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数学建模的工具备哪些？
数学建模是一种将实践疑问形象为数学模型，经过求解模型来预测和处置实践疑问的方法。
在数学建模环节中，咱们须要经常使用一些工具来协助咱们更好天文解和处置疑问。
以下是一些罕用的数学建模工具：
1.编程言语：Python、MATLAB、R等编程言语在数学建模中被宽泛经常使用。
它们可以协助咱们极速成功数学模型的求解和剖析，以及数据的处置和可视化。
2.数据剖析软件：Excel、SPSS、SAS等数据剖析软件可以协助咱们对数据启动荡涤、整顿和剖析，为建设数学模型提供基础。
3.绘图软件：Visio、AutoCAD、Origin等绘图软件可以协助咱们将数学模型的结果以图形的方式展现进去，更直观地反映疑问的法令。
4.提升算法：线性布局、整数布局、遗传算法、粒子群提升等提升算法可以协助咱们在数学模型中找到最优解，为决策提供依据。
5.统计方法：回归剖析、期间序列剖析、聚类剖析等统计方法可以协助咱们从数据中发现法令，为建设数学模型提供允许。
6.机器学习和人工默认：神经网络、允许向量机、决策树等机器学习和人工默认技术可以协助咱们处置复杂的非线性疑问，提高模型的准确性。
7.专业畛域软件：针对特定畛域的软件，如天文消息系统（GIS）、运筹学软件（Lingo、GAMS等）等，可以协助咱们更好地处置特定畛域的疑问。
8.数据库治理系统：MySQL、Oracle、SQLServer等数据库治理系统可以协助咱们存储和治理少量的数据，为数学建模提供数据允许。
9.文献检索和治理工具：EndNote、NoteExpress等文献检索和治理工具可以协助咱们极速查找和治理相关文献，为数学建模提供通常允许。
10.团队协作工具：腾讯文档、WPSOffice、Teambition等团队协作工具可以协助团队成员共享资料、协同上班，提高数学建模的效率。
地质灾祸风险评价方法
滑坡泥石流等地质灾祸的不确定性选择了其评价方法驳回非确定性剖析方法。
该类方法是基于地质灾祸预测通常的狭义系统迷信原理，在类比法的基础上开展起来的一类钻研方法。
随着概率论、数理统计及消息通常、含糊数学通罕用于地质灾祸预测，目前已构成了多种预测模型，其预测成绩可相互对比、测验，从而可使预测成绩更具正当性、迷信性。
目前罕用的非确定性剖析方法关键有以下几种。
一、参数分解法
参数分解法又称专家阅历指数综合评判法。
它是最为繁难的定量评价方法。
该类模型关键是建设在专家丰盛的阅历基础之上的，经过专家打分法等路径失掉专家阅历常识，专家选用影响地质灾祸的因子并编制成图。
依据专家的阅历，赋予每个因子一个适当的权重，最后启动加权叠加或分解，构成地质灾祸风险性分区图。
它的关键好处是：①可以同时思考少量的参数；②可以运行于恣意比例尺的区域和单体斜坡稳固性评价；③大大降落了隐含规定的经常使用，定量化水平提高；④整个流程可以在GIS的允许下极速成功，使数据治理规范化，期间短，费用少。
关键缺陷有：①客观性较强，不同的考查者或专家得出的结果无法启动比拟。
权值确实定仍含有不同水平的客观性；②隐含的评判规定使结果剖析和降级艰巨；③须要详细的野外考查；④运行于大区域评价时，操作复杂，模型难以推行。
二、数理多元统计模型法
该方法是经过对现有地质灾祸及其相似不稳固现象与地质环境条件和作用要素之间的统计法令钻研，建设相关的预测模型，从而预测区域地质灾祸的风险性。
该类模型方法很多，如回归剖析、判断剖析、聚类剖析方法等。
统计剖析的前提是已知学习区（训练区）的地质灾祸散布状况，依据数理统计通常，建设影响参数和地质灾祸出现与否的数学统计模型，在测试区失掉验证后，将其运行到地质环境相反或相似的地域，预测钻研区的灾祸风险性散布法令。
因此，统计剖析方法评价的结果的牢靠度直接取决于测试区原始数据的精度，模型也不能在任何地域推行经常使用。
虽然如此，少量的钻研标明，统计剖析是目前最为适用的区域地质灾祸风险度评价区划方法，它有严厉的数理统计通常作基础，数学模型繁难易懂，而且与GIS技术能够很好地结合，使庞大的数据失掉正当的规范化治理、剖析与贮存。
多元统计剖析中的主成分剖析和因子剖析方法在环境统计方面有不少成功的运行。
将这两种方法结合起来的主成分－因子剖析法可以运行于多变量的因子赋权钻研（吴聿明，1991）。
主成分－因子剖析法的关键思维是（应农根，刘幼慈，1987）：在所钻研的所有原始变量中将无关消息集中起来，经过讨论相关矩阵的外部依赖结构，将多变量综分解少数彼此互不相关的主成分，以再现原始变量之间的相关，并经过因子荷载矩阵的轴正交或斜交旋转，进一步探求发生这些相关咨询的内在要素。
此方法适用于区域地质灾祸空间预测钻研，对必定地域土地利用、疆土开发、市区布局具备微观指点作用。
三、档次剖析法
档次剖析法是对一个包括多方面因子而又难以准确量化的复杂系统启动剖析评价时，依据各因子之间以及它们与评价目的的相关性，理顺组合方式和档次，据此建设系统评价的结构模型和数学模型；对模型中的各种含糊性因子，依据它们的强度以及对影响对象的控制水平，确定标度目的和作用权重；将这些目的作为基本参数，代入评价模型，逐级启动定量剖析并最终取得评价目的。
