基于遗传规划的泥石流多因子融合预测方法
2021-01-14翟淑花刘欢欢王云涛王强强熊春华王艳梅
中国地质灾害与防治学报 2020年6期
翟淑花,冒 建,南 赟,刘欢欢,王云涛,王强强,熊春华,王艳梅
(北京市地质研究所,北京 100120)
0 引言
泥石流是山区多发频发突发的地质灾害之一,常给人民生命财产安全带来极大威胁,泥石流预警作为泥石流防治的有效手段,一直是众多学者研究的焦点问题。多年来,针对降水在泥石流暴发中的触发作用公开了大量研究成果及工程实践经验[1-14]。有学者采用线性拟合、Logistics回归等方法建立了前期有效雨量、小时雨强、过程雨量等降雨指标的泥石流灾害临界预警表达式;也有学者采用人工神经网络建立了泥石流非线性预警模型,但预测精度在很大程度上依赖于使用者的经验与水平,限制了模型推广和应用。大多数地区的泥石流预警模型中以降雨作为预警因子,而较少涉及泥石流流域形态、地质岩性等地质环境背景因素,造成泥石流预警多以区域预警为主,泥石流精细预警程度不高。因此,本文以泥石流孕灾因子、降雨指标为预警指标,以遗传规划为手段,建立以泥石流地质环境背景为基础的泥石流综合预测模型,提高预测模型的普适性和可靠性。
1 遗传规划模型的构建
在历史泥石流地质因子和降雨数据分析的基础上,采用遗传规划建立地质因子与关键降雨因子之间非线性函数关系,输出泥石流预测二叉树模型,实现不同地质环境背景下的泥石流预测(图1)。

图1 基于遗传规划的泥石流多因子融合预测方法流程图Fig.1 Multi-factors fusion method of debris flow prediction model based on GP
