化,结合GIS功能设计并编程实现了具有风险评估相关数据千米格网化处理、地震损失预测与震后快速评估等核心功能的软件系统。利用该系统进行了2016~2025年中国大陆千米格网地震损失预测,结果表明评估效率显著提高,该系统为我国新一代地震重点监视防御区的确定提供了实用化的震害损失预测工具,同时,在地震损失快速评估中亦得到较好应用。
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关键词
千米格网
GIS
地震
灾害
损失
预测
损失
快速评估
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职称材料
题名
基于随机森林方法的地震损失预测
被引量：
3
1
作者
梁梓豪
苗鹏宇
Wang Jianming
王自法
机构
中国地震局工程力学研究所
中国地震局地震工程与工程振动重点实验
地震灾害防治应急管理部重点实验室
河南大学土木建筑学院
出处
《地震学报》
CSCD
北大核心
2024年第4期649-662,共14页
基金
国家自然科学基金(51978634)
中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项(2021B09)共同资助.
文摘
针对现有的基于实际震害评估的大多研究仅限于某特定区域和某种结构类型,且所采用的数据样本量也十分有限,本文基于随机森林模型,采用2011年3月11日东日本MW9.0地震的37万8037条建筑物实际震害数据,利用美国应用技术协会发布的地震震害等级划分标准(ATC-13)预测了建筑物地震破坏所引起的损失,对建筑物损失的影响因素进行了特征重要性分析。结果显示:通过合成少数类过采样技术(SMOTE)解决数据不均衡和贝叶斯优化超参数之后,得到了基于随机森林的预测模型测试集的准确率为68.8%,轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌等四种破坏等级的召回率分别为65.0%,53.6%,74.8%,81.8%;考虑生命安全性能将模型转换为二分类之后,模型准确率进一步提高至87.5%,极大地改善了现有研究应用于建筑损失预测中数据样本量受限、数据不均衡等导致的最严重破坏等级精度低等问题。对随机森林模型特征重要性的研究表明:震中距、峰值加速度和vS30是最影响模型输出的特征。
关键词
建筑
损失
数据
随机森林算法
地震损失预测
特征重要性
Keywords
building loss data
random forest
earthquake loss prediction
feature importance
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
基于格网的全国尺度地震灾害损失预测系统设计与实现
被引量：
7
2
作者
丁香
王晓青
窦爱霞
袁小祥
丁玲
机构
中国地震局地震预测研究所
出处
《中国地震》
北大核心
2019年第2期238-247,共10页
基金
地震行业科研专项(201508010)资助
文摘
空间格网数据相比于矢量数据具有运算速度快、处理简单的特点,适合地震灾害损失震前预测或震后快速评估。但地震损失评估涉及地震危险性及人口、房屋建筑及其地震易损性等不同类型数据在全国范围内的千米格网分布,数据量大,数据变化时形成新的格网数据的工作量较大,使用常规震害预测算法会影响评估效率。依据地震损失评估原理,采取前置确定性损失评估策略和算法优化,结合GIS功能设计并编程实现了具有风险评估相关数据千米格网化处理、地震损失预测与震后快速评估等核心功能的软件系统。利用该系统进行了2016~2025年中国大陆千米格网地震损失预测,结果表明评估效率显著提高,该系统为我国新一代地震重点监视防御区的确定提供了实用化的震害损失预测工具,同时,在地震损失快速评估中亦得到较好应用。
关键词
千米格网
GIS
地震
灾害
损失
预测
损失
快速评估
Keywords
Kilometer grid
GIS
Earthquake loss prediction
Prompt seismic loss assessment
分类号
P315 [天文地球—地震学]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于随机森林方法的地震损失预测
梁梓豪
苗鹏宇
Wang Jianming
王自法
《地震学报》
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于格网的全国尺度地震灾害损失预测系统设计与实现
丁香
王晓青
窦爱霞
袁小祥
丁玲
《中国地震》
北大核心
2019
7
在线阅读
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职称材料
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