基于非线性系统的金沙江攀西河段水系形态及泥石流危害研究

【摘要】：论文以“层次分析法”、“粗糙集理论”、“熵权法”及“分形理论”等非线性数学方法为最基本的指导思想,以3S技术和Matlab编程为实现手段,对金沙江流域的泥石流进行详细的解译、特征参数统计和实地考察。通过总结前人的经验和教训重新提出一套全新的方法对泥石流的危险度、活动强度等危险性指标进行评估,并以此为基础从形态学、运动学和能量学的角度对泥石流的危险性指标与其他特征因子之间的关系进行深入的研究。论文首次提出了一种新的组合赋权重方法。首先使用粗糙集理论对层次分析法进行优化,排除了不必要的干扰,从而避免了计算方法引起的数据随机性。进而使用熵权法计算出影响因素的主观权重。利用一个距离函数的新概念来计算权重的分配系数,从而计算出最终的因子权重值。接着提出了一套新的活动强度量化标准,使泥石流活动强度的表达可以更加的形象、具体。得到了泥石流的危险性指标之后又引入分形理论并结合GIS系统对泥石流的三维水系形态参数进行量化处理,以三维水系分形维的形式表达出来。整个计算过程都是由Matlab程序实现的。通过分析泥石流的危险度、活动强度及泥石流特征参数之间的关系,得到一套新的危险度、活动强度判断依据,使用现场调查的重点泥石流沟进行验证,验证的结果证实了上述理论的真实性和实用性。