基于最大熵原理的洪水灾害灾情评估改进普适模型.pdfVIP

第 36卷第 5期 华 北 水 利 水 电 大 学 学 报 (自然 科 学 版) voI．36No．5 2015年 1O月 JournalofNoahChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition) Oct．2015 DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2015．05．003 基于最大熵原理的洪水灾害灾情评估改进普适模型 唐言明 ， 卜松 ，董洪茂 ，范江洋 (1．中海油 山东化学工程有限责任公司，山东 济南250101；2．安徽新华学院土木与环境工程学院，安徽 合肥230088) 摘 要 ：作为区域灾害风险管理的重要组成部分，灾情评估可为区域灾害预防与发生以及更好地进行区域经济可 持续发展规划提供科学依据．自然灾害灾情评估 的难点是估算灾情发生 的不确定性、损失的概率分布以及 处理评价过程 中指标的随机性和评价等级的模糊性．为此 ，提出了基于信息熵 的改进灾情评估模型，用最 大熵原理处理灾害发生 的不确定性和损失的概率分布 ，用指数普适公式处理评价指标 的变化差异性，并利 用加速遗传算法优化相关参数 ，进而建立 了基于信息熵 的AGA优化改进灾情评估普适模型．应用结果表 明：该模 型有效地估算 了灾害发生的概率 ，解决了评估灾害发生的不确定性 问题 ，提高 了评价的可靠性 ，且 方法智能化程度高 ，可在多种灾情评价中进行推广应用 ． 关键词：灾情评估；信息熵；遗传算法；指数普适公式 中图分类号 ：TV121 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002—5634(2015)O5—001O一04 灾情综合评价工作是制定防灾救灾规划和具体 并利用加速遗传算法 (AcceleratingGeneticAlgo— 安排防灾救灾措施 的基础 ，可为政府部 门合理安排 rithm，AGA)对参数 n、b及分布概率 P进行优化 ，得 筹措救灾资金、布局灾区恢复重建 ，以及为保险部门 到合理的灾情指数普适计算公式．本文提 出了用信 的灾后赔偿和政府 资金 的分配提供 强有力 的依 息熵来处理指标数值的分布概率 ，用加速遗传算法 据 ．它是通过计算研究地 区在某时间范 围内可能 优化相关参数 ，进而建立了基于信息熵 的AGA优 发生的一系列不同强度的灾害给该地区造成的可能 化灾情评估普适新模型 ，并进行了实例应用研究． 损失 ，估计其损失的概率分布，并依据研究地区所得 1 基于信息熵的改进普适评估模型的 到的灾情指标集 ，应用建立在一定 的灾情指标体系 下 的灾害灾情综合评估模型 ，对该地区灾情进行综 建立 合评价．目前常用的方法是物元分析评价模型、模糊 设区域洪水灾情评价体 系 的样本指标集为 综合评价模型及基于神经网络的智能模型等 ． {li：1，2，…，n；=1，2，…，m}，其中i和 分别 沈瑜等 利用指数普适公式进行洪灾评估 ，并利用 为样本序号和指标序号 ，n和 m分别为样本总数和 遗传算法优化公式参数 ，最终得到洪灾灾情评价普 指标总数．各指标的评价等级门限值为 {sIk=0， 适指数公式．上述模 型均是从样本数据集本身进行 1，2，…，t =1，2，…，m}，其 中k为等级序号，t为等 灾害等级评估 ，但 由于灾害的发生具有复杂的时空 级数 ，显然等级值越小表示灾情越小 ，说明灾害造成 统计特性 ，估算其发生的概率分布是一个难点，且这 的损失越少．建立基于信息熵 的改进灾情评估普适 些模型均是从指标权重方面或按照均权考虑 的，这 模型包括如下 5个步骤． 种概率分布可用最大信息熵原理解决 ．在设定