本發(fā)明涉及地質災害防治、巖土工程安全保障等領域，特別涉及一種綜合利用網絡地理信息系統(tǒng)技術與區(qū)間型層次分析法評價采空區(qū)穩(wěn)定性和穩(wěn)定性結果在線顯示的方法。
背景技術：
：：礦區(qū)開采后遺留下來的采空區(qū)，由于存在巖移、地表塌陷等災害風險，易引起重大的人員傷亡和經濟損失，一直是礦區(qū)重點治理和防護的對象。采空區(qū)周邊地質條件準確評估和穩(wěn)定性的高效研判，有利于相關單位及時采取有效的處理措施，預防重大安全事故的發(fā)生。因此，采用合理有效的方法評價采空區(qū)的穩(wěn)定性就顯得尤為重要。通常在進行采空區(qū)穩(wěn)定性研判時，多采用層次分析法。傳統(tǒng)的層次分析法在專家進行比較判斷時，往往用一個唯一的數值表示因素間的相對重要程度，但該方法未考慮問題較復雜、信息不全或專家判斷本身具有模糊性等判斷不確定性的情況，而在實際問題中，這種判斷不確定性是經常出現的。采用區(qū)間型層次分析法，在各因素兩兩比較中，用區(qū)間數值來表示因素間的相對重要程度，以表達因素比較中的不確定性。這種評價方法具有更高的容錯性，可以得到更準確的評價結果。網絡地理信息系統(tǒng)主要具有數據采集與輸入、數據編輯與更新、數據儲存于管理、空間查詢與分析、空間決策支持、數據顯示與輸出等功能。目前，對采空區(qū)穩(wěn)定性的評價多注重于評價結果的計算方法研究，而忽略了評價結果的科學顯示。本專利綜合利用區(qū)間型層次分析法和網絡地理信息系統(tǒng)技術，不僅能實現基于網絡瀏覽器的采空區(qū)穩(wěn)定性在線評價打分，而且可實現穩(wěn)定性評價結果的實時、直觀在線顯示。技術實現要素：：針對采空區(qū)穩(wěn)定性評價過程的不確定性及評價結果科學顯示的問題，本發(fā)明提供了一種基于區(qū)間型層次分析的采空區(qū)穩(wěn)定性判斷方法，并利用網絡地理信息系統(tǒng)技術進行在線評價與實時顯示，為區(qū)域采空區(qū)穩(wěn)定性分析提供科學依據，其
發(fā)明內容如下：1.根據建立的采空區(qū)穩(wěn)定性評價指標體系，對采空區(qū)穩(wěn)定性指標采用區(qū)間標度法進行比較打分，構造區(qū)間判斷矩陣，然后將區(qū)間判斷矩陣轉換為誤差分布形式矩陣，依據對數最小二乘法、誤差傳遞算法求解得到權重區(qū)間向量，再利用相對優(yōu)勢度分析法創(chuàng)建相對優(yōu)勢度矩陣，由此計算得到各指標權值。2.利用GIS桌面軟件制作可編輯服務圖層，再基于已建立的地理數據庫，通過GIS軟件發(fā)布該圖層服務。3.利用GIS軟件提供的算法調取發(fā)布的可編輯服務圖層，用于評價區(qū)域選取和網格劃分。4.在網絡頁面中，通過鼠標框選范圍作為評價區(qū)域，依據用戶設定的網格大小，自動對該評價區(qū)域進行網格劃分，形成多個子網格。5.計算各子網格評分值Q，具體包括：(1)利用關系運算函數判斷各評價網格內所包含的采空區(qū)調查點，并獲取該調查點編號；(2)計算機根據編寫的算法，依據評價區(qū)域內調查點編號自動檢索數據庫，返回各調查點的指標數據至前臺頁面；(3)根據編寫的頁面腳本程序，前臺頁面獲取數據庫返回的各指標數據，依據采空區(qū)穩(wěn)定性評價指標分級標準，得出各網格內每個指標的等級，再根據采空區(qū)穩(wěn)定性等級量化標準，得出各網格內每個指標的量化分值，其中，對于定量指標，根據其具體數值所處等級區(qū)間來劃分等級，而其量化值則采用線性插值法取得；對于定性指標，則根據描述性語言在其對應的評價等級量化分值區(qū)間中取值；(4)各網格的評分值Q由該網格內各個指標的量化分值與其權重相乘后相加所得，即Q＝式中si為各指標的權重，bi為指標量化的分值；6.依據各網格的評分值Q，判斷Q所處區(qū)間，根據圖例規(guī)范對各網格進行顏色賦值，繪制分區(qū)圖，實時顯示于網絡頁面，其中，分數越高則顏色越深，代表采空區(qū)穩(wěn)定性程度越低。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：(1)本發(fā)明采用區(qū)間型層次分析法對采空區(qū)穩(wěn)定性進行評價，與傳統(tǒng)的層次分析法相比，區(qū)間型層次分析法在因素比較中用區(qū)間數值來表示因素間的相對重要程度，更能體現評價過程中的不確定性，具有更高的容錯性，可以得到更準確的評價結果。(2)評價指標的比較打分、評價區(qū)域的網格劃分等所有操作均是在網絡頁面端完成，并由計算機程序在后臺同步處理，實現了基于網絡頁面的在線評價，具有界面清晰、操作簡便、計算快速準確的優(yōu)點。(3)利用網絡地理信息系統(tǒng)技術將評價結果用分區(qū)圖的形式顯示于頁面，便于實時、直觀地查看評價區(qū)域采空區(qū)穩(wěn)定性的地理分布。