基于LightGBM的南阳市西部地区山洪灾害风险评价

TV122; 山洪灾害是对人类影响较大的自然灾害之一,给国民经济和人民生命财产造成了巨大的损失.开展山洪灾害风险评价是防御山洪灾害的有效方式之一,准确评价山洪灾害风险可为山洪防治工作和决策部署提供有力的技术支撑.研究以南阳市西部地区为研究区域,基于415个历史山洪灾害点,选取高程、坡度、年平均降水量和年最大3 h降水量均值等12项风险指标,构建了轻量级梯度提升LightGBM(Light Gradient Boosting Machine)山洪灾害风险评价模型.同时结合随机森林RF(Random Forest)和极端梯度提升XGBoost(Extreme Gradient Boosting)两...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in中国农村水利水电 no. 8; pp. 135 - 156
Main Authors 范桂英, 汤军, 高贤君, 占杨英, 邓莉婷
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 长江大学地球科学学院,湖北 武汉 430100 15.08.2023
Subjects
GIS
flash flood disaster
山洪灾害
RF
风险评价
LightGBM
XGBoost
sensitivity evaluation
Online AccessGet full text
ISSN1007-2284
DOI10.12396/znsd.230385

Cover

Abstract TV122; 山洪灾害是对人类影响较大的自然灾害之一,给国民经济和人民生命财产造成了巨大的损失.开展山洪灾害风险评价是防御山洪灾害的有效方式之一,准确评价山洪灾害风险可为山洪防治工作和决策部署提供有力的技术支撑.研究以南阳市西部地区为研究区域,基于415个历史山洪灾害点,选取高程、坡度、年平均降水量和年最大3 h降水量均值等12项风险指标,构建了轻量级梯度提升LightGBM(Light Gradient Boosting Machine)山洪灾害风险评价模型.同时结合随机森林RF(Random Forest)和极端梯度提升XGBoost(Extreme Gradient Boosting)两种方法,通过准确度、精度等5种主要评价指标对比分析各模型精度,最后采用性能最佳模型绘制研究区山洪灾害风险图,并在此基础上,生成多尺度山洪灾害风险评价图,借此对南阳市西部地区山洪灾害分布特征进行探究,分析山洪灾害成因.结果表明:①LightGBM模型性能最好,精度为91.57%.RF模型性能较差,精度为84.62%;②坡度、高程和年平均降水量是影响研究区山洪发生的主要风险指标;③研究区山洪灾害风险评价结果与实际山洪发育情况基本一致,极高风险区与高风险区的面积占总面积的21%,且主要分布于山脉附近、河流周边最低处以及农田生产潜力大的区域.LightGBM是山洪灾害风险评价的有效方法,可以给南阳市的山洪灾害防御管理规划工作提供指导作用.
AbstractList TV122; 山洪灾害是对人类影响较大的自然灾害之一,给国民经济和人民生命财产造成了巨大的损失.开展山洪灾害风险评价是防御山洪灾害的有效方式之一,准确评价山洪灾害风险可为山洪防治工作和决策部署提供有力的技术支撑.研究以南阳市西部地区为研究区域,基于415个历史山洪灾害点,选取高程、坡度、年平均降水量和年最大3 h降水量均值等12项风险指标,构建了轻量级梯度提升LightGBM(Light Gradient Boosting Machine)山洪灾害风险评价模型.同时结合随机森林RF(Random Forest)和极端梯度提升XGBoost(Extreme Gradient Boosting)两种方法,通过准确度、精度等5种主要评价指标对比分析各模型精度,最后采用性能最佳模型绘制研究区山洪灾害风险图,并在此基础上,生成多尺度山洪灾害风险评价图,借此对南阳市西部地区山洪灾害分布特征进行探究,分析山洪灾害成因.结果表明:①LightGBM模型性能最好,精度为91.57%.RF模型性能较差,精度为84.62%;②坡度、高程和年平均降水量是影响研究区山洪发生的主要风险指标;③研究区山洪灾害风险评价结果与实际山洪发育情况基本一致,极高风险区与高风险区的面积占总面积的21%,且主要分布于山脉附近、河流周边最低处以及农田生产潜力大的区域.LightGBM是山洪灾害风险评价的有效方法,可以给南阳市的山洪灾害防御管理规划工作提供指导作用.
