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专利号: 2021106764536
申请人: 河南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于地形单元的滑坡易发性评判方法,其特征在于,所述方法包括:S1、确定滑坡点位置及相关的致灾因子数据;

S2、将致灾因子数据进行离散化,获得致灾因子数据的离散区间,每个离散区间对应一个分级类别,获取各个致灾因子在各离散区间分布面积占比AR;

S3、根据各个致灾因子在各离散区间分布面积占比AR,获取权重比指数曲线,采用面积分类比曲线与权重比指数曲线交点及拐点作为判断标准,将权重比指数曲线与面积分类比的曲线的拐点或交点作为区间的端点值,获得优化后的区间;

权重比指数QW为:

其中,H为每一分级类别内的滑坡点数,H0为滑坡点总数;

统计优化后的各离散区间面积及对应滑坡点数,获取滑倾度指数为:其中,TTs表示滑坡点总数与致灾因子数据所占总体面积的比值,TTa为相应致灾因子对应的优化后的区间中存在的滑坡点总数与区间a面积的比值:若OS>0,则表示在优化后的区间范围内滑倾度指数OS为正值,滑坡发生的可能性较大;

若OS<0,则表示在优化后的区间范围内滑倾度指数OS为负值,滑坡发生的可能性较小;

若OS≈0,则表示在优化后的区间范围内滑倾度指数OS接近于零,不能确定滑坡是否会发生;

S4、利用地形表面模型DEM构建河网;

S5、计算河网中的连接点得到某一汇水流域的出水点,结合水流方向数据,分别提取出正负地形下的汇水流域,确定汇水流域所有栅格单元位置,将正负地形下的汇水流域合并,得到地形单元;

S6、将每种致灾因子的各个优化区间的滑倾度指数赋给每个地形单元;

S7、构建随机森林模型,其输入为每个地形单元的数据,输出为每个地形单元的滑坡易发性概率值。

2.根据权利要求1所述的基于地形单元的滑坡易发性评判方法,其特征在于,所述S2中,运用等间距方法将连续型的致灾因子数据进行离散化,所使用的各个致灾因子在各离散区间分布面积占比AR为:其中,Yi为致灾因子数据的第i个分级类别对应面积,Ys为致灾因子数据所占总体面积。

3.根据权利要求2所述的基于地形单元的滑坡易发性评判方法,其特征在于,所述S4中,利用地形表面模型DEM构建河网,包括:S41、根据地形表面模型DEM,对河流区域内因地形特点设定不同的模拟洼地深度值,利用模拟洼地深度值对地形表面模型DEM中洼地进行洼地填充;

S42、在地形表面模型DEM中,模拟水流方向:

采用流向均指数模型作为真实水流方向判断依据,流向均指数公式为:其中,Gi为地形表面模型DEM中两个栅格单元中心之间的直线距离,Gz为地形表面模型DEM中两个栅格单元之间的高程差:若Max(FI)>0,则表明两个栅格单元之间的流向未定;

若Max(FI)≤0,并且最大值只有一个,则将对应此最大值的方向作为两个栅格单元之间的流向;

若Max(FI)=0,并且有一个以上的0值,则以这些0值所对应的方向值相加的结果作为两个栅格单元之间的流向;

若Max(FI)<0,并且有一个以上的最大值,则任选一个最大值所对应的方向作为两个栅格单元之间流向;

S43、在地形表面模型DEM中,模拟汇流量:

在地形表面模型DEM的每个网格节点处赋予不同深度的水位,按照水流从高处流向低处的自然规律,依据区域地形和水流方向计算各个栅格单元所有方向的水量,获得汇流多向累积量;

S44、根据S43获得的各个栅格单元的汇流多向累积量,设置不同的汇水面积值以模拟出不同条件下的河网,与真实河网进行比较,找出最接近真实河网的汇水面积值,利用该汇水面积值生成河网。

4.根据权利要求3所述的基于地形单元的滑坡易发性评判方法,其特征在于,汇流多向累积量为:DU=D1+D2+D3+...+DN;其中,Dn为某一中心栅格单元第n个流向流来的水流量,n=1,2,

3,...,N,N表示中心栅格单元的水流流向的数量。

5.根据权利要求4所述的基于地形单元的滑坡易发性评判方法,其特征在于,Dn=DnM,其中M为1或0,若流向指向目前需要计算汇流多向累积量的栅格单元,则M=1,否则M=0。

6.根据权利要求1所述的基于地形单元的滑坡易发性评判方法,其特征在于,S1中,致灾因子数据包括连续型数据和离散型数据,连续型数据为高程、坡向、距河流距离、距道路距离、剖面曲率、NDVI,离散型数据为岩土体类型、土地利用类型以及斜坡结构。