依据地质灾祸风险系统组成，大抵可经过4个档次的统计剖析成功评价上班：以各种要素为主体的基础层统计剖析；以风险性、易损性、减灾才干为目的的过渡层剖析；以希冀损失为目的的准绳层剖析；以风险度或风险等级为最终目的的目的层剖析。
四、含糊与灰色聚类方法
含糊聚类判断法模型以含糊数学通常为基础。
因为地质灾祸系统的复杂性，用相对的“非此即彼”不能准确地形容地质灾祸系统的客观实践，存在着“亦此亦彼”的含糊现象，不能用1或0二值逻辑来描写，而需用区间[0,1]的多值（或延续值）逻辑来表白。
而含糊数学通常正是适用于地质灾祸系统的不确定性，用附属函数来形容那些边界不清的过渡性疑问及受多要素影响的复杂系统的非确定性疑问。
目前罕用的方法有含糊综合评判法、含糊牢靠度剖析方法及其与档次性原理相结合而派生的含糊档次综合评判法。
含糊聚类综合评价的基本步骤是：依据地质灾祸风险构成，建设要素集、综合评价集和权重集，确定附属函数，失掉综合评价结果，并启动解释剖析。
灰色聚类综合评价法以灰色系统通常为基础，罕用于钻研“小样本、贫消息不确定性”疑问。
在地质灾祸预测中，可应用灰色关联剖析，评价斜坡稳固性各影响要素的影响水平，可以克制通常数理统计方法作系统剖析所造成的缺憾，对样本量和样本的法令性无不凡要求。
雷同可经过灰色聚类中的灰类白化权函数聚类，在思考多种影响要素的基础上对各钻研单元的风险性形态启动判定，进而成功空间预测中的风险性分区。
灰色系统的以灰色模型（GM）为外围的各种预测模型还为剖析地质灾祸预测中的各种时序数据提供了有效路径，成为目前地质灾祸实时跟踪预告的罕用方法之一。
灰色聚类综合评价的基本步骤是：确定聚类白化数和白化函数，标定聚类权，求聚类系数，结构类向量，求解聚类灰数。
五、消息模型评价法
该类模型的通常基础是消息论。
用地质灾祸出现环节中熵的缩小来表征地质灾祸事情发生的或许性，要素组合对某地质灾祸事情确实定所带来的不用须性水平的平均缩小量等于该地质灾祸系统熵值的变动。
以为地质灾祸的发生与预测环节中所失掉的消息的数量和品质无关,是用消息量来权衡的,消息量越大，标明发生地质灾祸的或许性越大。
该类模型预测法同统计预测模型一样，适用于中小比例尺区域预测。
消息迷信现已成为宽泛经常使用的一门迷信，但它的发生却只要短短的半个世纪历史。
1948年Shannon 宣布的驰名论文《通讯的数学通常》标记着消息迷信的降生。
Shannon把消息定义为“随机事情不确定性的缩小”，并把数学统计方法移植到了通讯畛域，提出了消息量的概念及消息熵的数学公式。
消息迷信钻研的对象是消息，它的关键义务是钻研消息的提取、消息传输、消息处置、消息存储等。
因为现代人造迷信开展的综合全体化趋向，各学科的相互浸透、相互咨询，经过几十年的开展，使消息量和消息熵的概念已远远超出了通讯畛域。
消息迷信不只运行于各种人造迷信畛域，而且已宽泛运行在治理、社会等迷信畛域。
运用消息论方法启动地质学畛域的矿床预测钻研是由维索奥斯特罗斯卡娅（1968）及恰金（1969）先后提出。
赵鹏大等在《矿床统计预测》一书中钻研了消息量方法在区域找矿上班中的运行疑问。
晏同珍、殷坤龙等自1985年起，先后屡次在陕南及长江三峡库区探求了消息量方法在区域性滑坡灾祸空间预测分区中的运行，并与其余方法（如聚类剖析、回归剖析、数量化通常方法等）的钻研成绩启动了比拟性钻研。
艾南山、苗天德（1987）钻研了腐蚀流域地貌系统的消息熵疑问，他们在斯揣勒的流域面积——高程曲线的基础上结构了腐蚀流域地貌系统的消息熵表白式，并据此作为流域稳固性的一种判定目的。
Read J. 和Harr M.（1988）初次将消息熵的概念与斜坡安保系数计算的条分法结合在一同。
因为地质灾祸预测内容的多样性，所以选择了预测通常和方法的非繁多性。
晏同珍等（1989）将其概括为三类模型预测法——确定性模型预测法、统计模型预测法、消息模型预测法；前两种模型又可区分称其为“白箱”和“黑箱”模型，而消息模型则是介于两者之间。
地质灾祸现象（Y）受多种要素Xi的影响，各种要素所起作用的大小、性质是不相反的。
在各种不同的地质环境中，关于地质灾祸而言，总会存在一种“最佳要素组合”。
因此，关于区域地质灾祸预测要综合钻研“最佳要素组合”，而不是逗留在单个要素上。
消息预测的观念以为，地质灾祸发生与否是与预测环节中所失掉的消息的数量和品质无关，因此可用消息量来权衡：
地质灾祸风险评价通常与通常
依据条件概率运算，上式可进一步写成：
地质灾祸风险评价通常与通常
式中：I（y,xxx）为要素组合xxx对地质灾祸所提供的消息量（bit）；P（y,xxx）为要素xxx组合条件下地质灾祸出现的概率；Ix（y,x）为要素x存在时，要素x对地质灾祸提供的消息量（bit）；P（y）为地质灾祸出现的概率。
