[發明專利]一種基于模糊聚類分析法的滑坡臨界雨量閾值確定方法

在審

• 申請號: 201710153276.7
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN107092653A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 溫宗周;李璐;張陽陽;董勛凱;王真;李志文;王妍;李帥
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 常娥

1.一種基于模糊聚類分析法的滑坡臨界雨量閾值確定方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、模糊聚類因子確定；

步驟2、滑坡臨界雨量閾值的模糊聚類分析；

步驟3、進行模糊聚類并確定臨界雨量閾值。

2.根據權利要求1所述的基于模糊聚類分析法的滑坡臨界雨量閾值確定方法，其特征在于，步驟1中采用德爾非法確定模糊聚類因子。

3.根據權利要求1所述的基于模糊聚類分析法的滑坡臨界雨量閾值確定方法，其特征在于，步驟2中滑坡臨界雨量閾值估算技術流程為：

①創建數據矩陣

假設被分類對象的論域表示為U＝{x1,x2,…,xn}，任意對象內的性狀通過m個指標進行描述：xi＝{xi1,xi2,…,xim}(i＝1,2,…,n)，U表示分類對象的論域，x表示集合的每一個元素，i、j分別表示矩陣的行與列，x_ij表示矩陣X中第i行j列的元素。

原始數據矩陣表示如下：X＝(x_ij)_n×m

②標準化數據矩陣

1)標準化標準差

標準化第i個變量，采用的方式為轉換x_ij為x_ij′，其中，表示第j列元素平均值，表示第i行元素平均值，S_j表示方差，M_j表示第j行的中值，max{}表示取最大值，min{}表示取最小值，x_ij′表示標準化后的元素，如下：

式中：

2)極差正規化：

3)極差標準化：

4)最大值規格化：其中：M_j＝max(x_1j，x_2j，…，x_nj)(6)；

③建立模糊相似矩陣

建立xi與xj相似程度r_ij＝R(x_i，x_j)，其中主要方法有相似系數法和貼近度法。

4.根據權利要求3所述的基于模糊聚類分析法的滑坡臨界雨量閾值確定方法，其特征在于，相似系數法具體為：

1°夾角余弦法：

2°相關系數法：

一般地，取r_ij＝1-c(d(x_i,x_j))²，其中c,α為適當選取的參數，d(x_i,x_j)表示x_i與x_j的距離，它使得0≤r_ij≤1。r_ij表示相似程度，R(x)表示模糊矩陣函數，x_ik表示矩陣中第i行第k列元素，x_jk表示矩陣中第j行第k列元素。

Hamming距離：

Euclid距離：

Chebyshev距離：d(x_i,x_j)＝max_1≤k≤n|x_ik-x_jk|(11)。

5.根據權利要求3所述的基于模糊聚類分析法的滑坡臨界雨量閾值確定方法，其特征在于，貼近度法具體為：

1°最大最小法:

2°算術平均最小法:

3°幾何平均最小法:

6.根據權利要求3-5任一所述的基于模糊聚類分析法的滑坡臨界雨量閾值確定方法，其特征在于，步驟3中根據步驟2中所得的模糊相似矩陣R使用傳遞閉包法或者直接聚類法進行模糊聚類，并由最后聚類合并為一類U，停止聚類，并根據γ_i處a類的聚類，代入公式I_h與I_min確定降雨量閾值。