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研究生:林廣榮
論文名稱:應用倒傳遞類神經網路模擬山棕寮地滑地滑移特性
論文名稱(外文):Applying Back Propagation Neural Network on Displacement Characteristic Assessment in Shanzongliao Landslide Area
指導教授:許中立許中立引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:森林系所
學門:農業科學學門
學類:林業學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:66
中文關鍵詞:地滑位移倒傳遞類神經網路前期降雨量入滲係數
外文關鍵詞:Landslideslope movementBack propagation neural networkAntecedent rainfallInfiltration coefficient
相關次數:
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地滑為陡坡地最具破壞之災害型態之一,藉由實施地滑地監測與評估,可以協助政府擬訂適當的管理對策。本研究以台東縣池上鄉山棕寮地滑地為例,利用倒傳遞類神經網路(BPNN)具有建構高複雜且非線性關係模式預測坡面位移變化。本研究所發展之倒傳遞類神經網路分析係應用MATLAB程式之Levenberg-Marquardt演算法求解。網路輸入係以直接關係位移物理因子為變數,建構最佳之四層網路,其中一層輸入層採用前期降雨量、入滲係數、降雨強度、地形坡度、地下水位、土壤凝聚力及土壤內摩擦角等7個因子為輸入變數,另有二層隱藏層及一層輸出層。經所發展建構之倒傳遞類神經網路分析結果顯示,其對於地滑地坡面位移具有良好之預測精度,可提供作為陡坡地防災與利用管理之參考。
Landslides has become one disaster type of the most serious destroy on the slope lands. The way to monitoring and assessment for landslide area can help government agencies to select suitable management and plan mitigation in unstable landslide areas. This research presents a case study of landslide monitoring and assessment at Shanzongliao landslide area, Taitung County, attempt to predict slope movements using back propagation neural network (BPNN), as well as use powerful tools to model and investigate various complex and non-linear phenomena. The BPNN can performed calculation to use MATLAB program with the Levenberg-Marquardt algorithm. The data from the case study are used to train and test the developed model to enable prediction of the magnitude of the ground movements with the help of input variables that have direct physical significance. An infiltration coefficient is introduced in the network architecture apart from antecedent rainfall, rainfall intensity, slope profile, groundwater level and shear strength of soil. A four-layered back propagation neural network with an input layer, two hidden layers and one output layer is found optimal. The developed BPNN model demonstrates a promising result, and have good potential accurately for predicting the slope movement, and can offer the reference of disaster prevention and utilizing management at the steep slope.

摘 要 I
Abstract II
謝 誌 IV
目 錄 V
圖表目錄 VII
壹、前言 1
貳、前人研究 2
一、地滑的定義 2
二、地滑之分類 3
三、地滑之監測與調查 6
四、地滑地防災監測管理 9
五、應用類神經網路於地工監測 12
參、試驗區概況 13
一、試驗區地理位置 13
二、試驗區氣象水文 14
(一)降雨 14
(二)氣溫 14
三、試驗區地質概況 15
(一)都巒山層(TI) 15
(二)利吉層(LC) 15
(三)表土崩積層 16
肆、研究材料與方法 17
一、研究材料 17
(一)資料蒐集 17

(二)野外調查 18
二、研究方法 26
(一)類神經網路 26
(二)倒傳遞類神經網路演算法 30
伍、結果與討論 32
一、室內試驗 32
(一)土壤力學性質 32
(二)土壤物理性質 32
二、現地監測 33
(一)降雨量之觀測結果 33
(二)地中傾斜管觀測結果 34
三、類神經網路預測結果 35
(一)6次網路訓練對應模擬測試資料 36
(二)8次網路訓練對應模擬測試資料 37
(三)10次網路訓練對應模擬測試資料 38
(四)6批次網路訓練對應模擬測試 39
(五)8批次網路訓練對應模擬測試 43
(六)10批次網路訓練對應模擬測試 46
陸、結論與建議 51
一、結論 51
二、建議 51
柒、參考文獻 53
附 錄 56
作者簡介 66


水土保持局第五工程所 (2002) 山棕寮第一期觀測。委託計畫成果報告書,台東,10-24頁。
水土保持局第五工程所 (2003) 山棕寮第二期觀測。委託計畫成果報告書,台東,11-48頁。
水土保持局第五工程所 (2004) 山棕寮第三期觀測。委託計畫成果報告書,台東,19-57頁。
水土保持局第五工程所 (2005) 山棕寮第四期觀測。委託計畫成果報告書,台東,24-57頁。
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