式（2）说明，要素组合xxx对地质灾祸所提供的消息量等于要素x提供的消息量，加上要素x确定后要素x对地质灾祸提供的消息量，直至要素xxx确定后，x对地质灾祸提供的消息量，反映出消息的可加性特色，从而说明区域地质灾祸消息预测是充沛思考要素组合的独特影响与作用。
P（y,xxx）和P（y）可用统计概率来表示，各种要素组合对预测地质灾祸提供的消息量可正可负，当P（y,xxx）>；P（y）时，I（y,xxx）>；0；反之I（y,xxx）<；0。大于0状况表示要素组合xxx无利于所预测地质灾祸的出现，相反状况则标明这些要素组合不利于地质灾祸的出现。
区域地质灾祸预测是在对钻研区域网格单元划分的基础上启动的，依据不同地域详细的地质、地形条件，驳回相应的网分内形和网格大小，进一步结合区域地质灾祸散布图展开消息统计剖析。假定某区域内共划分红N个单元，曾经出现地质灾祸的单元为N个。具相反要素xxx组合的单元共M个，而在这些单元中有地质灾祸的单元数为M个。依照统计概率代表先验概率的原理，式（1），要素xxx在该地域内对地质灾祸提供的消息量为：
地质灾祸风险评价通常与通常
假设驳回面积比来计算消息量值，则式（3）可表示成：
地质灾祸风险评价通常与通常
式中：A为区域内单元总面积；A为曾经出现地质灾祸的单元面积之和；S为具相反要素xxx组合的单元总面积；S为具相反要素xxx组合单元中出现地质灾祸的单元面积之和。
普通状况下，因为作用于地质灾祸的要素很多，相应的要素组合形态也特意多，样本统计数量往往遭到限制，故驳回简化的单要素消息量模型的分步计算，再综合叠加剖析相应的消息量模型改写为：
地质灾祸风险评价通常与通常
式中：I为预测区某单元消息量预测值；S为要素x所占单元总面积；S为要素x单元中出现地质灾祸的单元面积之和。
六、实证权重法
实证权重法（Weights of evidence，）是加拿大数学地质学家Agterberg等（1989）提出的一种基于二值（存在或不存在）图像的地学统计方法，是在假定条件独立的前提下，基于贝叶斯定理（Bayesian’rule）的一种定量预测方法。
Bonham-Carter等（1990）和Harris等（2001）都先后运行WOE方法来预测矿产的远景散布。
经过对已知成矿状况网格单元的预测因子和照应因子之间的统计剖析，计算出权重，而后对各待预测网格单元的各预测因子启动加权综合，最后，经过确定每一单元照应因子出现的概率大小便可失掉不同级别的成矿远景区。
Van Westen进一步将模型运行到灾祸风险性评价畛域。
数据驱动权重模拟方法的关键原理是应用滑坡历史散布数据，建设滑坡散布与各影响因子之间的统计相关，即依据在各影响因子不同类别中滑坡散布的统计状况来确定各影响因子对滑坡灾祸的奉献率（权重）大小。
这种驳回数据启动权重确定的方法被称为数据驱动模型。
与专家常识模型相比，权重确实定愈加迷信和牢靠，防止了专家的客观性所带来的不确定性。
最后，应用另一期间的滑坡散布历史数据对评价结果启动测验和成功率预测，调整不正当的边界，使评价结果愈加具备可信度。
基于统计学的Bayesian方法的数据驱动权重模型所驳回的统计方法愈加谨严，充沛思考了滑坡影响要素之间的相关，以及各影响要素与滑坡灾祸的相关；并启动影响要素的独立性剖析，找出最关键的影响因子。
在此基础上计算各影响要素的权重。
七、非线性模型预测法
非线性模型预测法又称BP神经网络法，是把一组样本的输入输入疑问变为一个非线性提升疑问而建设的预测模型。
鉴于地质灾祸系统具备复杂性特点，很难用繁难的线性方程表白，因此使一批非线性预测模型迅速开展起来。
如分形通常就是经过钻研地质灾祸系统的自相似性来对地质灾祸的静止法令启动钻研。
易顺民运行分形通常钻研了区域性滑坡灾祸优惠的自相似结构特色，发如今地质灾祸优惠的高潮期来到前有显著的降维。
吴中如、黄国明等依据分形通常提出了滑坡变形失稳判据及滑坡蠕滑的相空间模型，是地质灾祸期间预告的一种全新思绪。
自组织通常探求地质灾祸复杂系统如何从无序退化到有序的自组织环节；突变通常关键从定量的角度形容非线性系统在临界失稳时的突变行为，为地质灾祸期间预告提供了一种新路径；分形通常则从几何的角度讨论系统内各个档次间的自相似性，运行在地质灾祸环节形容及环节预告中，化复杂为繁难，化定性为定量；混沌能源学讨论非线性地质灾祸系统在其演化环节中的无法逆性和演化行为对初值的敏理性。
人工神经网络（Artificial Neural Network，简称ANN）是由少量与人造神经细胞相似的人工神经元宽泛互连而成的网络。
网络的消息处置由神经元之间的相互作用来成功，常识与消息的存贮体现为网络元件互连间散布式的物理咨询，网络的学习和识别选择于各神经元衔接权系的灵活演化环节。
人工神经网络是一个超大规模非线性延续期间自顺应消息处置系统。
目先人工神经网络的运行已浸透到许多畛域，为学习识别和计算提供了新的现代路径。
人工神经网络经常使用比拟繁难，它的消息处置环节同人脑一样，是一个黑箱，如图1-6所示。
在实践运行中，和人们打交道的只是它表层的输入和输入，而外部消息处置环节是看不到的。
关于疑问神经网络外部原理的人，也可将自己的疑问交给这种网络启动处置，只需把你的例子让它学习一段期间，它就可以处置与之无关的疑问。
