[发明专利]一种基于置信规则库的滑坡预警方法

说明书

本发明提供一种基于置信规则库的滑坡预警方法，涉及滑坡监测预警技术领域，首先，选择输入置信规则库滑坡预警模型中的监测数据；再确定输入监测数据与输出预警等级的语义值及其对应的参考值；其次，明确初始置信规则库的表达形式；接着构建初始置信规则预警模型；之后，通过在线获取输入变量样本，计算输入值与参考值的匹配度，计算所有规则的激活权重，通过证据推理算法融合所有规则，得到融合结果，即得某一时间序列的滑坡预警等级。利用历史数据样本优化初始预警模型，使其更精准地描述输入变量和输出变量之间的复杂非线性关系，从而得到较准确的滑坡预警等级。

技术领域

本发明涉及滑坡监测预警技术领域，具体为一种基于置信规则库的滑坡预警方法。

背景技术

滑坡是世界多地频发的地质灾害，造成严重的社会危害与人员伤亡。经过学者对滑坡的探究认为，专业监测预警是减少滑坡危害的最有效方法之一。由于滑坡监测数据与预警等级之间存在复杂非线性关系，需找到合适的模型来判断其不确定性。在本发明做出之前，置信规则库模型因其在解决模糊、不完整、不精确引起的各种不确定性的特点，被应用于工业故障、医疗与军事等领域，但对滑坡预警等级方面涉及不多。本发明利用置信规则库有效处理非线性问题的优势构建滑坡预警模型，其输入变量为不同监测源在同一时间序列采集的监测数据；输出是该时间序列的滑坡预警等级。利用历史数据样本优化初始预警模型，使其更精准地描述输入变量和输出变量之间的复杂非线性关系，从而得到较准确的滑坡预警等级。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于置信规则库的滑坡预警方法，可有效利用多监测源数据进行滑坡预警，为滑坡预警提供一种新方法。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于置信规则库的滑坡预警方法，包括以下步骤：

步骤一：确定置信规则库滑坡预警模型中的输入变量和输出变量；其中，输入变量为f_i，i＝1,2…N，N表示输入变量的个数；输出变量为y；f_i分别表示不同监测源在某一时间序列采集的监测数据，默认其采样周期与采集数据量相同；y表示该时间序列的滑坡预警等级；

步骤二：确定输入变量f_i和输出变量y的语义值及对应的参考值，并根据语义值或参考值的数量乘积，确定置信规则库中规则条数L；模型中输入与输出的语义值或参考值的个数相当，为5～9个；

步骤三：根据步骤二所确定的规则条数，确定初始置信规则的表达形式；其中第k条规则记作为A_k，表示形式如下：

THEN{(y₁,τ_1,k),(y₂,τ_2,k),…,(y_c,τ_c,k)}