基于互信息量均方差提取关键帧的激光视频图像检索研究

为保证激光视频图像检索结果中不存在重复性冗余图像,提出了基于互信息量均方差提取关键帧的激光视频图像检索方法。基于互信息量均方差的关键帧提取方法,以激光视频图像颜色的互信息量均方差最大化,为激光视频图像关键帧的聚类中心设置标准,以此聚类提取不重复的视频图像关键帧;通过基于关键帧的激光视频图像检索方法,将所提取关键帧作为激光视频图像检索的核心判断内容,提取与所需图像关键帧相似度显著的激光视频图像,完成激光视频图像检索。实验结果显示:此方法使用后,提取的激光视频图像关键帧冗余度仅有0.01,激光视频图像检索结果的MAP指标测试值高达0.98,检索结果中不存在重复性冗余图像。

人脑感知时间与记忆信息量有关

对于古人而言,冬天意味着冰天雪地、道路泥泞。守在家中期待春天到来的古人,为了不至于无聊就发明出“过年”这一习俗。2024甲辰龙年,人们辞旧迎新,庆祝一元复始、万象更新,仿佛时间又回到原点重新运行一样。岂止“过年”“过节”是人脑思维的产物。

基于信息量法的湛江地下水资源量估算方法

基于湛江市地下水资源量估算影响因子分析,收集各影响因子数据,进行标准化处理;依据皮尔逊相关系数对各因子筛选,降低估算效率。并利用信息量法衡量各影响因子对地下水资源量估算的贡献率,叠加获取总信息量值确定地下水资源量等级,输出对应等级的地下水资源量估算结果。结果表明,估算结果RMSE值较低,其结果与实际地下水资源量基本一致性,具较高的估算效率。

基于信息量法的湖北省秭归县滑坡易发性评价

本文以湖北省秭归县为研究区,选取高程、水系距离、道路距离、岩土体类型、坡向、坡度、土地覆盖类型、年降雨量等8个评价因子开展滑坡易发性评价工作,依据ArcGIS软件数据分析工具完成各评价因子相关性分析。对评价因子相关性值|r|>0.1的高程、坡向因子剔除,计算各因子信息量值。利用信息量模型进行滑坡易发性评价,将研究区划分为四个区域:(1)极高易发区,面积140.0864 km^(2),占研究区总面积6.18%,主要分布在长江及支流沿岸;(2)高易发区,面积1002.445 km^(2),占研究区总面积44.23%,主要呈带状分布在极高易发区两侧,部分位于两河口镇、磨坪乡周边区域;(3)中易发区,面积833.8711 km^(2),占研究区总面积36.79%,呈带状分布在极高易发区两侧,零散分布;(4)低易发区,面积290.2564 km^(2),占研究区总面积12.80%,多分布在高山人稀区域。本文研究结果能够较好地反映研究区滑坡灾害分布规律,可为秭归县防灾减灾工作提供依据。

基于信息量法的多模型对比分析石家庄西部山区滑坡易发性研究

石家庄市西部山区地质状况不良,气象方面常在雨季形成暴雨,因而地质灾害频发,其中滑坡灾害占比较重,因此针对石家庄市西部山区的滑坡灾害进行易发性分析有重要意义。现有单一模型在滑坡灾害易发性评价方面应用广泛,但仍有局限性。为提高对区域滑坡灾害易发性评价精准度,采用单一模型和复合模型等多模型对比分析研究区滑坡易发性,得到评价精度更好的评价模型。首先通过对研究区孕灾条件筛选出降雨量、坡度、高程、坡向、曲率、地质岩性、距水系距离、距断层距离、地震烈度、距道路距离、植被覆盖率和土地利用类型共12项评价因子。基于信息量法,用层次分析法、熵权法以及组合赋权法进行对比分析,最终得到易发性分区图,通过ROC曲线和灾害点密度验证其可靠性。结果表明,以上三种分析方法在ROC曲线中的AUC值分别为0.732、0.749、0.766,三种模型评价结果都有一定的可靠性,其中组合赋权法模型精度更高,可靠性更好,确定采用组合赋权模型。