Author 高贤君
范桂英
汤军
占杨英
邓莉婷
AuthorAffiliation 长江大学地球科学学院,湖北 武汉 430100
AuthorAffiliation_xml – name: 长江大学地球科学学院,湖北 武汉 430100
Author_FL TANG Jun
GAO Xian-jun
ZHAN Yang-ying
DENG Li-ting
FAN Gui-ying
Author_FL_xml – sequence: 1
  fullname: FAN Gui-ying
– sequence: 2
  fullname: TANG Jun
– sequence: 3
  fullname: GAO Xian-jun
– sequence: 4
  fullname: ZHAN Yang-ying
– sequence: 5
  fullname: DENG Li-ting
Author_xml – sequence: 1
  fullname: 范桂英
– sequence: 2
  fullname: 汤军
– sequence: 3
  fullname: 高贤君
– sequence: 4
  fullname: 占杨英
– sequence: 5
  fullname: 邓莉婷
BookMark eNotj7tKA0EARaeIYIzp_AmLjfPa3ZlG0KBRWLHROszOzqyRMAFHEdKpKU1aHwgWIqiFGiIoK-jPZEz2L1zQ6l5OcQ93DpRMxygAFhCsIUx4sNQ1NqlhAgnzS6CMIAw9jBmdBVVrWzGEqEA8RGWw7G6zcTaIWuneYWN1a3Ldc_2L_HLkPk6n99_52YO7eXXnmRsOf96eJidf7nmU3w3yq8fpS2_8-T4PZrRoW1X9zwrYXV_bqW940XZjs74SeRbBgHtMJ1xpTnwlFE1ErIvmEyQYlxKFUmPJaIIZUUyHyuc08ClCOmZY0VBppkkFLP7tHgujhUmb-52jA1MYm93USNu2CYbFXQYRJ7-2gWEF
ClassificationCodes TV122
ContentType Journal Article
Copyright Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
Copyright_xml – notice: Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
DBID 2B.
4A8
92I
93N
PSX
TCJ
DOI 10.12396/znsd.230385
DatabaseName Wanfang Data Journals - Hong Kong
WANFANG Data Centre
Wanfang Data Journals
万方数据期刊 - 香港版
China Online Journals (COJ)
China Online Journals (COJ)
DatabaseTitleList
DeliveryMethod fulltext_linktorsrc
Discipline Engineering
DocumentTitle_FL Flash Flood Disaster Risk Assessment in the Western Area of Nanyang City Based on LightGBM
EndPage 156
ExternalDocumentID zgncslsd202308019
GrantInformation_xml – fundername: (自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室开放基金); (湖南科技大学测绘遥感信息工程湖南省重点实验室开放基金); (湖南科技大学测绘遥感信息工程湖南省重点实验室开放基金)
  funderid: (自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室开放基金); (湖南科技大学测绘遥感信息工程湖南省重点实验室开放基金); (湖南科技大学测绘遥感信息工程湖南省重点实验室开放基金)
GroupedDBID -04
2B.
4A8
5XA
5XD
92H
92I
93N
ABJNI
ACGFS
ALMA_UNASSIGNED_HOLDINGS
CCEZO
CHDYS
CW9
GROUPED_DOAJ
PSX
TCJ
TGT
U1G
U5M
ID FETCH-LOGICAL-s1069-8fd9ef935eae4dabf35e531a89cc17cf2c84d283e8f7e59465411fb82e47ef8f3
ISSN 1007-2284
IngestDate Thu May 29 04:09:01 EDT 2025
IsPeerReviewed false
IsScholarly true
Issue 8
Keywords GIS
flash flood disaster
山洪灾害
RF
风险评价
LightGBM
XGBoost
sensitivity evaluation
Language Chinese
LinkModel OpenURL
MergedId FETCHMERGED-LOGICAL-s1069-8fd9ef935eae4dabf35e531a89cc17cf2c84d283e8f7e59465411fb82e47ef8f3
PageCount 22
ParticipantIDs wanfang_journals_zgncslsd202308019
PublicationCentury 2000
PublicationDate 2023-08-15
PublicationDateYYYYMMDD 2023-08-15
PublicationDate_xml – month: 08
  year: 2023
  text: 2023-08-15
  day: 15
PublicationDecade 2020
PublicationTitle 中国农村水利水电
PublicationTitle_FL China Rural Water and Hydropower
PublicationYear 2023
Publisher 长江大学地球科学学院,湖北 武汉 430100
Publisher_xml – name: 长江大学地球科学学院,湖北 武汉 430100
SSID ssib001100971
ssj0037555
ssib051368504
ssib046786273
Score 2.3551688
Snippet TV122; 山洪灾害是对人类影响较大的自然灾害之一,给国民经济和人民生命财产造成了巨大的损失.开展山洪灾害风险评价是防御山洪灾害的有效方式之一,准确评价山洪灾害风险可...
