[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2005115639A - Creation method and program of occurrence limit line of sediment disaster, evacuation reference line, and warning reference line, caution evacuation support system of sediment disaster - Google Patents

Creation method and program of occurrence limit line of sediment disaster, evacuation reference line, and warning reference line, caution evacuation support system of sediment disaster Download PDF

Info

Publication number
JP2005115639A
JP2005115639A JP2003348703A JP2003348703A JP2005115639A JP 2005115639 A JP2005115639 A JP 2005115639A JP 2003348703 A JP2003348703 A JP 2003348703A JP 2003348703 A JP2003348703 A JP 2003348703A JP 2005115639 A JP2005115639 A JP 2005115639A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
occurrence
term rainfall
reference line
rainfall index
learning data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003348703A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3697472B2 (en
Inventor
Kohei Furukawa
浩平 古川
Masao Arakawa
雅生 荒川
Kazumasa Kuramoto
和正 倉本
Yoshinori Araki
義則 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaguchi Technology Licensing Organization Ltd
Chuden Engineering Consultants Co Ltd
Original Assignee
Yamaguchi Technology Licensing Organization Ltd
Chuden Engineering Consultants Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaguchi Technology Licensing Organization Ltd, Chuden Engineering Consultants Co Ltd filed Critical Yamaguchi Technology Licensing Organization Ltd
Priority to JP2003348703A priority Critical patent/JP3697472B2/en
Publication of JP2005115639A publication Critical patent/JP2005115639A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3697472B2 publication Critical patent/JP3697472B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an objective, highly repetitive and versatile creation method etc. of an occurrence limit line, an evacuation reference line and a warning reference line of sediment disaster, without requiring huge trial and error by the use of an RBF network. <P>SOLUTION: This method includes: a first process S1 in which standardization of real learning data which consists of data sets of short-term rainfall index, long term rainfall index, and sediment disaster occurrence/non-occurrence is performed by a standardization analysis section; a second process S2 in which a distinction border plane is built by splitting a two dimensional former flat surface of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index into unit lattice areas formed by grid lines of desired spacing by a distinction border plane analysis section and by setting a radial base function on an lattice point; and a third process S3 which creates at least either of the occurrence limit line, the evacuation reference line and the warning reference line of sediment disaster by an occurrence information line creation section. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法に係わり、特に、RBFネットワーク(以下、「RBFN」ということがある。)を用い土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する方法と、その方法を実行するプログラム、及びその発生限界線等を用いた警戒避難支援システムに関する。   The present invention relates to a method of creating a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line, and in particular, using an RBF network (hereinafter sometimes referred to as “RBFN”), a sediment disaster occurrence limit line and an evacuation line. The present invention relates to a method for creating at least one of a reference line and a warning reference line, a program for executing the method, and a warning and evacuation support system using a generation limit line thereof.

土砂災害(土石流、がけ崩れ、地すべり)は、毎年、全国各地で発生しており、尊い人命が失われ、貴重な財産が破壊されている。これは、我が国の国土の約7割が山地で地質的にも脆弱な地域が多く、急峻な地形が多い等の地理的条件や、都市化の進展による山麓部の土砂災害危険箇所(土石流危険渓流、急傾斜地崩壊危険箇所、地すべり危険箇所)への人口増加等の社会的条件、更には土砂災害の誘因となる台風や梅雨等の集中豪雨に見舞われ易いといった気象的条件によるものであり、土砂災害は、我が国における宿命的な自然災害の一つとなっている。   Sediment disasters (debris flow, landslides, landslides) occur every year across the country, precious lives are lost and valuable assets are destroyed. About 70% of Japan's land is mountainous, with many geologically vulnerable regions, and many geographical features such as steep topography. This is due to social conditions such as population increase to mountain streams, steep slope collapse risk points, landslide risk points), and weather conditions such as storms and rainy seasons that are prone to landslide disasters. Sediment disasters are one of the fatal natural disasters in Japan.

かかる土砂災害危険箇所は、全国で約52万箇所と多く、ハード対策による整備率は20%程度と低いのが現状であり、また、これだけ多くの危険箇所全てにハード対策を実施するには予算的、時間的な制約もあることから、ソフト対策によりハード対策の遅れをカバーする必要性が認識されてきている。ソフト対策の目的は、土砂災害から人命を守り、更には財産の破壊を最小限に留めることにあり、ソフト対策には、警報の発令や避難の指示、被害状況に応じた応急対応や二次災害の防止対応の支援などを的確かつ迅速に行う機能が必要であり、また、種々の防災情報の収集・整理・伝達を如何に迅速に行うかが求められる。特に、的確な警報の発令や避難の指示は重要であり、これらは、通常、短期降雨指標と長期降雨指標を用いて設定された警戒や避難の基準線に基づき行われるが、複数の斜面あるいは複数の渓流を含む地域全体で一つの基準線を用いている場合が多く、また、直線で近似した基準線が殆どである。即ち、従来の多くの基準線では、斜面毎あるいは渓流毎に異なる地形要因による土砂災害発生の危険度(潜在危険度)は考慮されず、また、複雑な自然現象を直線近似で表現していることから、その精度については課題が残されていた。   There are about 520,000 dangerous places for landslide disasters nationwide, and the maintenance rate by hardware measures is as low as about 20%. In addition, it is a budget to implement hard measures for all of these dangerous places. Due to the limitations of time and time, the necessity of covering the delay of hardware measures with software measures has been recognized. The purpose of soft measures is to protect human lives from earth and sand disasters and to minimize the destruction of property. Soft measures include warnings, evacuation instructions, emergency responses according to the damage situation, and secondary actions. A function to accurately and promptly support disaster prevention is necessary, and it is required how quickly various disaster prevention information can be collected, organized and transmitted. In particular, accurate warnings and evacuation instructions are important, and these are usually based on warning and evacuation baselines set using short-term and long-term rainfall indicators, In many cases, one reference line is used in the entire region including a plurality of mountain streams, and most of the reference lines are approximated by straight lines. In other words, many conventional baselines do not consider the risk of landslide disasters (latent risk) due to different terrain factors for each slope or mountain stream, and represent complex natural phenomena by linear approximation. For this reason, there remains a problem regarding its accuracy.

