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基于LSTM_TCN模型的降雨型滑坡时间概率预测及气象预警建模
被引量:
9
1
作者
赵玉
陈丽霞
梁梦姣
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期201-214,共14页
如果滑坡发生时间信息不完备则会导致滑坡与降雨时序关系错误,以至于降雨阈值模型精度偏低。以重庆市万州区1995-2015年所发生的降雨型滑坡为研究对象,将区内严重缺失历史滑坡时间信息的恒合乡作为验证区,提出了一种基于长短时记忆网络(...
如果滑坡发生时间信息不完备则会导致滑坡与降雨时序关系错误,以至于降雨阈值模型精度偏低。以重庆市万州区1995-2015年所发生的降雨型滑坡为研究对象,将区内严重缺失历史滑坡时间信息的恒合乡作为验证区,提出了一种基于长短时记忆网络(LSTM)融合时域卷积网络(TCN)的模型方法。该方法通过模拟降雨型滑坡发生时间与降雨量间的非线性关系,重建降雨型滑坡事件在某日发生的时间概率。将重建时间信息后的滑坡事件进行了验证与筛选,应用于累积有效降雨量-降雨历时曲线的合理划分,构建了滑坡气象预警模型。结果表明,本方法所预测滑坡时间概率平均值达到90.33%,高于人工神经网络(ANN)(71.17%)、LSTM(72.75%)和TCN(86.91%)的概率。利用预测概率高于90%的滑坡,将验证区18个时间信息扩充至201个。基于扩充时间信息后的滑坡数据所构建的气象预警模型比仅利用历史滑坡事件具有更合理的预警分级,在严重警告级别上有效预警率提升了42.86%。结果说明该方法可弥补野外调查中灾害数据时间信息不足的问题,为降雨型滑坡气象预警工作提供数据支撑,由此提高气象预警准确率。
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关键词
降雨
型滑坡
时间概率
e-d有效降雨阈值模型
TCN
LSTM
滑坡气象预警
在线阅读
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职称材料
基于I-D阈值的滑坡气象预警双指标模型
被引量:
11
2
作者
龚泉冰
殷坤龙
+4 位作者
肖常贵
陈丽霞
严亮轩
曾韬睿
刘谢攀
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期262-274,共13页
确定降雨阈值对于管控降雨型滑坡灾害风险具有重要意义。以浙江衢州市98处降雨型滑坡为例进行降雨阈值研究。在统计分析1970—2019年梅汛期间诱发滑坡降雨特征的基础上,首先对比分析I-D、E-D和E-I曲线建立的降雨阈值模型,然后基于I-D阈...
确定降雨阈值对于管控降雨型滑坡灾害风险具有重要意义。以浙江衢州市98处降雨型滑坡为例进行降雨阈值研究。在统计分析1970—2019年梅汛期间诱发滑坡降雨特征的基础上,首先对比分析I-D、E-D和E-I曲线建立的降雨阈值模型,然后基于I-D阈值建立以当日降雨量R0和5 d有效降雨量R5为预警指标的滑坡气象预警双指标模型,最后采用历史降雨和滑坡数据检验模型的合理性和可靠性。结果表明:(1)I-D模型对于降雨型滑坡的预测能力优于E-D和E-I模型;(2)按双指标模型反演衢州市历史50 a滑坡气象预警情况,红色、橙色和黄色预警的年均预警次数为1.5,3.2,9.3次,具有较高的合理性;20处验证滑坡点被双指标模型准确预警,其中15处为红色和橙色预警,此外模型成功预警了2014年全部8处降雨型滑坡;(3)用于检验模型预测能力的7处滞后性滑坡全部成功预警,其中3处橙色预警、3处黄色预警和1处蓝色预警。本研究提出的预警模型有助于衢州市滑坡气象预警发布,为政府部门开展风险评价和管理提供新思路与方法。
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关键词
降雨
型滑坡
有效
降雨
量
降雨
阈值
双指标
模型
滑坡气象预警
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职称材料
题名
基于LSTM_TCN模型的降雨型滑坡时间概率预测及气象预警建模
被引量:
9
1
作者
赵玉
陈丽霞
梁梦姣
机构
中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院
出处
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期201-214,共14页
基金
国家自然科学基金项目(41877525)。
文摘
