洪災(zāi)多級(jí)模糊綜合評(píng)估方法研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、洪水災(zāi)害是自然界一種矛盾集合體,它一方面具有極強(qiáng)破壞力,對(duì)人類(lèi)社會(huì)和自然環(huán)境造成巨大損害;另一方面又是維持自然生態(tài)平衡的必要環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)外治水的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)證明,單純的―防御洪水‖策略是沒(méi)有出路的,并且隨著流域經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模的不斷加大和多種因素導(dǎo)致的洪水規(guī)模的不斷上升趨勢(shì),來(lái)自于防洪風(fēng)險(xiǎn)的威脅正變得越來(lái)越嚴(yán)重。在遭受了慘痛的教訓(xùn)后,學(xué)者們進(jìn)行了反思,提出了洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理的理念
　　洪水災(zāi)害成災(zāi)機(jī)制的復(fù)雜性、致災(zāi)過(guò)程中的隨機(jī)性以及承災(zāi)體的

2、差異性決定了洪災(zāi)等級(jí)劃分的難度巨大。但是近年來(lái)隨著特大災(zāi)害頻發(fā)且危害巨大,出于災(zāi)害預(yù)報(bào)和御災(zāi)減損的需要,災(zāi)害等級(jí)評(píng)估工作作為洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理的重要環(huán)節(jié)越來(lái)越受到重視。本文在研究多級(jí)模糊綜合評(píng)判理論與多維指標(biāo)定量類(lèi)別劃分原理的基礎(chǔ)上,以洪水災(zāi)害等級(jí)評(píng)估為研究對(duì)象,對(duì)如何實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)缺失的復(fù)雜隨機(jī)洪水樣本集準(zhǔn)確分類(lèi),建立具有普適性指標(biāo)、跨時(shí)空性和高認(rèn)可度的洪水災(zāi)害等級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)體系,明確分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)存在條件下大信息量、高精確度的洪水災(zāi)情綜合評(píng)估等科學(xué)

3、問(wèn)題進(jìn)行了研究與探討,給出了解決方案并進(jìn)行了有效性及可靠性驗(yàn)證。相關(guān)研究成果已應(yīng)用于973項(xiàng)目的工程應(yīng)用示范中。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新包括:
　　(1)針對(duì)模糊聚類(lèi)迭代方法對(duì)于樣本分布的依賴(lài)性問(wèn)題,將核函數(shù)方法應(yīng)用于模糊聚類(lèi)模型中,通過(guò)核映射將樣本空間映射到高維特征空間,并在高維特征空間推求線性回歸方程,使處理后的樣本更適合于聚類(lèi)運(yùn)算,有效提高聚類(lèi)效果和聚類(lèi)準(zhǔn)確率,且其計(jì)算復(fù)雜度不會(huì)隨著特征空間維數(shù)的增加而有明顯變化。
　

4、　(2)針對(duì)樣本集中出現(xiàn)超大樣本時(shí)模糊聚類(lèi)模型中聚類(lèi)中心會(huì)出現(xiàn)極大偏移導(dǎo)致分類(lèi)效果急劇轉(zhuǎn)劣,提出了以樣本值對(duì)于平均值的加權(quán)相對(duì)距離及切比雪夫不等式為判據(jù)的超大樣本辨識(shí)方法,并給出了存在超大樣本的洪災(zāi)樣本集的準(zhǔn)確評(píng)估方案。
　　(3)針對(duì)目前具有強(qiáng)普適性、高認(rèn)可度的洪災(zāi)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)缺失的問(wèn)題,深入研究了模糊聚類(lèi)迭代方法的理論與流程,利用聚類(lèi)中心矩陣及模糊分類(lèi)的歐式權(quán)距離判別依據(jù),開(kāi)發(fā)了模糊聚類(lèi)迭代的標(biāo)準(zhǔn)制定功能,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了洪水災(zāi)

5、害等級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)制定的建模工作,標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中進(jìn)行了指標(biāo)及樣本值的二次標(biāo)準(zhǔn)化,保證了所定標(biāo)準(zhǔn)的普適性。模型經(jīng)過(guò)實(shí)例驗(yàn)證是可行且有效的。
　　(4)針對(duì)現(xiàn)有投影尋蹤模型或參數(shù)設(shè)置主觀性強(qiáng)或?qū)τ谟?xùn)練樣本及經(jīng)驗(yàn)值過(guò)于依賴(lài)的問(wèn)題,提出了對(duì)于投影尋蹤聚類(lèi)效果有著更好解釋的投影指標(biāo)函數(shù),構(gòu)建了全新的投影尋蹤聚類(lèi)模型,極大提高了聚類(lèi)客觀性與評(píng)估效果的同時(shí),大大降低了運(yùn)算量,結(jié)合多項(xiàng)式函數(shù)可以得到待評(píng)估樣本的精確連續(xù)性等級(jí)值
　　(5)針對(duì)傳