这正合乎地质灾祸预测通常的基本原理和思绪。
图1-6 神经网络消息处置示用意
依据人工神经网络对动物神经系统的不同组织档次和形象档次的模拟，人工神经网络可以分为多种类型。
目前已有40余种人工神经网络模型。
援用于地质灾祸预测评价的多层前馈神经网络模型（Back Propagation,简称BP模型）是目前运行最宽泛、开展最成熟的一种神经网络模型，如图1-7所示，它是按档次结构结构的，包括一个输入层、一个输入层和一个或多个隐含层。
图1-7 BP网络模型
实践上，BP模型是把一组样本的输入输入疑问变为一个非线性提升疑问。
咱们可以把这种模型看成一个从输入到输入的映射，这个映射是高度非线性的。
假设输入节点数为n，输入节点数为m，则神经网络表示的是从n维欧氏空间到m维欧氏空间的映射。
在预测识别环节中，规范样本的选用能否切当，是预测能否成功的关键。
普通来说，学习样本最好能涵盖预测对象的一切形态，具备宽泛的代表性。
在确定网络结构时，普通来讲，一个隐层的三层BP模型已可启动恣意精度模拟任何延续函数。
隐含层结点数目过少，不能有效地映射输入层和输入层之间的相关；过多，收敛速渡过慢。
因此，两边层结点数目的选取，需经过重复演算训练，才干得出较为理想的节点数。
在计算环节中，为了提高效率，可以适当降落输入结点的数目，缩小训练样本的维数，以参与网络的稳固性，同时还可以经过参与冲量项法或许自顺应调理学习率、共轭梯度法等方法提高迭代收敛速度。
BP模型运用到地质灾祸风险性区划中，可以经过样本区的规范样本的学习建设相应预测网络，从而推行到预测区启动预测。
网络的输入层的变量对应于影响地质灾祸发生的关键影响要素，变量可以是二态变量，也可以是详细的观测数据。
当然因为各变量存在单位或数量级的差异，必需把变量数据经过正轨化或规范化处置。
输入层对应的是地质灾祸预测等级（极高、高、中等、低、极低）的划分，或是风险水平的详细数值表白，如稳固性系数、破坏概率等，这就要求样本区的钻研精度较高，目的细化水平较高。
八、地质灾祸风险剖析与GIS技术
天文消息系统（GIS）是集计算机迷信、消息迷信、现代天文学、遥感测绘学、环境迷信、市区迷信、空间迷信、治文迷信和现代通讯技术于一体的一门新兴学科。
详细而言，GIS是指对各种天文消息及其载体（文字、数据、图表、专题图等）启动输入、存储、检索、修正、量测、运算、剖析、输入等的技术系统。
GIS的关键性能有采集、存储、治理、剖析、输入各种数据、数据保养和降级、区域空间剖析以及多要素综合剖析和灵活监测等。
GIS不只可以像传统的数据库治理系统（DBMS）那样治理数字和文字（属性）消息，而且还可以治理空间（图形）消息；它可以经常使用各种空间剖析的方法，对多种不同的消息启动综合剖析，寻觅空间实体间的相互相关，剖析和处置必定区域内散布的现象和环节。
当代天文消息系统正向能够提供丰盛、片面的空间剖析性能的默认化GIS的方向开展。
默认化的GIS具备弱小的空间建模性能，能够构建各种具备专业性、综合性、集成性的地学剖析模型来成功详细的实践上班，处置以前只要靠地学专家才干处置的疑问。
GIS把各种与空间消息相关的技术与学科无机地融合在一同，并与不同数据源的空间与非空间数据相结合，经过空间操作与模型剖析，提供对布局、治理、决策有用的消息产品。
GIS为咱们提供了一种意识和了解地学消息的新方式，GIS弱小的空间剖析性能和空间数据库治理才干为咱们钻研区域地质灾祸提供了一个迷信、方便的崭新路径。
作为数字地球的外围技术之一，GIS经过将近40年的开展，曾经成为一种日益成熟的空间数据处置技术和方法。
它提供了一种意识和了解地学消息的新方式，已宽泛运行于疆土资源考查、环境品质评价、区域布局设计、公共设备治理等方面。
在地质灾祸钻研畛域，GIS技术的运行已从最后的数据治理、多源数据采集数字化输入和绘图输入，到数字高程模型、数字低空模型的经常使用、GIS 结合灾祸评价模型的裁减剖析、GIS与决策允许系统的集成、GIS虚构事实技术的运行等，并逐渐开展与深化运行。
各种地质灾祸都是在地球表层必定空间范围和肯活期间限制内出现的，虽然不同种类的地质灾祸之间、同一种类的地质灾祸的不同集体之间大都外形各异，构成机理也是千差万别，但它们都是灾祸孕育环境与触发因子独特作用的结果，而这些都与空间消息亲密相关，应用GIS技术不只可以对各种地质灾祸及其相关消息启动治理，而且可以从不同空间和期间的尺度上剖析地质灾祸的出现与环境要素之间的统计相关，评价各种地质灾祸的出现概率和或许的灾祸结果。
地质灾祸风险性区划图属于一种综合图件，而且具备必定时段内的静态特点，因此须要始终降级；尤其是有新的地质灾祸出现的时刻，更应及时订正。
因为GIS技术的空间剖析、制图性能和可视化的特点，所以GIS技术在地质灾祸区划钻研方面正失掉极速开展，以GIS软件为技术平台的地质灾祸的风险性、易损性大风险评价的系统钻研逐渐成为本畛域钻研的开展方向，并有或许在不远的未来与网络技术相结合。