如果滑坡发生时间信息不完备则会导致滑坡与降雨时序关系错误,以至于降雨阈值模型精度偏低。以重庆市万州区1995-2015年所发生的降雨型滑坡为研究对象,将区内严重缺失历史滑坡时间信息的恒合乡作为验证区,提出了一种基于长短时记忆网络(LSTM)融合时域卷积网络(TCN)的模型方法。该方法通过模拟降雨型滑坡发生时间与降雨量间的非线性关系,重建降雨型滑坡事件在某日发生的时间概率。将重建时间信息后的滑坡事件进行了验证与筛选,应用于累积有效降雨量-降雨历时曲线的合理划分,构建了滑坡气象预警模型。结果表明,本方法所预测滑坡时间概率平均值达到90.33%,高于人工神经网络(ANN)(71.17%)、LSTM(72.75%)和TCN(86.91%)的概率。利用预测概率高于90%的滑坡,将验证区18个时间信息扩充至201个。基于扩充时间信息后的滑坡数据所构建的气象预警模型比仅利用历史滑坡事件具有更合理的预警分级,在严重警告级别上有效预警率提升了42.86%。结果说明该方法可弥补野外调查中灾害数据时间信息不足的问题,为降雨型滑坡气象预警工作提供数据支撑,由此提高气象预警准确率。
关键词
降雨
型滑坡
时间概率
e-d有效降雨阈值模型
TCN
LSTM
滑坡气象预警
Keywords
rainfall-induced landslide
temporal probability
e-d
effective rainfall threshold model
TCN
LSTM
meteorological early warning for landslide
分类号
P642.22 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
基于I-D阈值的滑坡气象预警双指标模型
被引量:
11
2
作者
龚泉冰
殷坤龙
肖常贵
陈丽霞
严亮轩
曾韬睿
刘谢攀
机构
中国地质大学工程学院
中国地质大学地球物理与空间信息学院
中国地质大学地质调查研究院
浙江省地质环境监测中心
自然资源部浙江地质灾害野外科学观测研究站
出处
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期262-274,共13页
基金
国家重点研发计划课题(2023YFC3007201)
衢州市自然资源和规划局柯城分局科研项目(ZZCG2021058)。
文摘
确定降雨阈值对于管控降雨型滑坡灾害风险具有重要意义。以浙江衢州市98处降雨型滑坡为例进行降雨阈值研究。在统计分析1970—2019年梅汛期间诱发滑坡降雨特征的基础上,首先对比分析I-D、E-D和E-I曲线建立的降雨阈值模型,然后基于I-D阈值建立以当日降雨量R0和5 d有效降雨量R5为预警指标的滑坡气象预警双指标模型,最后采用历史降雨和滑坡数据检验模型的合理性和可靠性。结果表明:(1)I-D模型对于降雨型滑坡的预测能力优于E-D和E-I模型;(2)按双指标模型反演衢州市历史50 a滑坡气象预警情况,红色、橙色和黄色预警的年均预警次数为1.5,3.2,9.3次,具有较高的合理性;20处验证滑坡点被双指标模型准确预警,其中15处为红色和橙色预警,此外模型成功预警了2014年全部8处降雨型滑坡;(3)用于检验模型预测能力的7处滞后性滑坡全部成功预警,其中3处橙色预警、3处黄色预警和1处蓝色预警。本研究提出的预警模型有助于衢州市滑坡气象预警发布,为政府部门开展风险评价和管理提供新思路与方法。
关键词
降雨
型滑坡
有效
降雨
量
降雨
阈值
双指标
模型
滑坡气象预警
Keywords
rainfall-induced landslide
effective rainfall
rainfall threshold
double-index model
landslide meteorological warning
分类号
P642.22 [天文地球—工程地质学]
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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LSTM_TCN模型的降雨型滑坡时间概率预测及气象预警建模
赵玉
陈丽霞
梁梦姣
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
9
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职称材料
2
基于I-D阈值的滑坡气象预警双指标模型
龚泉冰
殷坤龙
肖常贵
陈丽霞
严亮轩
曾韬睿
刘谢攀
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
11
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