【基于支持向量機(jī)的滑坡空間預(yù)測(cè)參數(shù)優(yōu)化探究開題報(bào)告4200字】

開題報(bào)告題目基于支持向量機(jī)的滑坡空間預(yù)測(cè)參數(shù)優(yōu)化研究選題類型理論研究型一、選題依據(jù)(簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況,說明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn))：1.1選題依據(jù)與研究意義隨著人類社會(huì)的發(fā)展,人類活動(dòng)的空間、規(guī)模和復(fù)雜程度都在迅速進(jìn)行擴(kuò)展,在很大程度上改變著地球表面的形貌。地質(zhì)災(zāi)害主要是指由于人類改造或自然的活動(dòng)導(dǎo)致的地質(zhì)體發(fā)生改變，從而給人類社會(huì)帶來一定危害的事件[1]。在地質(zhì)災(zāi)害中，滑坡是一種最常見的地質(zhì)災(zāi)害，滑坡是一種自然地質(zhì)現(xiàn)象，它是由于斜坡上的巖土體在重力作用下整體或者部分向下滑動(dòng)而形成的[2]?；聻?zāi)害是危害極大的地質(zhì)災(zāi)害，其運(yùn)動(dòng)速度快、分布地區(qū)廣、災(zāi)害損失嚴(yán)重、發(fā)生頻率高，導(dǎo)致很難對(duì)其預(yù)防和控制[3]?；聨淼奈：τ袣某青l(xiāng)建筑、鐵路、公路、航道、房屋等，還有造成不計(jì)其數(shù)的財(cái)產(chǎn)損失和大量的人員傷亡。在我國(guó)，由于地理和地質(zhì)條件的復(fù),雜性和巨大的區(qū)域差異性,滑坡災(zāi)害問題較為嚴(yán)重，1983年3月5日發(fā)生在甘肅省東鄉(xiāng)縣的灑勒山滑坡，滑坡巖土體近4×107m3，摧毀4個(gè)村長(zhǎng)，死亡237人，傷22人，摧毀良田3000畝。1983年3月7日發(fā)生于甘肅東鄉(xiāng)灑勒山的超大型黃土滑坡,2個(gè)村莊被毀,227人喪生,22人受重傷,破壞房屋500間,毀壞小型水庫1座。1990年8月11日甘肅天水突發(fā)強(qiáng)降雨，使得鍛壓機(jī)床廠北邊山體驟然滑落，對(duì)當(dāng)?shù)卦斐闪司薮髶p失，共有4人死亡，6間車間遭到嚴(yán)重破壞[4]。2010年我國(guó)南方發(fā)生了百年難得一遇的大暴雨，包括兩廣地區(qū)、福建和江西等地遭受了嚴(yán)重災(zāi)害，其中僅江西一個(gè)省份就發(fā)生了6500多處滑坡及崩塌地質(zhì)災(zāi)害[5]。2015年8月12日，我國(guó)陜西省山陽縣中村鎮(zhèn)由于所處在不利的地質(zhì)條件下加上地址構(gòu)造和巖溶的長(zhǎng)期作用，該地區(qū)的煙家溝碾溝村發(fā)生了嚴(yán)重的山體滑坡災(zāi)害，致使傷亡和失蹤人數(shù)達(dá)到60多人，造成經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)5億元。2014年8月13日消息，8月12日，受強(qiáng)降雨影響，江西省遂川縣發(fā)生多起地質(zhì)災(zāi)害，其中發(fā)生4起山體滑坡，導(dǎo)致7人死亡。由此可見滑坡災(zāi)害危害性，滑坡災(zāi)害極大的妨礙到了人們安全生活和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，對(duì)滑坡災(zāi)害的易發(fā)性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)研究是極其重要的。本論文主要采用基于支持向量的不同核函數(shù)對(duì)遂川地區(qū)滑坡災(zāi)害進(jìn)行定量空間預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，并對(duì)不同核函數(shù)進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化研究。本研究對(duì)研究區(qū)滑坡預(yù)測(cè)及防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀滑坡災(zāi)害危害大、分布廣，且發(fā)生具有不確定性，因此它在很大程度上影響著人們的生活[6]。隨著現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論和科技的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)在滑坡災(zāi)害的危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)方面展開了許多研究和分析[7-13]。也隨著GIS技術(shù)在滑坡災(zāi)害空間預(yù)測(cè)研究中的廣泛應(yīng)用,滑坡災(zāi)害空間預(yù)測(cè)的精度和效率得到顯著提高[14-18],滑坡災(zāi)害空間預(yù)測(cè)模型得到了越來越廣泛的關(guān)注,對(duì)滑坡災(zāi)害的預(yù)測(cè)具有十分重要的意義。GIS技術(shù)在滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)研究方面得到了快速發(fā)展，國(guó)外研究者針對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)工作做出了巨大的貢獻(xiàn)。1983年，意大利學(xué)者等就已經(jīng)開始了區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)及預(yù)測(cè)問題的研究。1984年，美國(guó)的給出一種基于出現(xiàn)滑坡地質(zhì)單元百分比和坡度權(quán)重的滑坡易發(fā)性分析方法，以坡度為權(quán)重，計(jì)算了多個(gè)滑坡與各因子的百分比，最后確立了地質(zhì)、土壤和坡度是影響滑坡穩(wěn)定性的主要原因［19］。