基于ANN与GIS技术的区域岩溶塌陷稳定性预测——以桂林西城区为例

摘要

岩溶地面塌陷是岩溶区常见的一种地质灾害,塌陷区域预测是进行国土规划、资源开发与灾害防治的必要工作.由于岩溶塌陷的影响因素众多且相互作用,发展过程复杂,加之各评价因子的数值获取困难,致使长期以来塌陷区域定量预测成为一个难以解决的课题.现行的区域预测模型不能描述塌陷形成模式的非线性特征,也难以克服评价因子权重确定过程中人为经验因素的影响.神经网络技术的自学习、自适应与高度非线性映射特点显示了其在塌陷区域预测领域中应用的前景.根据研究区内地面塌陷空间聚集分布的特征,提出了不同因子组合条件下塌陷发生可能性的定量化方法,结合选定的评价因子类别确定了神经网络预测模型的结构,利用312个塌陷点样本中的292个进行网络训练,余下的20个样本的校验结果表明该模型具有较高的可信度.运用GIS技术将研究区进行评价单元划分,并获取各评价因子的取值,输入到训练好的网络中进行预测.将各单元的输出值进行归并处理后得到研究区岩溶塌陷的稳定级分区图.