信息量法耦合机器学习模型的西山煤田滑坡易发性评价

采煤活动形成的地下采空区极易引发地质灾害,滑坡易发性评价是地质灾害风险预警的先行工作。以山西省西山煤田为研究区,构建了20个滑坡致灾因子,利用信息量(Information Value,IV)法耦合逻辑回归(Logistic Regression,LR)、随机森林(Random Forest,RF)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型,构建IV-LR、IV-RF和IV-SVM这3种IV法耦合机器学习模型,并进行研究区滑坡易发性评价,通过受试者工作特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线、均值和标准差分析建模结果精度。结果表明,研究区内高、极高易发区主要分布在距水系300 m内,极低、低易发区分布在中西部地区,IV-LR、IV-RF和IV-SVM模型验证精度分别为76.67%、74.62%和78.57%,ROC曲线下面积(Area Under Curve,AUC)为0.86、0.83和0.84。IV-LR模型AUC值最大,预测精度最高。

基于信息量-支持向量机组合模型的东莞市地面沉降灾害易发性评价

易发性评价是地面沉降灾害风险识别及减避控制的靶向关键技术问题,为解决单一评价模型存在的过拟合问题,以东莞市地面沉降发育重点区为对象,采用相关系数法筛选并构建由软土层厚度、填土层厚度、与断裂带距离、建筑密度和道路密度组成的评价因子组合,开展基于信息量-支持向量机组合模型的地面沉降易发性评价,并结合地理信息系统(GIS)划分出高(Ⅰ)、中(Ⅱ)和低(Ⅲ)3个易发性等级分区。结果表明:使用受试者工作特征曲线(ROC)和历史灾点验证法校验,信息量-支持向量机(IM-SVM)组合模型的AUC值为0.915,位于高、中易发性分区内的灾点数为90.57%,较单一信息量模型(IM)和支持向量机模型(SVM)具有更高的评价精度。基于数据驱动的机器学习法在对灾害评价分类方面有更强的优越性,进一步选取相同原理、性能差异不大的学习器进行组合更能实现评价可靠性的提高。

基于博弈论赋权信息量模型的滑坡易发性评价

针对利用信息量模型进行滑坡易发性区划时,直接将各影响因子的信息量相加或乘以单一权重相加,未同时考虑因子的主、客观权重的问题,提出基于博弈论赋权信息量模型的滑坡易发性评价方法。首先采用层次分析法(AHP)计算出主观权重,通过变异系数法确定客观权重,然后利用博弈论原理进行主、客观权重的优化组合,得到组合权重;基于组合权重对各评价因子的信息量图层进行加权求和,通过自然间断点法将评价结果分为5类。最后以陕西山阳县为研究区,分别从滑坡易发性区划图、分区点密度及ROC曲线,将所提模型与单一权重的信息量模型进行了对比。结果表明,所提方法的准确性、可靠性优于传统的加权信息量法。

应用赤池信息量准则优选惯性元器件的随机误差模型

针对当前基于目视Allan方差曲线进行惯性元件随机误差建模中存在随机误差类别识别困难,人工干预较多的问题,提出了一种应用赤池信息量准则(AIC)优选惯性元件随机误差模型的方法。首先,采用加权最小二乘拟合法对不同间隔的Allan方差数据进行合理的加权,并将随机误差系数用指数形式表示作为待估系数,避免了随机误差系数估计值为负的问题。其次,采用AIC对模型中包含的随机误差类型进行优选。最后,基于光纤陀螺仪测量数据对所提方法进行了实验验证,实验结果表明,所提方法能根据AIC的值自动识别出被测光纤陀螺的随机误差类别为:角度随机游走、零偏不稳定性和角速度随机游走。所选模型模拟的功率谱密度与实测数据的功率谱密度吻合度较好。验证了所提方法的有效性。

基于信息量-随机森林模型的地震带地质灾害易发性评价:以松潘-较场地震带为例

地震会引起地表振动及破坏,同时加大滑坡、崩塌、泥石流等次生灾害的发生概率,对位于地震带区域城市进行地质灾害易发性预测,是地质灾害防治的有效措施。为了探究地震带区域地质发育程度对地质灾害的影响,以松潘-较场典型地震带的平武县为例,从地形地貌特征、地层地质条件、气象水文、地震带发育特征、土壤植被、人类工程活动影响6个方面选取地质灾害的诱发因子,采用信息量模型、信息量-层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和信息量-随机森林(random forest,RF)3种评价模型对平武县地质灾害进行易发性评价,结果表明信息量-RF模型的对比分析结果优于其他两种模型,接受者操作特征(receiver operating characteristics,ROC)曲线精度评估信息量-RF模型的曲线下的面积(area under curve,AUC)(0.991)高于信息量-AHP模型(0.931)和信息量模型(0.920),说明基于信息量耦合随机森林的综合易发性评价模型更适用于地震带地区的地质灾害易发性评价,具有良好的预测精度。

