[发明专利]基于熵权法的正态云模型岩溶塌陷预测分析方法

说明书

本发明公开了一种基于熵权法的正态云模型岩溶塌陷预测分析方法，包括建立评价指标特征值矩阵X，所述评价指标特征为岩性系数、岩体结构系数、地下水系数、覆盖层系数、地形地貌系数或环境条件系数中的一种；对指标特征矩阵X进行归一化处理，根据第一函数确定隶属度y_ij，根据第二函数确定信息熵E_j；根据第三函数确定对应指标权重W_j；采用正向云发生器建立云模型，根据第四函数计算得到最终确定度U；实现将云理论运用到岩溶塌陷分析预测中，并使用熵权法确定各项影响指标的权重，建立相应的预测模型，可迅速、准确的判断岩溶产生塌陷的可能性程度。

技术领域

本发明涉及岩溶塌陷预测分析技术领域，尤其涉及一种基于熵权法的正态云模型岩溶塌陷预测分析方法。

背景技术

岩溶塌陷是岩溶地区发生在自然或人为因素的作用下，岩溶洞隙上方的岩土体受到变形破坏而在地表产生塌陷坑洞，这是一种岩溶动力地质作用的结果。由于岩溶塌陷具有突发性、隐蔽性等特点，所以预测评价岩溶塌陷成为工程建设超前预报中不可缺少的环节。岩溶塌陷受自然因素和人为因素共同影响，且影响的因素具有模糊性、随机性，导致岩溶塌陷预测困难。因此急需一种较为准确预测岩溶塌陷的分析方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于熵权法的正态云模型岩溶塌陷预测分析方法，使用熵权法确定各项影响指标的权重，建立相应的预测云模型，将岩溶塌陷判定的模糊性和非线性转化成为一个定量的判断，可以迅速的、准确的判断岩溶产生塌陷的可能性程度。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于熵权法的正态云模型岩溶塌陷预测分析方法，包括：

建立评价指标特征值矩阵X，所述评价指标特征为岩性系数、岩体结构系数、地下水系数、覆盖层系数、地形地貌系数或环境条件系数中的一种；

对指标特征矩阵X进行归一化处理，根据第一函数确定隶属度y_ij，根据第二函数确定信息熵E_j；根据第三函数确定对应指标权重W_j；

采用正向云发生器建立云模型，根据第四函数计算得到最终确定度U；其中，采用正向云发生器建立云模型包括：

以熵En为期望、超熵He为方差生成正态随机数E_n’，其中，E_n'→N(E_n，H_e²)；

根据第五函数确定云模型的参数；

输入一个定量值X和期望值Ex，根据第六函数计算出A相应的确定度u(x)，其中，X为论域，A是论域上的定性概念。

优选的，所述建立评价指标特征值矩阵X，包括：

其中，X_ij表示第j个指标对应于第i个对象的取值，m为评价对象个数，n为评价指标个数。

优选的，所述对指标特征矩阵X进行归一化处理，根据第一函数确定隶属度y_ij，包括：

高数值有利的计算公式为：

低数值有利的计算方式：

优选的，所述根据第二函数确定信息熵E_j，包括：

其中，

优选的，所述根据第三函数确定指标权重W_j，包括：