黄土丘陵区是地质灾害高发频发的地区之一,亟需采用合适的评价因子和训练模型开展地质灾害易发性评价研究。以郑州“7·20”特大暴雨期间受灾最严重的乡镇巩义市康店镇为研究区,基于卫星遥感解译、实地调查、无人机航拍及相关资料收...黄土丘陵区是地质灾害高发频发的地区之一,亟需采用合适的评价因子和训练模型开展地质灾害易发性评价研究。以郑州“7·20”特大暴雨期间受灾最严重的乡镇巩义市康店镇为研究区,基于卫星遥感解译、实地调查、无人机航拍及相关资料收集,构建覆盖黄土界面、人类工程活动、水动力作用3个主控因素13个影响因子的评价体系,采用CatBoost模型、XGBoost模型和LightGBM模型共3种机器学习算法,开展地质灾害易发性评价研究,基于性能最优的机器学习模型,运用SHAP(shapley additive explanations)算法完成特征全局解释与依赖性分析。结果表明:CatBoost模型的精度高于其他模型(XGBoost和LightGBM),在AUC(area under curve)值、SHAP准确度、精确率、召回率、F_(1)分数和野外验证中均表现最优,其极高、高、中、低、极低易发区域面积占比分别为3.19%、1.40%、2.04%、5.93%、87.44%,极高、高易发区域主要分布在人类活动强烈的冲沟两侧,切坡建房是地质灾害发生的重要诱因。本次研究旨在优化建模思路,对建模过程的不确定性和可解释性进行研究,对机器学习的易发性决策机理进行解释分析,为豫西黄土丘陵区地质灾害防治提供科学依据。展开更多
野外地质实践教学是高校地质类教学的重要组成部分,而教学安全是野外实践教学顺利进行的必要前提。为对教学路线进行全面、准确的风险评价,首先提出了针对山区野外地质实践教学实习路线的安全风险评价指标体系,其涵盖了滑坡风险、崩塌...野外地质实践教学是高校地质类教学的重要组成部分,而教学安全是野外实践教学顺利进行的必要前提。为对教学路线进行全面、准确的风险评价,首先提出了针对山区野外地质实践教学实习路线的安全风险评价指标体系,其涵盖了滑坡风险、崩塌风险和滑倒风险3类常见风险;然后通过使用基于层次分析(analytic hierarchy process,AHP)法和合成孔径雷达差分干涉测量(differential interferometric synthetic aperture radar,D-InSAR)的滑坡风险量化模型进行滑坡风险评价,使用结合危岩判别的易发处数量-运动距离耦合评价模型进行崩塌风险评价,使用组合权重的优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)进行滑倒风险评价,并使用组合权重的优劣解距离法得到3类风险的综合评价结果,构建了山区野外地质实践教学实习路线安全风险综合评价方法;最后将该方法应用于链子崖实习路线。结果表明:链子崖实习路线风险值整体较低,处于“较安全”水平,但局部存在“较不安全”路段,需要特别关注。研究提出的评价方法具有可行性与合理性,可以为保障实习人员的安全提供科学参考,并为野外地质实践教学安全与风险综合评价方法提供借鉴。展开更多
文摘黄土丘陵区是地质灾害高发频发的地区之一,亟需采用合适的评价因子和训练模型开展地质灾害易发性评价研究。以郑州“7·20”特大暴雨期间受灾最严重的乡镇巩义市康店镇为研究区,基于卫星遥感解译、实地调查、无人机航拍及相关资料收集,构建覆盖黄土界面、人类工程活动、水动力作用3个主控因素13个影响因子的评价体系,采用CatBoost模型、XGBoost模型和LightGBM模型共3种机器学习算法,开展地质灾害易发性评价研究,基于性能最优的机器学习模型,运用SHAP(shapley additive explanations)算法完成特征全局解释与依赖性分析。结果表明:CatBoost模型的精度高于其他模型(XGBoost和LightGBM),在AUC(area under curve)值、SHAP准确度、精确率、召回率、F_(1)分数和野外验证中均表现最优,其极高、高、中、低、极低易发区域面积占比分别为3.19%、1.40%、2.04%、5.93%、87.44%,极高、高易发区域主要分布在人类活动强烈的冲沟两侧,切坡建房是地质灾害发生的重要诱因。本次研究旨在优化建模思路,对建模过程的不确定性和可解释性进行研究,对机器学习的易发性决策机理进行解释分析,为豫西黄土丘陵区地质灾害防治提供科学依据。
文摘野外地质实践教学是高校地质类教学的重要组成部分,而教学安全是野外实践教学顺利进行的必要前提。为对教学路线进行全面、准确的风险评价,首先提出了针对山区野外地质实践教学实习路线的安全风险评价指标体系,其涵盖了滑坡风险、崩塌风险和滑倒风险3类常见风险;然后通过使用基于层次分析(analytic hierarchy process,AHP)法和合成孔径雷达差分干涉测量(differential interferometric synthetic aperture radar,D-InSAR)的滑坡风险量化模型进行滑坡风险评价,使用结合危岩判别的易发处数量-运动距离耦合评价模型进行崩塌风险评价,使用组合权重的优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)进行滑倒风险评价,并使用组合权重的优劣解距离法得到3类风险的综合评价结果,构建了山区野外地质实践教学实习路线安全风险综合评价方法;最后将该方法应用于链子崖实习路线。结果表明:链子崖实习路线风险值整体较低,处于“较安全”水平,但局部存在“较不安全”路段,需要特别关注。研究提出的评价方法具有可行性与合理性,可以为保障实习人员的安全提供科学参考,并为野外地质实践教学安全与风险综合评价方法提供借鉴。