基于Mamdani FIS模型及RMR法的岩体质量分级研究

为解决岩体质量分级中RMR法评价体系的评分阶梯性问题,考虑到工程应用实际价值,引入推理规则简单的Mamdani模糊推理模型,综合选择岩石单轴抗压强度、岩体质量指标、节理间距、结构面性状、地下水条件和节理方向等6个影响因子作为评价指标,构建基于Mamdani FIS模型及RMR法的岩体质量评价体系。将该评价体系应用到和睦山铁矿,并将分级结果与RMR法、Q值法和BQ法进行比较。结果表明,基于Mamdani模糊推理的RMR分析法更接近于矿岩的实际情况。应用实践表明,改进后的RMR法有效解决了和睦山铁矿在岩体质量分级时存在的指标评判区间和评分的边界问题。

基于Mamdani FIS模型的滑坡易发性评价研究

滑坡的形成是众多非线性关系的影响因子相互作用的结果,传统滑坡预测方法需要大量实地勘查数据。利用Mamdani FIS(模糊推理系统)模型对三峡库区巴东-秭归段进行滑坡易发性预测,并对结果进行评价。通过地理信息系统(geographic information system,GIS)、遥感(remote sensing,RS)技术和区域地质背景资料获取地形类、生态环境类和地质背景类共3类7种滑坡影响因子,建立了192条相关的推理规则,在Matlab平台下基于Mamdani FIS模型得到研究区滑坡易发性预测指数,并生成滑坡易发性区划图。预测结果的受试者工作特征曲线下的面积值为82.8%,显示滑坡评估效果良好。结果证明,与其他模型相比,基于空间信息技术的Mamdani FIS模型,利用其非线性分析能力和基于专家意见的推理规则,评估滑坡易发性时不需要先验知识支撑,简化了模型使用时对数据的要求。另外,该模型只需通过专家意见改变推理规则就可以应用于不同的地质地理环境区域,显示其较强的适应性。

东洞庭湖湿地生态系统健康评价

旨在确定湿地生态负荷及环境容量,为制定环境区域规划及环境法规等提供科学依据。以国家级自然保护区湖南省东洞庭湖湿地为研究区,利用Mamdani FIS模型,构建了包含水体pH值,水体悬浮物浓度、土壤pH值、土壤含水量、植被类型数量、入侵物种数量、湿地面积变化率、人口密度、产业结构等9个影响因子的指标体系,进行了湿地生态系统健康评价。结果显示:东洞庭湖湿地生态系统健康评价得分为1.37分,健康状态介于亚健康和不健康之间。Mamdani FIS模型的非线性分析能力和基于专家意见的推理规则,提高了评价结果的客观性,对湖泊湿地生态环境保护政策的合理制定具有重要参考价值。