[发明专利]基于灰色关联度的地震-堰塞湖-洪水链式灾害分析方法

说明书

本发明公开了一种基于灰色关联度的地震‑堰塞湖‑洪水链式灾害分析方法，通过对灾害数据进行无量纲化处理，建立决策矩阵，选择合适的参考方案，再将评价方案与参考方案进行对比，获取参考方案与各个评价方案之间的灰色关联系数，最后获取一级灾害与对应的二级灾害之间的灰色关联度，从而完成对链式灾害之间的关联性的定量化分析。本发明首次提出了采用灰色关联法去定量地评估链式灾害中一级灾害与次生灾害之间的关联性，为研究地震‑堰塞湖‑洪水链式灾害链路之间的关联性提供了一种准确有效的方法。

技术领域

本发明属于地质灾害风险评估技术领域，具体涉及一种基于灰色关联度的地震-堰塞湖-洪水链式灾害分析方法的设计。

背景技术

我国地震频发，地震带来的灾害对城市、山区造成巨大的损失。尤其在山区，地震引发的山体滑坡、崩塌会使山体石块、泥土等物质进入河道，从而形成堰塞湖。堰塞湖潜在危险是十分巨大的，一旦河流冲垮堰塞湖，引发的洪水对下游的建筑物、工程设施、居民生命财产造成巨大的威胁。因此研究地震-堰塞湖-洪水链式灾害链路之间的关联性十分必要。

链式灾害发生的过程中，每条灾害链往往不是相互独立的，基本上都存在一定的关联和联系，因此如何定量地评估链式灾害中一级灾害以及次生灾害之间的关联性是合理分析链式灾害的关键。

目前，灰色关联度常常用于风险评估、综合评价等领域。比如合肥工业大学秦璇璇用AHP-灰色关联度分析法以经济、社会、自然、管理、技术等5个方面对水利工程进行了风险评价。杨刚采用基于GRS-GS BP对选矿成本进行预测，实验结果表明了该方法可以实时准确地预测选矿成本的变化趋势。成都理工大学赖笑针对桥接结构施工过程中存在的风险隐患问题采用灰色关联法建立桥梁风险评价模型，最终传统风险评价中对不确定因素的模糊精确度问题，有效地提高了评价模型的评价精度。基于此，可将灰色关联度应用于地震-堰塞湖-洪水链式灾害中一级灾害与次生灾害之间的关联性分析。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于灰色关联度的地震-堰塞湖-洪水链式灾害分析方法，根据地震-堰塞湖-洪水链式灾害确定一级灾害节点以及次生灾害的二级灾害节点，并分析一级灾害节点与对应的二级灾害节点之间的关联性，即计算两者之间的关联度的大小，从而判断一级灾害引发二级灾害的可能性。

本发明的技术方案为：基于灰色关联度的地震-堰塞湖-洪水链式灾害分析方法，包括以下步骤：

S1、根据分析区域的地震-堰塞湖-洪水链式灾害，将地震、堰塞湖和洪水设为3个一级灾害节点，将地震、堰塞湖和洪水衍生的次生灾害设为二级灾害节点。

S2、对二级灾害节点数据进行属性划分。

S3、结合分析区域各个二级灾害节点数据的属性构建决策矩阵，并对决策矩阵进行无量纲化处理。

S4、确定决策矩阵中的参考数据列，将参考数据列中的元素作为参考方案，将决策矩阵中剩余的元素作为评价方案。

S5、计算参考方案与各个评价方案之间的灰色关联系数。

S6、根据参考方案与各个评价方案之间的灰色关联系数计算一级灾害节点与对应的各个二级灾害节点的灰色关联度。

S7、根据一级灾害节点与对应的各个二级灾害节点的灰色关联度对分析区域的地震-堰塞湖-洪水链式灾害进行预测分析。

进一步地，步骤S2中的二级灾害节点数据具体可以划分为效益型数据、成本型数据和固定型数据。

进一步地，效益型数据表示为：

X(k)D₁＝(x₁(k)d₁，x₂(k)d₁，x₃(k)d₁，...，x_m(k)d₁)