1987年，matula等利用的空間分析功能與預(yù)測(cè)模型的結(jié)合完成了滑坡預(yù)測(cè)因素的空間疊加，進(jìn)行了滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，得出了相應(yīng)的預(yù)測(cè)分區(qū)圖和滑坡敏感圖［20］。1990年之后，由于系統(tǒng)科學(xué)與非線性的快速發(fā)展以及地理信息技術(shù)的全面引入，許多研究者將信息論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)論等研究方法和ARCGIS技術(shù)應(yīng)用到滑坡災(zāi)害的預(yù)測(cè)方面。1997年，美國(guó)地調(diào)局頒布了滑坡災(zāi)害調(diào)查與分析的5年計(jì)劃，計(jì)劃要求對(duì)全國(guó)的主要城市、重要交通樞紐進(jìn)行滑坡災(zāi)害調(diào)查，并結(jié)合GIS技術(shù)進(jìn)行滑坡災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，編制全國(guó)滑坡災(zāi)害的空間分布狀況圖。2000年后，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)工作更加詳細(xì)，定量化程度進(jìn)一步提高，如A.Uromeihy等基于簡(jiǎn)單的格網(wǎng)單元對(duì)伊朗Khorshrostam地區(qū)進(jìn)行了滑坡災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)性分區(qū)，選擇了巖性、坡度、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、土地利用以及地下水作用等影響滑坡的因子，然后用模糊綜合評(píng)判計(jì)算潛在災(zāi)害指數(shù)(HPI)，繪制了滑坡災(zāi)害分區(qū)圖[21-22]。土耳其的IsikYilmaz以Kat縣的滑坡為例進(jìn)行研究，分別采用頻率比、邏輯回歸和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法制作滑坡敏感性圖，并對(duì)制圖結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析[23]。1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)開展滑坡災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)工作起步較晚，研究程度相對(duì)較低。但隨著人類活動(dòng)加劇，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，使得滑坡災(zāi)害頻發(fā)，因此對(duì)于滑坡災(zāi)害的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)工作得到了較大的發(fā)展。1987年，殷坤龍和晏同珍結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)模型和信息量模型對(duì)陜西南部的秦巴山區(qū)進(jìn)行了滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。1999年，戴福初和李軍山在“地理信息系統(tǒng)在滑坡災(zāi)害研究中的應(yīng)用”一文中提出了GIS與滑坡專業(yè)模型的集成、GIS與RS的集成［24］。2001年，范文等討論了主成分分析法在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，建立了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)多指標(biāo)體系，選取出相關(guān)性最好的一組指標(biāo)，強(qiáng)調(diào)了評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇的重要性[25]。殷躍平等等完成了“全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害趨勢(shì)預(yù)測(cè)與預(yù)測(cè)圖編制”研究專題,初步建立了以為基礎(chǔ)的全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)支持系統(tǒng),運(yùn)用技術(shù)、對(duì)各因子進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,研究地質(zhì)災(zāi)害類型、分布規(guī)律、成因機(jī)制,運(yùn)用專家評(píng)判、模糊綜合評(píng)價(jià)和危險(xiǎn)性指數(shù)等方法對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià),繪制了現(xiàn)狀評(píng)價(jià)圖,建立了全國(guó)重點(diǎn)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫。2002年，單新建等使用定量因子分析模型建立計(jì)算模塊對(duì)香港大嶼山島中部進(jìn)行了區(qū)域滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)［26］。