国外尤其是兴旺国度，对GIS技术运行于地质灾祸畛域的钻研已做了很多上班。
从20世纪80年代至今，GIS技术的运行已从数据治理、多源数据采集、数据化输入和绘图输入，到数字高程模型、数字低空模型的经常使用、GIS结合灾祸评价模型的裁减剖析、GIS与决策允许系统（DSS）的集成、GIS虚构事实技术的经常使用，都失掉始终的开展和宽泛的运行。
在滑坡灾祸钻研畛域，GIS技术的运行曾经比拟成熟，关键体如今以下几个方面：
（1）建设基于GIS的滑坡灾祸消息治理系统。
如Keane James M.（1992）, BaharIrwan（1998）, Bliss Norman B.（1998）等将GIS运用到滑坡灾祸历史数据的治理及预测成绩成图表征中。
（2）GIS技术与各种评价模型结合运用到滑坡风险性预测中。
如Matula（1987），Lekkas E.（1995）, Randall（1998）, Dhakal Amod Sagar（1999）等应用GIS的空间剖析性能与预测模型的结合，成功了滑坡预测要素的空间叠加，启动滑坡风险性预测，得出相应的预测分区图和滑坡敏理性图。
（3）启动基于GIS的滑坡灾祸风险剖析预测与治理。
如 Ellene（1994）,Leroi（1996）,Bunza（1996）, Castaneda Oscar E.（1998）, Atkinson（1998）, Michael（2000）, Aleotti（2000）等从影响滑坡灾祸风险的要素登程，应用GIS的空间剖析性能启动要素叠加，成功风险评价并结合GIS的消息治理性能，对灾祸消息启动治理，最终启动治理决策，大到防灾减灾的目的。
目前，国际在滑坡灾祸预测畛域已基本成功了RS与GIS的严密结合，一般名目已到达了3S技术的结合。
国际基于GIS技术展开地质灾祸评价上班起步较晚，目前还没有成熟适用的地质灾祸预测评价的GIS系统。
姜云、王兰生（1994）在山区市区低空岩体稳固性治理与控制中运行了GIS技术，以重庆市为典型钻研对象，对低空岩体变形破坏启动了时空预测预告；同时，经过剖析市区地质环境对土地工程应用的制约相关，运行GIS的消息存储、查问、空间叠加运算及DEM模型等性能，做出地力等级划分，并编制了斜坡稳固性综合评价分区图。
雷明堂、蒋小珍等（1994）将GIS技术运用在岩溶塌陷评价中，成功了钻研区岩溶塌陷风险度评价及分区。
成都理工学院（1998）和中国地质环境监测院及疆土资源部长江三峡地质灾祸防治指挥部协作启动了“地质灾祸消息系统及防治决策允许系统”开发实验上班，初步建设了一个全国地质灾祸考查与综合评价系统。
中国疆土资源经济钻研院、中国地质大学、中国地质迷信院岩溶地质钻研所、疆土资源部实物地质资料中心（2002）联结展开了“全国地质灾祸风险区划”名目攻关，应用国产软件MAPGIS，对全国小比例尺滑坡、泥石流、岩溶塌陷地质灾祸启动了基于GIS的风险评价（包括地质灾祸风险性评价、易损性评价大风险性区划）。
朱良峰等在国产版权的MAPGIS软件平台上，开发了一套地质灾祸风险评价系统RISKANLY。
这套基于GIS技术的地质灾祸风险剖析不只方法上可行，而且技术上先进，代表着地质灾祸风险剖析的开展方向。
当然，无论是地质灾祸的风险性剖析模型，还是区域社会经济易损性剖析模型，都有待于通常中的进一步钻研与开展，这显然是应该随着人类对地质灾祸实质属性意识的逐渐深化而始终开展的。
随着我国社会经济的迅速开展和市区化进程的放慢，崩塌、滑坡、泥石流、低空塌陷等地质灾祸破坏的广度与深度也在迅速增大，须要愈加关注地质灾祸的区域时空预测钻研。
与地质灾祸无关的相关要素很多且成因复杂，都与空间消息亲密相关，因此，应用GIS技术不只可以对地质灾祸相关的各种空间消息启动治理，而且可以从不同的空间和期间尺度上剖析地质灾祸的出现与环境要素之间的统计相关，评价地质灾祸的出现风险和或许的灾祸范围。
因此，基于GIS的地质灾祸风险评价与区划将会在未来我国的社会经济开展中起着关键的作用。
九、小结
地质灾祸风险评价触及两个关键的方面：一是地质灾祸出现的或许性疑问，二是人类自身、社会及环境等对象对地质灾祸的抵御才干疑问。
因此，地质灾祸的定义驳回国际上的geological hazard一词。
本书遵照迷信性、通用性的准绳，结合国际近年来在地质灾祸风险评价畛域已初步构成的有代表性的术语表白方式，在联结国教科文组织提出的一致定义的基础上，对地质灾祸风险评价所触及的基本术语定义如下：
（1）风险度H（Hazard）。
特定地域范围内某种潜在的地质灾祸现象在肯活期间内出现的概率。
（2）易损性V（Vulnerability）。
某种地质灾祸现象以必定的强度出现而对承灾体或许形成的损失水平，易损性可以用0-1来表示，0表示无损失，1表示齐全损失。
（3）承灾体E（Element at risk）。
特定区域内受地质灾祸要挟的各种对象，包括人口、财富、经济优惠、公共设备、土地、资源、环境等。
（4）风险度R（Risk）。
承灾体或许遭到各种地质灾祸现象袭击而形成的直接和直接经济损失、人员伤亡、环境破坏等。
