基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鐵路大臨工程水土保持及土地復(fù)墾研究.pdf

1、鐵路建設(shè)施工過程中除主體工程永久占地外，臨時(shí)工程占地?cái)?shù)量也較大，而現(xiàn)行的鐵路臨時(shí)工程水土保持技術(shù)和土地復(fù)墾措施往往只注重理論設(shè)計(jì)而脫離了與工程的區(qū)域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)的結(jié)合，設(shè)計(jì)的同一性常常使得工程水土保持和土地復(fù)墾達(dá)不到良好的生態(tài)恢復(fù)效果。目前，對(duì)于水保設(shè)計(jì)的合理性和土地復(fù)墾適宜性尚沒有較好的分析判別方法。 本文通過對(duì)我國水土保持和土地復(fù)墾現(xiàn)狀的分析結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的概念、特征、理論基礎(chǔ)及應(yīng)用，提出利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來進(jìn)行水土保

2、持和土地復(fù)墾適宜性分析方法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是在結(jié)構(gòu)上模仿生物神經(jīng)聯(lián)結(jié)型的系統(tǒng)，能夠通過設(shè)計(jì)來進(jìn)行模式分析，信號(hào)處理等工作。BP(BackPropagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種，它通過模仿生物大腦神經(jīng)系統(tǒng)信息處理功能實(shí)現(xiàn)輸入與輸出之間的任意非線性優(yōu)化映射，有著傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法無法比擬的適應(yīng)性、容錯(cuò)性及自組織性等優(yōu)點(diǎn)。因此，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)鐵路臨時(shí)工程水土保持和土地復(fù)墾進(jìn)行判別分析具有廣闊的應(yīng)用前景。 論文在對(duì)

3、既有鐵路工程運(yùn)行現(xiàn)狀調(diào)研的基礎(chǔ)上，利用既有鐵路棄渣場擋渣墻的6組水土保持技術(shù)參數(shù)及7組復(fù)墾潛力因子作為樣本，以MATLAB程序語言作為平臺(tái)，通過調(diào)用正切函數(shù)(tansig)、對(duì)數(shù)函數(shù)(logsig)、訓(xùn)練函數(shù)(trainlm)、性能函數(shù)(mse)及仿真函數(shù)(sim)等5種MATLAB函數(shù)對(duì)輸入樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理和非線性優(yōu)化映射并最終建立水土保持設(shè)計(jì)和土地復(fù)墾的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析模型。 利用建立的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)貴廣鐵路(貴州

4、段)工程臨時(shí)占地進(jìn)行實(shí)例分析。通過對(duì)貴廣鐵路(貴州段)典型棄渣場的3組擋墻水土保持設(shè)計(jì)和2組土地復(fù)墾潛力因子作為檢測判別因子輸入BP網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行水土保持設(shè)計(jì)技術(shù)合理性和土地復(fù)墾適宜性分析結(jié)果可知，擬判別的典型擋渣墻3組水土保持設(shè)計(jì)是合理的，2個(gè)棄渣場土地復(fù)墾分別為適宜復(fù)墾和較適宜。 模型輸入樣本均來自既有鐵路建設(shè)工程所實(shí)施的水土保持和土地復(fù)墾生態(tài)恢復(fù)運(yùn)行良好的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來自工程實(shí)際，具有一定代表性。研究成果可以為新建鐵路建設(shè)工