附圖說明附圖1為本發(fā)明的流程示意圖；附圖2為采空區(qū)穩(wěn)定性評價指標模型示意圖；附圖3為網格劃分示意圖；附圖4為評價結果分區(qū)圖。具體實施方式：本發(fā)明旨在提供一種基于區(qū)間型層次分析的采空區(qū)穩(wěn)定性在線評價方法。下面結合工程實例及附圖對本發(fā)明具體實施例進行詳細描述。按照如附圖1所示的流程進行采空區(qū)穩(wěn)定性評價，具體包括以下步驟：步驟1：建立如附圖2所示的采空區(qū)穩(wěn)定性評價指標體系；步驟2：由專家采用區(qū)間標度法進行指標間的比較打分，構造區(qū)間判斷矩陣：其中，aij為專家所給出的標度分值，其取值如表1所述，且表1判斷矩陣標度分值含義標度分值含義1兩因素具有同樣重要性3一個因素比另一個因素稍微重要5一個因素比另一個因素明顯重要7一個因素比另一個因素強烈重要9一個因素比另一個因素極端重要2，4，6，8上述兩相鄰判斷的中值步驟3：將區(qū)間判斷矩陣轉換為誤差分布形式矩陣，即：A‾=a11±Δa11......a1n±Δa1n........................an1±Δan1......ann±Δann---(2)]]>其中i、j＝1，2，…，n。步驟4：對誤差分布形式矩陣依據對數最小二乘法、誤差傳遞公式求解得到權重區(qū)間向量：W＝(w1±Δw1，w2±Δw2，…，wn±Δwn)(3)其中：Δwi=1(Σj=1ngi)4(Δgi2(Σj=1j≠ingi)2+gi2(Σj=1j≠ingi2))---(5);]]>gi=(Πj=1naij)1n---(6);]]>Δgi2=(gin)2Σj=1n(Δaijaij)2---(7).]]>式(4)-(7)中i、j＝1，2，…，n。步驟5：變換所得權重區(qū)間向量W＝(w1±Δw1，w2±Δw2，…，wn±Δwn)形式為：W=([w1-,w1+],[w2-,w2+],...,[wn-,wn+])---(8)]]>其中i＝1，2，…，n。步驟6：根據相對優(yōu)勢度分析方法對W進行處理，得到相對優(yōu)勢度矩陣，具體包括：對W中的任意兩區(qū)間數和(i，m＝1，2，…，n)，記wi＞wm的相對優(yōu)勢度為：him=p(wi>wm)=1-12exp{wi+-wm-wi+-wi-+wm+-wm--12}(wi+-wm-wi+-wi-+wm+-wm-≥12)12exp{12-wi+-wm-wi+-wi-+wm+-wm-}(wi+-wm-wi+-wi-+wm+-wm-<12)---(9)]]>在對W中的區(qū)間數進行兩兩相對優(yōu)勢度分析后，便得到以him為元素的相對優(yōu)勢度矩陣H＝(him)n×n；步驟7：根據所得到的相對優(yōu)勢度矩陣，計算得到含各指標權值的權向量S＝(s1，s2，…，sn)，具體算法為：m＝1，2，…，n；步驟8：利用GIS桌面軟件制作可編輯服務圖層，再基于已建立的地理數據庫，通過GIS軟件發(fā)布該圖層服務；步驟9：利用GIS軟件提供的算法調取發(fā)布的可編輯服務圖層，用于評價區(qū)域選取和網格劃分；步驟10：在網絡頁面中，通過鼠標框選出評價區(qū)域，依據用戶設定的網格大小，自動對該評價區(qū)域進行網格劃分，本例劃分結果如附圖3所示；步驟11：利用關系運算函數判斷各評價子網格內所包含的采空區(qū)調查點，并獲取該調查點編號；步驟12：計算機根據編寫的算法，依據評價區(qū)域內調查點編號自動檢索數據庫，返回各調查點的采空區(qū)終采時間、地表變形特征、頂板巖性以及松散層厚度等四項數據至前臺頁面；步驟13：根據編寫的頁面腳本程序，前臺頁面獲取數據庫返回的四項數據，依據采空區(qū)穩(wěn)定性評價指標分級標準(見表2)，得出各網格內每個指標的等級，再根據采空區(qū)穩(wěn)定性等級量化標準(見表3)，得出各網格內每個指標的量化分值b，其中，對于定量指標，根據其具體數值所處等級區(qū)間來劃分等級，而其量化值則采用線性插值法取得；對于定性指標，則根據描述性語言在其對應的評價等級量化分值區(qū)間中取值；表2采空區(qū)穩(wěn)定性評價指標分級標準表3采空區(qū)穩(wěn)定性等級量化標準評價等級穩(wěn)定基本穩(wěn)定不穩(wěn)定評分值f1～f2f2～f3f3～f4表2中，t1、t2、t3、h1、h2由相關工程規(guī)范以及專家經驗確定。表3中，f1、f2、f3、f4為采空區(qū)穩(wěn)定性等級邊界評分值，由專家結合實際情況確定。步驟14：各子網格的評分值Q由該網格內四個指標(采空區(qū)終采時間、地表變形特征、頂板巖性、松散層厚度)的量化分值與其權重相乘后相加所得，即式中si為各指標的權重，bi為指標量化的分值；步驟15：依據各子網格的評分值Q，判斷Q所處區(qū)間，根據圖例規(guī)范對各網格進行顏色賦值，繪制分區(qū)圖，實時顯示于網絡頁面，其中，分數越高則顏色越深，代表采空區(qū)穩(wěn)定性程度越低。分區(qū)結果如附圖4所示。當前第1頁1 2 3