风险等于风险性、易损性、承灾体价值三者的乘积。
风险度（R）=风险度（H）×易损度（V）×承灾体价值（E）
工装设计普通有哪些图纸？
【案例背景】随着商业飞机的始终开展，波音公司在原有形式下的产品老本始终参与，并且积压的飞机越来越多。
在强烈的市场竞争当中，波音公司是如何用较少的费用设计制作高性能的飞机？资料剖析标明，产品设计制作环节中存在着渺小的开展后劲，浪费开资的有效路径是缩小更改、失误和返工所带来的消耗。
一个零件从设计成功后，要经过工艺方案、工装设计制作、制作和装配等环节，在这一环节内，设计约占15％的费用，制作占85％的费用，任何在零件图纸交付前的设计更改都能浪费其后85％的消费费用。
【案例剖析及详细做法】过去的飞机开发大都延用传统的设计方法，按专业部门划分设计小组，驳回串行的开发流程。
大型客机从设计到原型制作多则十几年，少则七到八年。
波音公司在767－X的开发环节中驳回了全新的“并行产品定义”的概念，经过提升设计环节汇合了最新治理方案，改善设计，提高飞机消费品质，降落老本，改良方案，成功了三年内从设计到一次性试飞成功的目的。
波音公司并行设计与传统开发方式的比拟波音公司在新型767－X飞机的开发中，片面运行CAD/CAM系统作为基本设计工具，使得设计人员能够在计算机上设计出一切的零件三维图形，并启动数字化预装配，取得早期的设计反应，便于及时了解设计的完整性、牢靠性、可培修性、可消费性和可操作性。
同时，数字化设计文件可以被后续设计部门共享，从而在制作前取得反应，缩小设计更改。
（1）100％数字化产品设计飞机零件设计驳回CATIA设计零件的3D数字化图形。
驳回CATIA系统设计飞机的零件，可繁难地设计3D实体模型，并很容易在计算机上启动装配，审核干预与配合状况，也可应用计算机准确计算重量、平衡、应力等特性。
直观的零件图有助于外观设计，并能协助了解装配后的状况。
另外，可以很容易地从实体中失掉剖面图；应用数字化设计数据驱动数控机床加工零件；产品插图也能愈加容易、准确地建设；用户服务组可应用CAD数据编排技术出版用户资料。
一切零件设计都只构成惟一的数据集，提供应下游用户。
针对用户的不凡要求，只对数据集修正，不对图纸修正。
每个零件数据集包括一个3D模型和2D图，数控环节可用到3D模型的线架和曲面表示。
（2）3D实体数字化零件预装配数字化零件预装配是在计算机上启动建模和模拟装配的环节，用于审核干预配合疑问，这个环节以设计共享为基础。
数字化零件预装配将协调零件设计、系统设计（包括管线、线路安顿），审核零件的装置和装配状况。
数字化零件预装配的运即将有效地缩小因设计失误或返工而惹起的工程更改。
随着新一代数字化零件预装配软件工具的始终出现，其性能将包括干预配合审核，选用最佳精度。
数字化零件预装配可以在发图前辅佐设计员消弭干预现象。
设计员能搜查并进入其余相关设计系统中审核设计协调状况。
其余设计小组如工程剖析、资料、方案、工装、用户保证等也陆续介入设计范围，并在发图前向设计员提供反应消息。
（3）并行产品设计（CPD）并行产品设计是对集成、并行设计及其相关环节的钻研（包括设计、制作、保证等）。
并行设计要求设计者思考无关产品的一切要素，包括品质、老本、方案、用户要求等。
要充散施展并行设计的效劳，还需以下要素的允许：①多方面造就设计人员，正当性能设计制作团队、集成产品设计、制作及保证环节。
②应用CAD/CAE/CAM保证集成设计、协同产品设计、共享产品模型、共享数据库。
③应用多种剖析工具提升产品设计、制作、保证环节。
表8－1 波音767－X开发方式与传统方式的比拟767－X方式 传统方式 工程设计员 在CATIA上设计和发图应用数字化预装配设计管路、线路、舱应用数字化零件预装配确保满足要求应用数字化零件预装配审核、处置干预应用CATIA启动产品插图 在硫酸纸上设计发图在硫酸纸上设计应用样机在消费制作环节处置当用样件手工绘制 工程剖析员 用CATIA启动剖析发图前成功设计载荷剖析 用图纸剖析鉴活期成功 制作方案员 与设计员并行上班在CATIA上设计工程零件树用CATIA建设插图方案审核关键特色，辅佐软件改型治理 惯例顺序设计－900零件建设mfg.工程图无 工装设计员 与设计员并行上班用CATIA设计工装并发图用CATIA允装置审核、处置干预疑问零件－工装允装配，确保满足要求 惯例顺序用硫酸纸设计在消费工装时处置在消费工装时处置 NC程序员 与设计员并行上班用CATIA生成和审核NC环节 惯例顺序用其余系统 用户服务组 与设计员并行上班用CATIA设计一切低空保证设备并发图技术出版应用工程数据出版资料零件与低空保证设备预装配，确保满足要求 惯例顺序用硫酸纸设计手工插图生成零件/工装 协调人员 设计制作团队 各种机构 集成产品开发团队波音公司在商业飞机制作畛域积攒了75年的开发阅历，成功地推出了707~777等不同型号的飞机。
在这些型号开发中，产品开发的组织形式在很大水平上选择了产品开发周期。
下图表示了这些型号开发的组织形式演化环节。
777的产品开发队伍是按性能划分的IPT，如电子IPT、机械IPT、结构IPT等。
