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一種基于兩相物質(zhì)點(diǎn)法的滑坡災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)概率智能預(yù)測(cè)方法與流程

文檔序號(hào):40594456發(fā)布日期:2025-01-07 20:34閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種基于兩相物質(zhì)點(diǎn)法的滑坡災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)概率智能預(yù)測(cè)方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于兩相物質(zhì)點(diǎn)法的滑坡災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)概率智能預(yù)測(cè)方法,其特征在于,步驟2)中,模型參數(shù)變量樣本表示為x=[x1,x2,…,xn],其中xi表示彈性模量e、黏聚力c、內(nèi)摩擦角φ參數(shù),n表示模型參數(shù)變量維數(shù),每個(gè)維度需要抽取的樣本數(shù)量為m,采用拉丁超立方抽樣法抽樣時(shí),若要在樣本空間中抽取m個(gè)符合模型參數(shù)先驗(yàn)分布的n維樣本,那么需要將[0,1]區(qū)間劃分為m個(gè)區(qū)間,并在每個(gè)區(qū)間隨機(jī)抽取一個(gè)樣本,將抽取的值映射到樣本空間,得到n×m階的樣本矩陣a,從而構(gòu)建模型輸入數(shù)據(jù)集。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于兩相物質(zhì)點(diǎn)法的滑坡災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)概率智能預(yù)測(cè)方法,其特征在于,步驟3)中,根據(jù)滑坡區(qū)域的三維地層數(shù)據(jù),構(gòu)建滑坡體三維地質(zhì)模型,并將模型離散為空間物質(zhì)點(diǎn),同時(shí)在物質(zhì)點(diǎn)背后設(shè)置覆蓋整個(gè)滑坡滑動(dòng)區(qū)域的背景網(wǎng)格,將巖土體參數(shù)賦值給每個(gè)物質(zhì)點(diǎn),輸入重力及外荷載條件,設(shè)置位移邊界條件及滲流邊界條件,設(shè)置初始地下水位線并進(jìn)行初始地應(yīng)力平衡。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于兩相物質(zhì)點(diǎn)法的滑坡災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)概率智能預(yù)測(cè)方法,其特征在于,步驟4)中,巖土體采用dp彈塑性本構(gòu)模型描述,孔隙流體采用達(dá)西定律描述,結(jié)合有效應(yīng)力原理,土水特征曲線及滲透率曲線,采用euler-cromer顯示積分算法進(jìn)行求解。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于兩相物質(zhì)點(diǎn)法的滑坡災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)概率智能預(yù)測(cè)方法,其特征在于,步驟6)中,使用xgboost模型的具體步驟如下:

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于兩相物質(zhì)點(diǎn)法的滑坡災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)概率智能預(yù)測(cè)方法,其特征在于,步驟7)中,根據(jù)滑動(dòng)距離s、滑塌范圍s,結(jié)合建筑物、基礎(chǔ)設(shè)施、人員分布情況,評(píng)估可能受到滑坡影響的承災(zāi)體,再根據(jù)滑體厚度h、滑體體積v、滑動(dòng)速度v,結(jié)合建筑物、基礎(chǔ)設(shè)施、人員的易損情況,估算滑坡對(duì)承災(zāi)體造成的損失,最終根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到的損失概率分布進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于兩相物質(zhì)點(diǎn)法的滑坡災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)概率智能預(yù)測(cè)方法,其特征在于,步驟8)中,根據(jù)巖土體參數(shù)的先驗(yàn)分布,采用貝葉斯參數(shù)概率反演方法構(gòu)建似然函數(shù)開展參數(shù)反演計(jì)算,利用卡爾科夫鏈蒙特卡洛模擬求解后驗(yàn)概率密度函數(shù),計(jì)算得到巖土體參數(shù)的后驗(yàn)分布,降低巖土體參數(shù)的不確定性。

8.如權(quán)利要求1所述的一種基于兩相物質(zhì)點(diǎn)法的滑坡災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)概率智能預(yù)測(cè)方法,其特征在于,步驟10)中,實(shí)時(shí)采集滑坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移、孔壓數(shù)據(jù)和降雨數(shù)據(jù),每3小時(shí)更新一次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),然后反演更新巖土體參數(shù),重新計(jì)算滑坡失效概率和模型響應(yīng)量的概率分布特征,動(dòng)態(tài)更新滑坡風(fēng)險(xiǎn)概率預(yù)測(cè)結(jié)果。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于兩相物質(zhì)點(diǎn)法的滑坡災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)概率智能預(yù)測(cè)方法,通過將巖土體特性及降雨強(qiáng)度等參數(shù)視為統(tǒng)計(jì)相關(guān)的多元隨機(jī)變量,利用兩相物質(zhì)點(diǎn)法實(shí)現(xiàn)降雨誘發(fā)滑坡災(zāi)變?nèi)^程數(shù)值模擬,進(jìn)而得到滑動(dòng)距離、滑塌范圍、滑體體積等響應(yīng)量的概率分布,結(jié)合承災(zāi)體特征對(duì)風(fēng)險(xiǎn)概率進(jìn)行預(yù)測(cè);并根據(jù)各參數(shù)變量先驗(yàn)分布抽取隨機(jī)樣本作為輸入數(shù)據(jù)集,將模擬計(jì)算得到的響應(yīng)量樣本作為輸出數(shù)據(jù)集,采用XGBoost模型訓(xùn)練,構(gòu)建兩相物質(zhì)點(diǎn)法的代理模型;對(duì)坡體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)利用貝葉斯概率反演進(jìn)行參數(shù)反演,動(dòng)態(tài)更新各模型響應(yīng)量的概率分布,根據(jù)響應(yīng)量分布來實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)概率。不僅物理意義明確,同時(shí)也提高了預(yù)測(cè)效率和預(yù)測(cè)精度。

技術(shù)研發(fā)人員:孫帆,余浩,王桂林,劉智,陳俞利
受保護(hù)的技術(shù)使用者:重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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