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《多級模糊綜合評判方法在泥石流評價中的應(yīng)用.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第19卷第2期災(zāi)害學(xué)Vol.19No.22004年6月JOURNALOFCATASTROPHOLOGYJun.2004多級模糊綜合評判方法在泥石流評價中的應(yīng)用1112王學(xué)武,石豫川,黃潤秋,周春宏(11成都理工大學(xué)工程地質(zhì)研究所,四川成都610059;21杭州華東院巖土工程公司,浙江杭州310014)摘要:介紹了多級模糊綜合評判方法在泥石流評價中的應(yīng)用,指出了在進(jìn)行模糊評判的時候,評判因子的選取以及隸屬函數(shù)的構(gòu)造應(yīng)具體結(jié)合泥石流自身的特點來進(jìn)行,并應(yīng)用此方法對西南某擬建水電站壩址附近泥石流溝危險性做出了評價,評價結(jié)果與實際調(diào)查結(jié)果比較吻合。關(guān)鍵詞:多級模
2、糊綜合評判方法;泥石流;隸屬函數(shù);評判因子中圖分類號:P642123;O159文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:10002811X(2004)0220001206在眾多地質(zhì)災(zāi)害中,泥石流災(zāi)害作為一種重要的自然災(zāi)害,屬于突發(fā)性災(zāi)害,由于其發(fā)生時速度快,破壞力大,常常給人類的生命財產(chǎn)造成巨大損失。為能快速準(zhǔn)確了解泥石流危險性,以便達(dá)到預(yù)測防治的目的,目前對于泥石流潛在危險程度的研究越來越多。關(guān)于泥石流危險程度,即危險度,指遭到泥石流損害的可能性大小,它是一個概率概念,只能在[0,1]閉區(qū)間內(nèi)取[1]值。針對它的評價方法,目前主要有綜合評分法,灰色理論判別法,頻率方法,
3、模擬方法等,其[2～5]中以綜合評分法最為常用。但由于泥石流所處的地質(zhì)環(huán)境,條件的多樣性,變異性和復(fù)雜性,因而在綜合評分法等方法中的各評價因素都存在大量的不確定性,不精確性。這種不確定性,不精確性既具有隨機性,更具有模糊性,因而不少學(xué)者將模糊數(shù)學(xué)引入泥石流危險度的研[6～8]究,利用模糊綜合評判方法來對泥石流的危險度做出評判,并取得了一定的效果。但就目前利用模糊綜合評判方法來研究泥石流的應(yīng)用深度來講,一方面在進(jìn)行評判時對于評判因子一般采用的是一級評判,針對泥石流這種復(fù)雜系統(tǒng),由于其成災(zāi)因素很多,且各因素之間往往還有層次之分,如果采用一級評判,就難以比較系
4、統(tǒng)中事物之間的優(yōu)劣次序,得不出有意義的評判結(jié)果。另一方面,在評判時對于隸屬函數(shù)的構(gòu)造雖有很多方法,但對于評判因子與危險度之間關(guān)系的描述,目前還沒有一個很好的方法和函數(shù)能夠準(zhǔn)確刻劃,原因在于影響泥石流產(chǎn)生的因素具有復(fù)雜的非線性關(guān)系,一般的線性解法很難建立一個實用的模型。此外,在選取評判因子時,沒能很好結(jié)合具體研究的泥石流的特點來選取合適的評判因子,或是遺漏了關(guān)鍵的評判因子,或是增加了一些與危險度關(guān)系甚微的因子等,導(dǎo)致評判效果欠佳。為克服以上困難和不足,筆者嘗試采用多級模糊評判以及非線性的隸屬函數(shù),并依據(jù)《泥石流防治工程設(shè)計規(guī)范》(試行稿)來對西南某擬建水電
5、站壩址附近落水洞溝四坪子溝和印壩。收稿日期:2002_09_03基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(90102002?D0214)作者簡介:王學(xué)武(19812),男,在讀研究生,主要從事地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測及評價研究12災(zāi)害學(xué)19卷子溝三條泥石流溝危險度進(jìn)行了評價,并與實際調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了對比,結(jié)果比較吻合1多級模糊綜合評判方法[9]111模糊綜合評判原理模糊綜合評判就是應(yīng)用模糊變換原理和最大隸屬度原則,考慮與被評價事物相關(guān)的各個因素,對其所做的綜合評價。這里評價的著眼點是各個相關(guān)因素。設(shè)所研究的因素集和評語集分別為:U={U1,U2?Um};V={V1,V2,
6、?Vn}則模糊綜合評判模型為B=A.R其中,R=(ri,j)mxn是U×V,模糊子集,通常稱為模糊矩陣,由各單因素評判結(jié)果得到,ri,j表示個因素對第j個評語的隸屬度;A=(a1,a2,?am)是上的模糊子集,常稱為關(guān)于上的權(quán)向量;B=(b1,b2,?bn)是V上的模糊子集,常稱為綜合評判結(jié)果向量;“.”為合成運算,可取為(+,×)。當(dāng)確定綜合評判的結(jié)果屬于哪個評語時,采取最大隸屬度原則,若bj0=maxbj(1≤j≤n)時,則斷定評判結(jié)果為第j0個評語。112多級模糊評判方法在復(fù)雜系統(tǒng)中,由于要考慮的因素很多,并且各因素之間往往還有層次之分。在這種情況
7、下,應(yīng)該考慮將評價因素集合U按某些屬性分成幾類,先對每一類做綜合評判,然后再對評判結(jié)果進(jìn)行“類”之間的高層次的綜合評判。具體步驟如下:(1)劃分因素集U對因素集U作劃分,即U={U1,U2,?UN}N式中:Ui={ui1,ui2,?,uik},i=1,2,?,N,即Ui中含有ki個因素,∑ki=m,并且i=1滿足以下條件:NYUi=Ui=1(2)初級評判對每個Ui={ui1,ui2,?uik}中的ki個因素,按初始模型作模糊評判。設(shè)?Ui的因素重要程度模糊子集為Ai,Ui的k個因素的總的評價矩陣為Ri,于是得到:Ai.Ri=Bi=(bi1,bi2,?bi
8、n),i=1,2,?,N(1)式中:Bi為Ui的單因素評判。(3)二級評判設(shè)U=