IPT作为一种新的产品开发组织形式，与企业的文明背景和社会环境亲密相关。
这里咱们对国外的IPT组织结构和治理形式启动了总结，作为国际企业实施并行工程时建设IPT的参考。
①IPT是按产品结构的纵向线划分的，依据产品的零部件组成方式，IPT是递阶级次相关。
②IPT的成员来自各性能部门，他们代表产品生命周期的各个环节在开发环节中作出决策，群体对IPT所开发的产品负所有责任。
与过去的上班方式相比，最大的区别在于IPT成员从IPT组长取得日常上班指令，并且激励跨学科的消息共享和实时替换，敞开罕用的递阶式审签制度。
③IPT组长从总义务登程，定义产品开发方案、优惠、角色、资源等。
相对独立的义务依旧由性能部门独自口头。
④性能部门担任依据IPT担任人定义的义务角色指派相应的人员承当，并且为承当义务的人员性能必要的上班环境。
一个角色可以由多团体作为小组承当，一团体也可以承当多个角色。
⑤IPT组长和性能部门的担任人区分从义务口头状况和日常上班体现确定IPT成员的业绩。
因为性能部门提供了人员和上班条件，他们必需失掉IPT的治理部门的经费允许。
⑥IPT自身和IPT中的角色具备生命周期，产品开发义务成功以后，他们仍回到性能部门中去。
成功IPT的上班形式须要计算机和网络环境的允许。
IPT包括各个专业的技术人员，他们在产品设计中起协调作用，制作环节IPT成员的尽早介入，最大水平的缩小更改、失误和返工。
改良产品开发环节为什么波音公司在过去的十多年中也驳回了CAD/CAM系统却没有显著地放慢进展、降落费用和提高品质呢？要素是其开发环节和治理还逗留在原来的水平上，CAD/CAM系统的运行能有效地缩小更改和设计返工的次数，设计进程也大大放慢，由此而带来的效益远比缩小更改和返工所带来的直接效益大。
波音767－X驳回全数字化的产品设计，在设计发图前，设计出767－X一切零件的三维模型，并在发图前成功一切零件、工装和部件的数字化零件预装配。
同时，驳回其它的计算机辅佐系统，如用于治理零件数据集与发图的IDM系统，用于线路图设计的WIRS系统，集成化工艺设计系统，以及一切下游的发图和资料清复数据治理系统。
因为驳回了一些先进的计算机辅佐手腕，波音公司在767－X开发时改良了相应的产品开发环节，如在发图行启动系统设计剖析，在CATIA上建设三维零件模型，启动数字化预装配，审核干预配合状况，参与设计环节的反应次数，缩小设计制作之间的大返工。
上方对几个关键的设计环节启动形容。
（1）工程设计研制环节设计研制环节起始于3D模型的建设，它是一个重复循环环节。
设计人员用数字化预装配审核3D模型，完善设计，直到一切的零件配合满足要求为止。
最后，建设零件图、部装图、总装图模型，2D图形成功并发图。
设计研制环节须要设计制作团队来协调。
（2）数字化零件预装配环节数字化预装配应用CAD/CAM系统启动无关3D飞机零部件模型的装配仿真与干预审核，确定零件的空间位置，依据须要建设暂时装配图。
作为对数字化预装配环节的补充，设计员接受工程剖析、测试、制作的反应消息。
数字化预装配模型的数据治理是一项庞大、惨重的上班，它须要一个专门的数字化预装配治理小组来成功，确保一切用户能繁难进入并在发图前作最后的审核。
（3）数字化样件设计环节767－X应用CAD/CAM系统启动数字化预装配，数字化样件设计环节担任每个零件设计和样件装置审核。
（4）区域设计（AM）区域设计是飞机区域零件的一个综合设计环节，它应用数字化预装配环节设计飞机区域的各类模型。
区域设计不只零件干预审核，而且包括间隙、零件兼容、包装、系统安顿美学、支座、关键特性、设计协调状况等。
区域设计由每个设计组或设计制作团队成员担任，各工程师、设计员、方案员、工装设计员都应介入区域设计。
区域设计是设计小组或设计制作团队每个成员的义务，它的成功须要设计组、结构室、设计制作团队的通力协作。
（5）设计制作环节设计制作团队由各个专业的技术人员组成，在产品设计中起协调作用，最大水平的缩小更改、失误和返工。
（6）综合设计审核环节综合设计审核环节用于审核一切设计部件的剖析、部件树、工装、数控曲面的正确性。
综合设计审核环节触及到设计制作团队和无关品质控制、资料、用户服务和子承包商，普通在发图阶段启动。
无关人员活期审核状况，对不正当的中央提出更改倡导。
综合设计审核是设计制作团队义务的一局部。
（7）集成化方案治理环节集成化方案治理是一个提高联系速度、制订制作工艺方案、测试及飞机交付方案的环节。
集成化方案治理环节岂但制订一些公用环节方案，而且对整个开发环节的各种方案启动综合。
集成化方案的治理，将提高总体方案的能见度。
驳回DPA等数字化方法与工具在设计早期尽快发现下游的各种疑问数字化零件预装配（DPA）是一个计算机模拟装配环节，它依据设计员、剖析员、方案员、工装设计员要求，应用各个档次中的零件模型启动预装配。
零件是以3D实体方式启动干预、配合及设计协调状况审核。
应用零件预装配环节，全机一切的干预能被查出，并失掉正当处置。