李秀珍將多分類支持向量機(jī)應(yīng)用在了滑坡穩(wěn)定性判識(shí)中，構(gòu)建了基于多分類支持向量機(jī)的滑坡穩(wěn)定性判識(shí)模型，并與距離判別分析方法進(jìn)行了比較，證明了支持向量機(jī)方法的判識(shí)精度高于距離判別法，然后，以溪洛渡庫區(qū)牛滾凼滑坡為例，構(gòu)建SVM模型進(jìn)行穩(wěn)定性判識(shí)，驗(yàn)證了該模型的實(shí)用性和有效性［27］。2007年，戴福初、姚鑫、譚國(guó)煥利用支持向量機(jī)模型對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)，并論述了運(yùn)用方法［28］。2010年，陳偉等將滑坡影響因子分為歷史因素、基本環(huán)境因素和誘發(fā)因素三大類，選取了12個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用信息量模型進(jìn)行了研究區(qū)的區(qū)域滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)[29]。2011年，許沖等將GIS平臺(tái)與證據(jù)權(quán)方法相結(jié)合，進(jìn)行汶川地震滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)，選取地震烈度、坡度、巖性、高程、斷層、坡向、河流與公路8個(gè)指標(biāo)建立易發(fā)性評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，檢驗(yàn)結(jié)果表明正確率達(dá)到81.855%[30]。隨著技術(shù)和方法不斷的更新和完善，對(duì)滑坡災(zāi)害的空間預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)將會(huì)越來越準(zhǔn)確，對(duì)滑坡災(zāi)害評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)領(lǐng)域起到很大促進(jìn)作用，更加全面的對(duì)整個(gè)區(qū)域滑坡進(jìn)行研究，節(jié)省大量的人力物力，也為滑坡災(zāi)害的預(yù)防和防治提供可靠地依據(jù)，保護(hù)人類工程活動(dòng)及生命財(cái)產(chǎn)安全，為經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，因此，對(duì)滑坡空間預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)的研究是十分必要的。參考文獻(xiàn)[1]焦方暉.嶗山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研究.[D]中國(guó)海洋大學(xué),2011.07.[2]高華喜.滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃與預(yù)測(cè)研究綜述[J].災(zāi)害學(xué),2010,25(2):124-128.[3]牛瑞卿,彭令,葉潤(rùn)青等.基于粗糙集的支持向量機(jī)滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)[J]吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2012,42(2):430-439.[4]張翔.甘肅舟曲鎖兒頭滑坡變形破壞機(jī)制及穩(wěn)定性研究[D].成都：成都理工大學(xué)碩士論文，2012.[5]鄭明新等.滑坡時(shí)空預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的理論與實(shí)踐[M].南京：河海大學(xué)出版社.[6]許領(lǐng),戴福初,閔弘.黃土滑坡研究現(xiàn)狀與設(shè)想[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2008,23(3):236-242.[7]Yuan,Zhang,Y.Debrisflowhazardassessmentbasedonsupportvectormachine[J].WuhanUniversityjournalofNaturalSciences,2012,14(4):897-900.[8]李秀珍,孔紀(jì)名,王成華.多分類支持向量機(jī)在滑坡穩(wěn)定性判識(shí)中的應(yīng)用[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版).2010,40(2):631-637.[9]邱丹丹,牛瑞卿,趙艷南,斜坡單元支持下地震滑坡危險(xiǎn)性區(qū)劃-以蘆山地震為例[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2015,45(5):1470-1478.[10]YipingWu,LixiaChen,CongCheng,KunlongYin,A.Torok,GIS-basedlandslidehazardpredictingsystemanditsreal-timetestduringatyphoon,ZhejiangProvince,SoutheastChina[J].EngineeringGeology,2014,175:9–21.[11]Chyi-TyiLee,Statisticalseismiclandslidehazardanalysis:AnexamplefromTaiwan[J],EngineeringGeology,2014,182:201–212.[12]Chiao-YinLu,Chao-LungTang,Yu-ChangChan.Forecastinglandslidehazardbythe3Ddiscreteelementmethod:AcasestudyoftheunstableslopeintheLushanhotspringdistrict,centralTaiwan[J].EngineeringGeology,2014,183:14–30.[13]毛伊敏,張茂省,程秀娟.