[发明专利]基于灰色理论的泥石流灾害易发性预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及灾害预测方法，尤其涉及一种基于灰色理论的泥石流灾害易发性预测方法。

背景技术

泥石流灾害具历时短、破坏程度大及成灾快等特点，是山区常见突发性地质灾害形式之一，其对沟道所在区域内人民生命和财产安全及周围生态环境易造成巨大破坏。近年来，从事地质灾害的研究人员在泥石流灾害发育特征和影响因素、危险度和易发性评价等方面已做了较多研究工作，并取得了一定成果，但有关不同影响因素对泥石流灾害易发性影响程度，即影响因素与易发性间关联度有待进一步探讨。泥石流灾害的形成因素从整体上可划分为地形条件、物源条件及水源条件等3种主要影响因素，每种主要因素又包含若干次要因素，故可知泥石流灾害易发性的影响因素较多，而不同因素的影响程度有所差异。分析泥石流易发性与不同影响因素间关联程度，明确不同因素间的主次关系，使泥石流灾害的防治具有针对性，对其防治工作的开展具有重要指导作用。

灰色关联度分析理论是是我国学者邓聚龙教授于1982年首先提出的一种数据处理与分析方法，其根据两因素间未来发展趋势的相似程度来衡量不同因素间的相关程度，相似程度可用关联系数和关联度进行描述，关联度越大，各个因素对系统的影响程度越大。应用灰色关联法可以从诸多因素中分析得出影响系统的主要因素、主要特征及不同因素对系统影响的差异，其结果与定性分析结果相吻合，具有广泛的实用性。本发明通过灰色关联度分析法，对不同因素对泥石流易发性影响程度进行了分析，以明确主要影响因素，为泥石流灾害的防治提供依据。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于灰色理论的泥石流灾害易发性预测方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括以下步骤：

(1)依托工程概况，调查各山沟各参数，包括一次最大冲出量、发生频率、流域面积、沟道长度、平均比降、补给段长度比、植被覆盖率、相对高差、日最大降雨量和人口密度参数，制得表格；

(2)基于泥石流易发性评价指标计算方法，计算各沟道泥石流灾害易发性评价指标值；

(3)为分析不同因素对泥石流易发性的影响程度，通过对各主要沟道泥石流灾害成因的调查分析及归纳总结，确定主沟及其内各支沟泥石流灾害易发性的主要影响因素为：一次最大冲出量(N)，发生频率(F)，流域面积(A)，沟长(L)，平均比降(R_cs)，补给段长度比(R_cr)，植被覆盖率(R_vc)，相对高差(H)，日最大降雨量(R_d)及人口密度(D)；

(4)将不同沟道的比较数列(影响因素)与参考数列(易发性指标)相减并取其绝对值，分别求取各影响因素与易发性指标差值绝对值中的极大和极小值，得各沟道原始数据经均值化处理后生成新数列的一级最小值和最大值；

(5)根据已确定的原始数据均值化序列差的两级极大和极小值及分辨系数，计算泥石流易发性指标与各影响因素间关联系数；泥石流灾害易发性与物源量N，发生频率F，流域面积A，沟长L，平均比降R_cs，补给段长度比R_cr，植被覆盖率R_vc，相对高差H，日最大降雨量R_d及人口密度D等间相关程度由大到小顺序为：γ_L＞γ_A＞γ_H＞γ_Rd＞γ_D＞γ_Rcr＞γ_N＞γ_F＞γ_Rcs＞γ_Rvc；

(6)易发性评价预估建模：根据依托工程泥石流灾害易发性影响因素的灰关联分析结果，选取流域面积A、沟道长度L、相对高差H、日最大降雨量R_d、区域内人口密度D及补给段长度R_cr等6个因子作为泥石流易发性的建模参数；

(7)建立泥石流灾害易发性评价预估模型：

A：对原始数据进行初值化处理，并作一次累加处理生产1-AGO；

B：求解参数