基于信息量法-层次分析法的北京市延庆区崩塌灾害危险性评价

北京以往的崩塌灾害研究多集中在密云、怀柔等地区,延庆地区的崩塌灾害较多但是研究较少,因此对延庆地区的崩塌灾害危险性进行了评价。综合考虑研究区的情况,从气象水文、地形地貌、地质条件、地质构造、植被及人类工程活动6个方面选取崩塌灾害危险性评价指标因子,年平均降雨量、至水系距离、坡向、坡度、地形起伏度、高程、地质岩性、至断裂距离、归一化植被指数(NDVI)、至道路距离、土地利用11个评价指标,对延庆地区建立基于ArcGIS平台利用信息量法—层次分析法模型,完成延庆地区崩塌灾害危险性评价。将延庆地区崩塌灾害危险性评价结果分为4类:极高危险、高危险、中危险和低危险。极高危险区占研究区面积的23.25%,主要分布在千家店镇、香营乡、珍珠泉乡等地区;高危险区占研究区总面积的27.57%,主要分布在延庆北东地区。危险性分区结果与崩塌灾害点实际分布相吻合,研究区的北东部地区是崩塌灾害分布密集区,主要影响因素是年均降雨量。

基于ArcGIS和信息量模型的鄂州市矿集区地面塌陷易发性评价

随着鄂州市城市建设的发展,特别是鄂州花湖机场物流配套的建设,用地需求激增,对矿集区进行地面塌陷易发性评价尤为必要。本文针对鄂州市最有代表性的地面塌陷发育特点,选取采空区影响范围、地质构造、岩溶发育特征、覆盖层厚度、水文地质条件5种因子,利用Arc GIS平台和信息量模型,对鄂州市矿集区地面塌陷进行易发性评价。结果表明,评价中地面塌陷高易发区面积54.51 km^(2),占研究区的31.62%,主要分布在泽林镇中心城区和汀祖镇丁坳村、刘显村;实际验证该区域已发生28处地面塌陷,占鄂州地面塌陷的93.33%。评价结果可以为矿集区地面塌陷防治和建设规划提供参考。

基于信息量法和斜坡单元的地质灾害风险评价——以新疆托克逊县干沟段为例

以新疆托克逊县干沟段为研究对象,采用信息量法和斜坡单元方法对该地区的地质灾害进行风险评估。首先,以斜坡单元为调查单元进行地质灾害勘察,总结了可能导致地质灾害的地质条件,构建斜坡地质灾害风险评价指标体系,利用信息量法对各评价指标进行权重分配,进行斜坡地质灾害易发性评价;其次,综合考虑降雨的诱发影响,进行危险性评价,根据研究区人口、建筑、交通设施等承灾体分布,进行易损性评价;最后,根据危险性和易损性评价结果,进行地质灾害风险评价。研究结果与实地调查结果基本一致,斜坡风险等级与地质灾害发生分布相符,验证了信息量法和斜坡单元方法在地质灾害风险评价中的适用性。该研究为托克逊县干沟段的地质灾害防治提供了科学依据,具有实际应用价值。

基于GIS和加权信息量法的靖边县地质灾害易发性评价

基于GIS和加权信息量法对靖边县开展地质灾害易发性评价,对该地区地质灾害监测预警、防护治理具有一定的指导作用。依据靖边县1∶50000地质灾害详细调查数据,选取高程、坡度、坡向、剖面曲率、水系距离、道路距离、地层岩性、归一化植被指数、地形湿度指数9个指标因子,运用层次分析法确定评价因子权重,结合加权信息量模型(WIV)对研究区进行地质灾害易发性评价。研究结果表明:①WIV模型与IV模型所得易发性分区结果均符合研究区实际情况。②地层岩性及道路水系为研究区地质灾害主要控制因素。③ROC检验结果显示WIV模型的AUC值为0.861,相较于IV模型提高了4%,表明WIV模型具有更高的可信度及评价效果。

基于加权信息量模型的地面沉降危险性评价

地面沉降由于其具有缓变、难恢复、难防治等特点,已成为阻碍地区社会经济发展的环境地质问题之一.以唐山市平原区为例,基于加权信息量模型,选取累计地面沉降量、地面沉降速率、第四系地层厚度、地下水主要开采层黏性土厚度、浅层地下水埋深、深层地下水埋深、地下水开采量、距构造距离、抗震烈度9个因素构建评价指标体系,运用层次分析法确定因子权重,通过ArcGIS空间分析模块进行信息量统计并开展地面沉降危险性评价.结果表明,地面沉降高危险区和较高危险区位于研究区南部,共占研究区总面积的26.60%,其中,高危险区占总面积的6.37%;中等危险区占总面积的21.68%;较低危险区和低危险区占总面积的51.72%.通过工作特征曲线进行检验,AUC值为0.812,评价模型精度良好,采用的加权信息量方法的危险性评价结果可信.该研究为地面沉降危险性评价研究领域引入新方法,为防灾减灾工作提供科学依据.

