基于BOA-SVM模型的区域洪水灾害风险评估与驱动机制

被引:6
作者
刘东 [1 ,2 ]
杨丹 [1 ]
张亮亮 [1 ,3 ]
李佳民 [4 ]
赵丹 [1 ]
机构
[1] 东北农业大学水利与土木工程学院
[2] 农业农村部农业水资源高效利用重点实验室
[3] 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室
[4] 黑龙江省泥河水库管理处
基金
国家杰出青年科学基金;
关键词
洪水灾害; 风险评估; 驱动机制; 蝴蝶优化算法; 支持向量机模型;
D O I
暂无
中图分类号
TV122 [洪水];
学科分类号
摘要
针对区域洪水灾害风险定量评估方法精度不足问题,构建了一种基于蝴蝶优化算法改进的支持向量机模型(Butterfly optimization algorithm-support vector machine, BOA-SVM),并将其应用于黑龙江省近15年的洪水灾害风险评估与时空特征分析。结果表明:研究时段内,黑龙江省总体洪水风险水平前期升降变化明显,而后期逐渐趋于平稳,并呈现西北部高、东南部低的空间分布格局。其中,大庆地区洪水风险水平最低,绥化地区风险水平最高,其余地区风险水平随年际变化有明显下降趋势。产水模数、人均GDP、月强降水量、农林渔业总产值占比、人口自然增长率、每万人拥有卫生机构床位数、万公顷水库总库容为洪水风险变化的关键驱动因子。构建的BOA-SVM模型与传统支持向量机模型(Support vector machine, SVM)和基于帝国竞争算法改进的支持向量机模型(Imperialist competitive algorithm-support vector machine, ICA-SVM)相比,平均绝对误差(MAE)分别降低38.15%和9.18%,均方误差(MSE)分别降低58.5%和21.56%,平均绝对百分比误差(MAPE)分别降低35.23%和11.42%、决定系数(R2)分别增长0.62%和0.12%,说明BOA-SVM模型在拟合性、适配性、稳定性、可靠性以及评估精度等方面更具优势。研究成果可为洪水灾害风险评估提供一种新模型,同时可为有效调控和降低区域洪水灾害风险提供参考。
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