基于GIS和随机森林的采动区建筑物损害综合评价

TD327; 煤炭地下开采引起地表移动变形,对影响区内的建筑物造成不同程度的损害,传统的评价方法是根据预计的水平变形、倾斜、曲率来进行损害评价,未考虑建筑自身的因素,其他方法如模糊综合评价、聚类分析等又带有一定的主观性,评价指标和方法没有与损害程度的定级结果相联系,不能够作为判断现行开采的合理性和获取建筑物损害补偿的依据.在传统采动区建筑物损害等级预计的基础上,对建筑物损害的影响因素进行综合分析,通过查阅文献和数据分析选择了影响采动区建筑物损害的曲率、水平变形、建筑时间、结构、面积5个指标,利用随机森林的机器学习方法进行损害等级的预测.以河北省某采动区的两个村庄的建筑物为研究目标,将从一村庄选...

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Published in煤炭科学技术 Vol. 50; no. 3; pp. 201 - 207
Main Authors 王文娜, 吴侃, 陈冉丽, 王瑞, 刁鑫鹏
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州 221116%石家庄铁路职业技术学院,河北 石家庄 050041%中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州 221116 19.04.2022
江苏省资源环境信息工程重点实验室,江苏 徐州 221116
江西理工大学 应用科学学院,江西 赣州 341000%中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州 221116
Subjects
随机森林;概率积分模型;建筑物损害;采动区;GIS
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ISSN0253-2336
DOI10.13199/j.cnki.cst.CLNH21-018

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Abstract TD327; 煤炭地下开采引起地表移动变形,对影响区内的建筑物造成不同程度的损害,传统的评价方法是根据预计的水平变形、倾斜、曲率来进行损害评价,未考虑建筑自身的因素,其他方法如模糊综合评价、聚类分析等又带有一定的主观性,评价指标和方法没有与损害程度的定级结果相联系,不能够作为判断现行开采的合理性和获取建筑物损害补偿的依据.在传统采动区建筑物损害等级预计的基础上,对建筑物损害的影响因素进行综合分析,通过查阅文献和数据分析选择了影响采动区建筑物损害的曲率、水平变形、建筑时间、结构、面积5个指标,利用随机森林的机器学习方法进行损害等级的预测.以河北省某采动区的两个村庄的建筑物为研究目标,将从一村庄选取的314个建筑物的指标和实际损害调查结果作为训练样本数据集,搭载在房屋调查定级图上,采用随机森林方法进行模型的训练与应用.使用调查定级来衡量评价精度,其中用传统方法预计正确的有70个,而利用随机森林进行综合预测正确的有235个,正确率有明显提升.然后使用模型对另一村庄的278个测试样本数据集进行等级预测,有197个与实际损害调查定级结果相符,而采用传统方法预计正确的只有117个.结果表明,相比传统方法,该研究方法的评价精度有明显提升,更符合实际建筑物的受损情况,对各等级的预测情况进行分析,发现训练样本指标不够全面和等级分布不均对最终的预测精度有一定的影响.
AbstractList TD327; 煤炭地下开采引起地表移动变形,对影响区内的建筑物造成不同程度的损害,传统的评价方法是根据预计的水平变形、倾斜、曲率来进行损害评价,未考虑建筑自身的因素,其他方法如模糊综合评价、聚类分析等又带有一定的主观性,评价指标和方法没有与损害程度的定级结果相联系,不能够作为判断现行开采的合理性和获取建筑物损害补偿的依据.在传统采动区建筑物损害等级预计的基础上,对建筑物损害的影响因素进行综合分析,通过查阅文献和数据分析选择了影响采动区建筑物损害的曲率、水平变形、建筑时间、结构、面积5个指标,利用随机森林的机器学习方法进行损害等级的预测.以河北省某采动区的两个村庄的建筑物为研究目标,将从一村庄选取的314个建筑物的指标和实际损害调查结果作为训练样本数据集,搭载在房屋调查定级图上,采用随机森林方法进行模型的训练与应用.使用调查定级来衡量评价精度,其中用传统方法预计正确的有70个,而利用随机森林进行综合预测正确的有235个,正确率有明显提升.然后使用模型对另一村庄的278个测试样本数据集进行等级预测,有197个与实际损害调查定级结果相符,而采用传统方法预计正确的只有117个.结果表明,相比传统方法,该研究方法的评价精度有明显提升,更符合实际建筑物的受损情况,对各等级的预测情况进行分析,发现训练样本指标不够全面和等级分布不均对最终的预测精度有一定的影响.
Author 陈冉丽
刁鑫鹏
吴侃
王瑞
王文娜
AuthorAffiliation 中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州 221116%石家庄铁路职业技术学院,河北 石家庄 050041%中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州 221116;江西理工大学 应用科学学院,江西 赣州 341000%中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州 221116;江苏省资源环境信息工程重点实验室,江苏 徐州 221116
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DIAO Xinpeng
WANG Rui
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万方数据期刊 - 香港版
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PublicationTitle 煤炭科学技术
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Publisher 中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州 221116%石家庄铁路职业技术学院,河北 石家庄 050041%中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州 221116
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