SourceID wanfang
SourceType Aggregation Database
StartPage 135
Title 基于LightGBM的南阳市西部地区山洪灾害风险评价
URI https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/zgncslsd202308019
hasFullText 1
inHoldings 1
isFullTextHit
isPrint
journalDatabaseRights – providerCode: PRVAON
  databaseName: DOAJ Directory of Open Access Journals
  issn: 1007-2284
  databaseCode: DOA
  dateStart: 20210101
  customDbUrl:
  isFulltext: true
  dateEnd: 99991231
  titleUrlDefault: https://www.doaj.org/
  omitProxy: true
  ssIdentifier: ssj0037555
  providerName: Directory of Open Access Journals
link http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/link/0/eLvHCXMwnR1Na9RANNR60YP4id8UcU4lmslMMjMXIWmzFrGeWuit5GOiB1nBrZfFi9qj9uoHggcR1INaKigV9M80tvsvfO8lu5tSD1VYwuybl_eZyXsz5M04zmUZ2kKFGXeFX_iu5Fa5aZBaV-EX7-DlTFCR2PytcG5R3lgKliYOPGxXl6xkV_L-X-tK_serAAO_YpXsP3h2RBQA0Ab_whU8DNd9-ZglATMdFkcskXjVyU2ca1-P51mimAGARBQ9y4xiiWFGs1ggJNZM-yzRLIJ2B7u0YJEmejMs9uiuGSIMCBx_SchiyaIIKWuAJNgVJUTQsEgAc2IBbUOUO8Qd5IpZrNo5MAEBYZbYQS81dIisgYsBaWt2HnLELk00RxBQDSgEw2cFuYGwoAGgRLzRTANhPkYJUYdIDjnF4x4QOEbLwD2oIKEYbxcKmTDyGukivZt-s2biC1wErqtG6Sknc9T2Je7gKTQZ8FDUAEphy-IKuaISChHQBC2cplHb14dxQTThb9i4yqhpUr_GI37aTEt4sXpeK_DgkrHv18flNWNOtwILrzd1aXIUXm_Gvif8-cLgUky_2yvwC3-hg3GYH3182b_dzXt3ewUaBuYLuGfuQR9iotdakKBkmtMGY8P_EFFh9jtOdgOOZxfgZL7Oe4QK6IzhkSZNmQnKdLUlEVXHdcu0e7uVyC0cdY40M7CpqB5Ox5yJ_p3jzuHWvpwnnGvVm82tzbXhYNp-tVo9ez54sVF9f7zz7tfgyfvq9Zfq6Wa1vv7768ftRz-rTxuDt2uDlx92Pq9u_fh20lnsJAszc25z0Ijb415oXF0WxpZGBDa1skizEloQm1Jt8pyrvPRzLQvIw60ulQ0MbkHIeZlp30plS12KU85k917XnnamZA4g4-lUFUYKLVOrBVhO-Kko88wGZ5xLjfbLzYukt7zHIWf3g3TOOTR-tM87kyv3H9gLkCCvZBfJj38AzmCL5A
linkProvider Directory of Open Access Journals
openUrl ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-8&rfr_id=info%3Asid%2Fsummon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=%E5%9F%BA%E4%BA%8ELightGBM%E7%9A%84%E5%8D%97%E9%98%B3%E5%B8%82%E8%A5%BF%E9%83%A8%E5%9C%B0%E5%8C%BA%E5%B1%B1%E6%B4%AA%E7%81%BE%E5%AE%B3%E9%A3%8E%E9%99%A9%E8%AF%84%E4%BB%B7&rft.jtitle=%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%86%9C%E6%9D%91%E6%B0%B4%E5%88%A9%E6%B0%B4%E7%94%B5&rft.au=%E8%8C%83%E6%A1%82%E8%8B%B1&rft.au=%E6%B1%A4%E5%86%9B&rft.au=%E9%AB%98%E8%B4%A4%E5%90%9B&rft.au=%E5%8D%A0%E6%9D%A8%E8%8B%B1&rft.date=2023-08-15&rft.pub=%E9%95%BF%E6%B1%9F%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E5%9C%B0%E7%90%83%E7%A7%91%E5%AD%A6%E5%AD%A6%E9%99%A2%2C%E6%B9%96%E5%8C%97+%E6%AD%A6%E6%B1%89+430100&rft.issn=1007-2284&rft.issue=8&rft.spage=135&rft.epage=156&rft_id=info:doi/10.12396%2Fznsd.230385&rft.externalDocID=zgncslsd202308019
thumbnail_s http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/image/custom?url=http%3A%2F%2Fwww.wanfangdata.com.cn%2Fimages%2FPeriodicalImages%2Fzgncslsd%2Fzgncslsd.jpg