Landslide spatial modelling using unsupervised factor optimisation and regularised greedy forests

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中文题名基于无监督因子优化和正则贪心森林建立滑坡空间模型
作者Maher Ibrahim Sameen
作者单位Center for Advanced Modeling and Geospatial System (CAMGIS), Faculty of Engineering and IT, University of Technology Sydney, CB11.06.106, Building 11, 81 Broadway, Ultimo, NSW, 2007, Australia
刊名Computers & Geosciences
2020
134
摘要
本研究评估了基于稀疏自编码(SAEs)的无监督因子优化对正则化贪心森林 (RGFs)法滑坡空间建模的贡献。通过野外实地调查识别了 952 处滑坡,将它们平 均分配,训练和测试所提出模型。研究 10 个与滑坡相关的条件因子,包括地形地 貌(即海拔、坡度、坡向、曲率、坡长、地形湿度指数和泥沙运移指数)和地质环 境(即岩性、与道路距离和与河流距离),与滑坡的空间关系。建模的步骤有两个。 首先,使用 SAE 对上述因素进行了优化,以减少数据中的冗余和相关性。其次, 利用 RGF 绘制了优化后特征因素表示的滑坡易发性地图。利用受试者工作特性曲 线下面积(AUROC)来评估所提出模型的预测能力。实验结果表明,所提出的 SAE-RGF 模型在预测率方面优于 RGF 和随机森林模型(RF),且对过拟合和欠拟 合的敏感性较低。SAE-RGF 模型仅用了 7 个特征因素,就得到了最高的预测率 (AUROC =0.892),优于其他两种方法(RGF 和 RF)。包括 RGF 在内,无监督因 子优化方法不仅减少了计算时间,而且提高了基于树型模型的预测精度。所生成的 滑坡易发性地图可用于减轻滑坡灾害,并帮助相关人员(如规划师和工程师)指明 土地用途。

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