[發明專利]一種基于冗余分析的水網格局與地形地貌關聯性評價方法

有效

• 申請號: 202310092623.5
• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN115994639B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 張興源;李發文
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

1.一種基于冗余分析的水網格局與地形地貌關聯性評價方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

收集待分析區域的地形地貌數據和河網數據，將評價指標劃分為水網格局指標和地形地貌指標兩類，進行評價指標選擇與預處理；所述進行評價指標選擇與預處理具體包括以下處理：

水網格局指標s_i與地形地貌指標d_i表達式如下：

s_i＝[s_i，1，s_i，2，…，s_i，n]

d_i＝[d_i，1，d_i，2，…，d_i，n]

式中：n為區域劃分的網格總數，s_i，n為網格n的水網格局指標值，d_i為網格n的地形地貌指標值，i為樣本編號；所述水網格局指標s_i作為本流程的響應變量，所述地形地貌指標d_i作為本流程的解釋向量；

計算地形地貌指標d_i的方差膨脹因子VIF_i，表達式如下：

式中：R_i為地形地貌指標D_i對其余指標的復相關系數；

將評價指標進行歸一化處理，得到歸一化后的水網格局指標和地形地貌指標；

進行水網格局與地形地貌的冗余分析，綜合考慮待評價區域的水網結構指標和地形地貌指標特征，建立評價模型，該評價模型基于水網結構指標和地形地貌指標兩者的多元回歸關系和方差解釋，生成水網格局指標與地形地貌指標之間的匹配度；

依據評價模型對水網格局與地形地貌關聯性進行評價，包括進行水網格局與地形地貌的冗余分析：

將歸一化處理后的水網格局指標組合為響應變量矩陣s，表達式如下：

將歸一化處理后的地形地貌指標組合為解釋變量矩陣D，表達式如下為：

將響應變量矩陣S對解釋變量矩陣D進行多元回歸計算，得到響應變量的擬合值矩陣表達式為：

式中：B為擬合系數矩陣；D′為解釋變量矩陣D的轉置矩陣；

計算解釋變量對響應變量的方差解釋率，表達式為：

式中：為D對S的方差解釋指數，為的方差平方和，STD(S)為S的方差平方和，n為D的行數，m為D的列數；

依據置換檢驗的顯著性對解釋變量進行重要性排序，按順序依次加入各解釋變量做進行冗余分析，通過方差解釋的差值確定解釋變量的貢獻率，計算公式為：

D_i＝[d₁,…,d_i]

D_i-1＝[d₁,…,d_i-1]

式中：為解釋變量d_i的貢獻率，D_i為包含d_i的解釋變量矩陣，D_i-1為不包含d_i的解釋變量矩陣，為D_i對S的方差解釋指數，為D_i-1對S的方差解釋指數。