波音757的1600～1720站位之间的46段，约1000个零件，它们须要容纳于12个CATIA模型中启动数字化预装配。
应用数字化预装配环节，工程设计要验证一切设计干预自在、一切配合良好，这就使环节极少更改。
数据集在没有经过最后的审批不能发图，这个最后的审核降落了风险，保证了发图后无零件干预。
数字化零件预装配是在计算机上启动建模和模拟装配的环节，用于审核干预配合疑问，这个环节以设计共享为基础。
数字化零件预装配的运即将有效地缩小因设计失误或返工而惹起的工程更改。
随着新一代数字化零件预装配软件工具的始终出现，其性能将包括干预配合审核，选用最佳精度。
数字化零件预装配可以在发图前辅佐设计员消弭干预现象。
设计员能搜查并进入其余相关设计系统中审核设计协调状况。
其余设计小组如工程剖析、资料、方案、工装、用户保证等也陆续介入设计范围，并在发图前向设计员提供反应消息。
数字化零件预装配将协调零件设计、系统设计（包括管线、线路安顿），审核零件的装置和装配状况。
少量运行CAD/CAM/CAE技术，做到无图纸消费（1）驳回100％数字化技术设计飞机零部件飞机零件数字化设计驳回CATIA设计零件3D图形。
驳回该系统，飞机零件可繁难地被设计为3D实体模型，并很容易在计算机上启动装配，审核干预与配合状况，也可应用计算机准确计算重量、平衡、应力等特性。
直观的零件图有助于外观设计，并能协助了解装配后的状况。
另外，可以很容易地从实体中失掉剖面图；应用数字化设计数据驱动数控机床加工零件；产品插图也能愈加容易、准确地建设；用户服务组可应用CAD数据编排技术出版用户资料。
767－X中的一切零部件都驳回数字化技术启动设计，一切零件设计都只构成惟一的数据集，提供应下游用户。
（2）建设了飞机设计的零件库与规范件库尽量缩小新的零件设计能极大地浪费费用。
基于这一意识，767－X开发中建设了少量的零件库，包括接线柱、角材、支架等。
零件库存储于CATIA系统中，并与规范件库相协调，设计人员可以繁难地查找零件库。
充沛应用现有的零件库资源能有效缩小零件设计、工艺方案、工装设计、NC加工程序等带来的费用。
规范件库包括紧固件、垫圈、衔接件、垫片、轴承、管道接头、压板等，这些规范件存储于CATIA规范图库中。
设计人员可直接从规范件库当选用所需的零件。
（3）驳回CAE工具启开工程特性剖析应力剖析：技术人员直接应用3D数字化零件模型启动设计应力计算、载荷数据剖析和元件安保系统计算等。
重量剖析：剖析人员应用3D数字化零件模型启动重量剖析，可取得准确的零件重量、重心、体积和惯性矩等。
当启动全机数字化模型总装时，剖析人员能跟踪各部件重量、重心的装配状况。
可培修性剖析：设计人员在设计时还招思考飞机培修时对飞机的结构、系统的空间要求，设计相应的培修口盖，保证培修顺利启动。
这一步在数字化设计时成功。
噪音控制工程：应用飞机外形详图启动飞机外形鉴定和噪音数据剖析，所得结果传送给无关的设计人员。
这一环节应用计算机工具Apollo上班站上成功。
（4）计算机辅佐制作工程与NC编程计算机辅佐制作环节经过提供可消费性输入和参与附加消息到数据库以改良工程设计，从而满足部装和总装要求。
在工程发图前，NC程序员应用CATIA工具启动零件线架和外表的数控编程，必要时在计算机上模拟数控加工的环节，从而缩小了设计更改、报废和返工，并缩短了开发流程。
（5）计算机辅佐工装设计工装设计人员应用设计人员提供的3D零件模型设计工装的3D实体模型或2D规范工装，保证零件基准，计算机系统将存储无关工装定位数据。
同时建设工装的数字化预装配系统，应用3D数字化数据集模拟审核零件－工装、工装－工装之间的干预与配合状况。
工装数据集提供应下游的用户，如工装方案用于工装分类和制作方案、NC工装程序提供应NC数据集，用于NC研证或给车间启动消费。
应用巨型机允许的产品数据治理系统辅佐并行设计要充散施展并行设计的效劳，允许设计制作团队启动集成化产品设计，还须要一个笼罩整特性能部门的产品数据治理系统的允许，以保证产品设计环节的协同启动，共享产品模型和数据库。
767－X驳回一个大型的综合数据库治理系统，用于存储和提供性能控制，控制多种类型的无关工程、制作和工装数据，以及图形数据、绘图消息、资料属性、产品相关以及电子检字等，同时对所接纳的数据启动综合控制。
治理控制包括产品研制、设计、方案、零件制作、部装、总装、测试和发送等环节。
它保证将正确的产品图形数据和说明内容发送给经常使用者。
经过产品数据治理系统启动数字化资料共享，成功数据的公用、共享、发图和控制。
传统的发图方法将包括许多图纸和资料清单的零件图从工程设计部门传递给制作部门，每份图纸蕴含一个或多个零件，并具备惟一的图号，图纸中的每个零件也有相应的图号。
驳回数字化产品设计的每个模型都有一个完整的零件号，以便图形在发放时启动跟踪审核。
【效益剖析】并行设计技术的有效运用会带来以下几方面的效益：①提高设计品质，极大地缩小了早期消费中的设计更改；②缩短产品研制周期，和惯例的产品设计相比，并行设计显著地放慢了设计进程；③降落了制作老本；④提升了设计环节，缩小了报废和返工率
