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题名基于SHAP的可解释机器学习的滑坡易发性评价模型
被引量:3
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作者
崔婷婷
安雪莲
孙德亮
陈东升
朱有晨
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机构
重庆对外经贸学院数学与计算机学院
重庆师范大学GIS应用研究重庆市高校重点实验室
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出处
《成都理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第1期153-172,共20页
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基金
重庆市自然科学基金(CSTB2023NSCQ-MSX0618)
重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202302005)。
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文摘
机器学习在构建滑坡易发性评价模型中因其训练复杂且预测结果难以解释而发展受限。通过SHAP(SHapley Additive exPlanations)结合机器学习模型揭示各影响因子对滑坡发育的影响,增强模型可信度与可解释性。以三峡库区忠县为研究区,通过随机森林、XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)以及深度随机森林机器学习算法结合贝叶斯优化算法分别构建滑坡易发性评价模型;利用混淆矩阵及受试者工作特征曲线开展评价精度验证;基于4种分级方法得到滑坡易发性区划图;通过SHAP分析影响滑坡发育的主导因子。结果表明,优化后的XGBoost模型受试者工作特征曲线下面积(AUC)值(0.817)高于随机森林的AUC值(0.803)和深度随机森林的AUC值(0.806);不同分级方式下的易发性区划图分布差异很大,其中基于相等间隔法和XGBoost模型的分级效果相对更好,极高-高易发区主要集中在研究区的东南部和东北部,特别是长江及其支流两岸。SHAP图揭示各主导因子不同特征值对滑坡发育有明显差异,高程和距河流距离是研究区滑坡发育的主要影响因子,对滑坡发育贡献显著。本研究的XGBoost模型具有较高的预测精度,模型可解释性强,为滑坡灾害的精准防治提供科学依据。
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关键词
XGBoost
深度随机森林
SHAP
三峡库区
滑坡易发性评价
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Keywords
XGBoost
Deep Random Forest
SHapley Additive exPlanations
Three Gorges Reservoir Area
landslide susceptibility mapping
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分类号
P642.22
[天文地球—工程地质学]
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题名实对称区间矩阵特征值确界的交错定理及其应用
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作者
成龙
李耀堂
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机构
重庆对外经贸学院数学与计算机学院
云南大学数学与统计学院
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出处
《应用数学》
北大核心
2024年第1期52-62,共11页
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基金
国家自然科学基金(11861077)
重庆对外经贸学院研究项目(KYZK202311)。
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文摘
本文将实对称矩阵特征值的交错定理推广到实对称区间矩阵,给出了实对称区间矩阵特征值确界的交错定理,并应用该定理构造了估计实对称三对角区间矩阵特征值界的算法.文中数值例子表明,本文所给算法与一些现有算法相比在使用范围、计算精度和计算量等方面都具有一定的优越性.
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关键词
实对称矩阵
实对称区间矩阵
实对称三对角区间矩阵
特征值
特征值区间
交错定理
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Keywords
Real symmetric matrix
Real symmetric interval matrix
Real symmetric tridiagonal interval matrix
Characteristic value
Eigenvalue interval
Interleavement theorem
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分类号
O241
[理学—计算数学]
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