基于不確定貝葉斯分類技術(shù)的滑坡危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[J].中國(guó)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,44(4):769-774.[14]阮沈勇，黃潤(rùn)秋.基于GIS的信息量法模型在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃中的應(yīng)用[J].成都理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，28（1）：89-92.[15]殷坤龍,朱良峰.滑坡災(zāi)害空間區(qū)劃及GIS應(yīng)用研究[J].地學(xué)前緣,2001,8(2):279-284.[16]叢威青,潘懋,李鐵鋒,等.基于GIS的滑坡泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃關(guān)鍵問題研究[J].地學(xué)前緣,2006,13(1):185-190.[17]胡德勇，李京，陳云浩．GIS支持下滑坡災(zāi)害空間預(yù)測(cè)方法研究．遙感學(xué)報(bào)，2007，11(6)：852—859．[18]婁丹丹,徐剛.GIS在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].四川地質(zhì)學(xué)報(bào),2008,28(4):335-338.[19]Brabb,E.Innovativeapproachestolandslidehazardandriskmapping,ProceedingsoftheFourthInternationalSymposiumonlandslide［J］.Toronto,1984,1:308~323.[20]CarraraA.Multivariatemodelsforlandslidehazardevaluation［J］.Math.Geol.,1983,15:403~426[21]A.Uromeihy,M.R.Mahdavifar,2000.LandslidehazardzonationoftheKhorshrostamarea,Iran[J].BulletinofEngineeringGeologyandtheEnvironment2000,58:207-213.[22]A.Uromeihy,M.R.Mahdavifar,2001,ReplytoDiscussionon"LandslidehazardzonationoftheKhorshrostamarea,Iran[J].BulletinofEngineeringGeologyandtheEnvironment,2001.60-81[23]IsikYilmaz.ComparisonoflandslidesusceptibilitymappingmethodologiesforKoyulhisar,Turkey:conditionalprobability,logisticregression,artificialneuralnetworks,andsupportvectormachine[J].EnvironmentalEarthSciences,2010,61(4):821-836.[24]單新建，葉洪，李掉芬，陳國(guó)光.基于GIS的區(qū)域滑坡危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)方法與初步應(yīng)用［J］巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2002，（10）.[25]范文，劉雪梅，高德彬，等.主成分分析法在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].西安工程學(xué)院學(xué)報(bào).2001(04):53-57.[26]戴福初，李軍.地理信息系統(tǒng)在滑坡災(zāi)害研究中的應(yīng)用.地質(zhì)科技情報(bào)［J］.2000,19（1）：9196.[27]李秀珍，孔紀(jì)名，王成華.多分類支持向量機(jī)在滑坡穩(wěn)定性判識(shí)中的應(yīng)用[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版).2010,40(2):631-637.[28]戴福初，姚鑫，譚國(guó)煥．滑坡災(zāi)害空間預(yù)測(cè)支持向量機(jī)模型及其應(yīng)用．地學(xué)前緣，2007,14(6)：153—159.[29]陳偉，許強(qiáng)，陳棠茵.基于ArcGIS的區(qū)域滑坡易發(fā)性區(qū)劃評(píng)價(jià)[J].工程地質(zhì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用.2010(02):29-32.[30]許沖，戴福初，徐錫偉.基于GIS平臺(tái)與證據(jù)權(quán)的地震滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)[J].地球科學(xué)(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)).2011(06):1155-1164.二、主要研究(設(shè)計(jì))內(nèi)容、研究（設(shè)計(jì)）思路及工作方法或工作流程2.1研究?jī)?nèi)容（1）研究滑坡分布特征及影響因素。（2）研究比較四種核函數(shù)（多項(xiàng)式函數(shù)、線性函數(shù)、S形函數(shù)、徑向基函數(shù)）在區(qū)域滑坡預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。（3）研究滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比及模型