Landslide susceptibility mapping at Ovacık-Karabük (Turkey) using different artificial neural network models: comparison of training algorithms

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中文题名使用不同人工神经网络模型开展土耳其奥瓦哲克-卡拉比克 (Ovacık-KarabÜ k)地区滑坡易发性填图:各种训练算法之间 的比较
作者Aslı Can
作者单位Geological Engineering Department,Hacettepe University,Ankara,Turkey
刊名Bulletin of Engineering Geology and the Environment
2019
78
01
摘要
本研究旨在探讨使用人工神经网络(ANN)法制作滑坡易发性地图采用不同训 练算法的性能差别。为此,选择位于黑海西部(土耳其)的奥瓦哲克(Ovacık)地 区(卡拉比克(Karabük)省东南部)作为研究区域。共填制了 196 幅滑坡地图, 并编制了滑坡数据库。滑坡易发性分析考虑了地形高程、坡角、坡向、湿润度指数、 岩性特征、植被指数等参数。采用单隐层和双隐层两种不同的人工神经网络结构, 比较了人工神经网络的作用。神经网络模型的训练阶段采用了批反向传播、快速加 积、共轭梯度下降(CGD)和 Levenberg–Marquardt 四种不同的训练算法。因此, 利用不同的人工神经网络结构和算法,为研究区绘制了 8 张不同的滑坡易发性地图。 为了评估所采取的训练算法对神经网络模型的影响及其空间性能,采用了相对运行 特性法(ROC)和关系值(rij)法。由 CGD1 生成的滑坡易发性地图具有最高的 AUC 值(0.817)和 rij值(0.972)。对各种滑坡易发性地图的比较表明,CGD 训练 算法是所有其他算法中最慢的一种,但结果最符合实际情况。

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