基于改进信息量模型的地质灾害易发性评价

信息量模型在地质灾害评价中具有重要的应用价值,但是在信息量计算过程中,未能考虑单因素对评价目标的影响程度。研究过程分别运用层次分析法和逻辑回归模型构建了层次分析法-信息量模型、信息量耦合逻辑回归模型,在该过程中引入了权重的概念,提高了模型的评价精度。将某县域地区作为评价对象,分别运用3种模型分析地质灾害易发性,结果显示,信息量耦合逻辑回归模型的评价效果最佳,层次分析法-信息量模型次之,验证了改进方法的有效性。

基于AHP-信息量模型的山地灾害危险性评价

为了解锦屏水电站区域山地灾害的危险程度,根据山地灾害特征与现场实际情况,选取了坡度、地形起伏度、地层岩性、距断层距离、年均降水量、年均气温、土地利用类型7个评价因子,在分析各评价因子对山地灾害影响的基础上,构建了基于层次分析法与信息量模型组合的危险性评估模型,并利用GIS空间分析功能进行综合分析与统计,得到研究区范围的山地灾害危险性分区结果。结果表明,研究区较高和高度危险性面积约6.35 km^(2),占研究区总面积的26.44%,多集中在研究区南部地形起伏较大的区域。研究成果对该区域山地灾害预警与防治具有一定的意义。

基于多参信息量的继电保护整定计算系统

为了保证定值数据一致性,实现配电网稳定运行,设计基于多参信息量的继电保护整定计算系统。使用GIS系统按地理位置绘制配电网图形,动态获取多参信息量;构建整定计算模块,使模块元加以调用并组合;设计基于GUI开发图形的人机交互可视化模块,使整定结果以图表形式展示。整合多参信息量为一个定值集,利用导纳矩阵稀疏性,只存储和计算非零元参量。计算正序、负序和零序三个网络下的短路三序电流,并对其进行灵敏度校验,获取整定结果。系统实现对保护整定的可视化显示,并且将整定结果以静态的表格形式呈现。将整定过程中的相关信息以数据柱的形式进行整理,最后将整定的结果以数据库的形式显示出来。实验结果表明,设计系统的整定计算结果精准度最高可达99.06%,表明整定计算结果效果较好。

基于信息量、加权信息量与逻辑回归耦合模型的云南罗平县崩滑灾害易发性评价对比分析

以罗平县崩滑地质灾害为研究对象,选取工程岩组、坡度、坡向、高程、起伏度、曲率、地貌类型、距河流距离、距断裂距离9个评价因子,基于共线性诊断和相关性分析对其进行独立性检验。然后采用信息量法计算各评价因子分类分级的信息量值,采用层次分析法和逻辑回归法对各评价因子进行权重的定量计算,从而构建信息量、加权信息量和信息量-逻辑回归耦合易发性评价模型并进行对比分析。基于GIS的自然断点法将评价结果划分为非、低、中和高4个等级,并采用ROC曲线对其精度进行检验。结果表明:3种评价模型的AUC值分别为0.757、0.723和0.852,信息量-逻辑回归耦合模型的精度最高,模型结果分区与崩滑地质灾害点的分布较吻合,其非、低、中和高的面积(分级比)分别为771.1 km^(2)(25.55%)、836.6 km^(2)(27.73%)、864.36 km^(2)(28.64%)和545.94 km^(2)(18.08%)。

基于GIS和信息量模型方法的地质灾害评价研究

本文以怀柔区地质灾害风险普查数据为基础,基于现代遥感和GIS分析技术,选取地貌类型、地质构造、工程地质岩组、坡度、起伏度5个评价因子,运用ArcGIS空间分析功能和信息量模型方法,对怀柔区开展地质灾害易发性、危险性和易损性评价。最后,通过矩阵分析对评价结果进行叠加运算,修正后得出全区的风险评价成果。