[发明专利]一种城市地面坍塌灾害综合监测预警方法及系统

权利要求书

1.一种城市地面坍塌灾害综合监测预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01.根据地面坍塌事故发生机理，确定各类预警的评价指标，组成各类预警的评价指标集；所述的各类预警至少包括供水管网、排水管网、地铁施工、建筑深基坑施工、城市道路导致地面坍塌的预警；

S02.确定安全等级，对所述各类预警的各评价指标关于各安全等级划分等级区间；

S03.基于所述评价指标与等级区间的距离函数，构建评价指标值对于各等级区间的相对隶属度函数：

式中，K_h(c_i)表示评价指标c_i对级别h的相对隶属度，h＝1,2,…,m，V_ih表示级别h对应的评价指标c_i的阈值区间(a_ih，b_ih)，ρ(c_i,V_ih)表示评价指标c_i的实际值与阈值区间V_ih的距离：

max(ρ(c_i,V_ih))表示评价指标c_i的实际值与所有阈值区间的距离的最大值；

S04.计算评价指标c_i关于级别h中各安全等级的相对隶属度，构成相对隶属度矩阵K_C：

S05.基于所述评价指标的主观权重和客观权重计算各评价指标的动态权重向量a_i：

其中，w_i、v_i为各评价指标的主观权重和客观权重；各评价指标的综合权重组成权重向量a＝(a₁,a₂,…,a_i,…,a_n)；

S06.基于相对隶属度矩阵K_C和动态综合权重向量a，计算各类预警的综合相对隶属度，得到综合相对隶属度向量V(u)：

式中，

S07.根据综合相对隶属度向量V(u)计算各类预警的级别特征值，输出各类预警的预警级别，实现预警。

2.根据权利要求1所述的一种城市地面坍塌灾害综合监测预警方法，其特征在于：所述步骤S05中，基于层次分析法确定评价指标的主管权重w_i，基于评价指标重要性函数计算评价指标的客观权重v_i。

3.根据权利要求2所述的一种城市地面坍塌灾害综合检测预警方法，其特征在于：所述客观权重v_i的计算过程为：

构建评价指标c_i的重要性函数：

式中，a_im表示评价指标c_i对应级别m的阈值范围的上限，a_i1表示评价指标c_i对应级别1的阈值范围的上限，b_i1表示评价指标c_i对应级别1的阈值范围的下限。重要性函数值r_i越大，表示评价指标c_i越重要，客观权重应越大。

则评价指标c_i的客观权重为：

4.根据权利要求1所述的一种城市地面坍塌灾害综合监测预警方法，其特征在于：所述步骤S07中计算各类预警的级别特征值具体方法为：

根据所述各类预警的综合相对隶属度向量V(u)，计算各类预警的级别特征值：

式中，(v_m,…,v_h,…,v₂，v₁)为归一化的，计算出的级别特征值H(u)∈[1,m]。