このため、本発明者らは、警戒避難を支援する警戒避難支援システムの構築を目指し、鋭意研究を重ねてきた。即ち、例えば、降雨要因として短期降雨指標と長期降雨指標を用い、渓流要因として最急渓床勾配や降雨集中度など、土石流危険渓流毎の地形特性を考慮した渓流毎の線形の警戒基準線等を設定する方法を提案し(非特許文献1)、この警戒基準線等を含み、文字や数字、画像などを地図と結び付けてコンピュータ上でさまざまな情報を検索、結合、分析することができ、その結果を地図に表現する機能を有する地理情報システム(GIS)を用い、渓流毎の土石流発生危険度判定結果の色表示、渓流毎のスネーク曲線の表示、避難場所情報の表示、被害想定の表示、被害情報の入力と集計、予測雨量に対する予測土石流発生危険度判定結果の表示の機能を有する土石流警戒避難支援システムを提案した(非特許文献2)。また、斜面毎の地形特性を考慮した斜面毎の線形がけ崩れ発生限界線を設定する方法を提案した(非特許文献3)。   For this reason, the present inventors have conducted intensive research aiming to construct a warning and evacuation support system that supports warning and evacuation. That is, for example, a linear warning reference line for each mountain stream considering the topographical characteristics of each debris flow dangerous mountain stream, such as the steepest slope and the concentration of rainfall, etc. (Non-Patent Document 1), which can be used to search, combine, and analyze various information on a computer by combining letters, numbers, images, etc. with a map. Using the Geographic Information System (GIS) that has the function to express the results on a map, color display of debris flow risk assessment results for each mountain stream, snake curve display for each mountain stream, evacuation site information display, damage assumption display In addition, a debris flow warning and evacuation support system has been proposed which has functions of inputting and summing damage information and displaying the predicted debris flow occurrence risk determination result for the predicted rainfall (Non-patent Document 2). Moreover, the method of setting the linear breakage generation | occurrence | production limit line for every slope which considered the topographical characteristic for every slope was proposed (nonpatent literature 3).

本発明者らは更に、複雑な自然現象を直線近似せず、高精度の発生限界線等を設定することを目的として、非線形判別に優れたRBFネットワークを用い、その学習機能を利用して最適な中間層と出力層との結線の重みを決定することにより、地域毎の非線形がけ崩れ発生限界線を設定する方法を提案し(非特許文献4)、次いで、RBFネットワークを用い、斜面要因あるいは渓流要因を考慮した斜面毎あるいは渓流毎の非線形の土砂災害の発生限界線等を設定する方法を提案した(例えば、非特許文献5)。この方法は、複数の斜面あるいは渓流を、潜在危険度の影響が有意に現れるように、潜在危険度に基づき複数のグループに分類し、そのグループ内のデータは、グループの平均の潜在危険度を有する特定の擬似斜面あるいは擬似渓流のデータであるとして扱い、中間層と出力層との結線の重みをその潜在危険度の関数として求め、求めた関数関係を用いて発生限界線等を設定する方法であって、精度の高い非線形、かつ個別の土砂災害の発生限界線等を設定することができる。   The present inventors further use an RBF network excellent in non-linear discrimination for the purpose of setting a high-precision occurrence limit line, etc., without performing a linear approximation of complicated natural phenomena, and using its learning function to optimize the phenomenon. Proposed a method to set the non-linear breakdown collapse limit line for each region by determining the weight of the connection between the intermediate layer and the output layer (Non-Patent Document 4), and then using the RBF network, slope factors or mountain streams A method of setting a non-linear sediment disaster occurrence limit line for each slope or mountain stream considering factors has been proposed (for example, Non-Patent Document 5). This method classifies multiple slopes or mountain streams into multiple groups based on the potential risk so that the impact of the potential risk is significant, and the data within that group determines the average potential risk of the group. A method to determine the weight of the connection between the intermediate layer and the output layer as a function of the potential risk, and to set the occurrence limit line etc. using the obtained functional relationship In addition, it is possible to set non-linear and highly accurate occurrence limit lines for individual sediment disasters.

RBFネットワークは、脳や神経回路網のモデルに基づいた計算技術として分類されるニューラルネットワークの一種であり、ニューラルネットワークは、入力層と中間層と出力層との階層構造を備え、計算問題の解法を学習するために内部の重みを外部出力に適用することに特徴づけられる。ニューラルネットワークの中間層を構成する中間素子は、基底関数とも呼ばれ、任意の関数が使用できるが、RBFネットワークは、基底関数として放射状基底関数(RBF)を用いたものである。放射状基底関数の特徴は、関数の応答が中心点からの距離に応じて単調に減少(又は増加)することにあり、放射状基底関数の中心位置、距離目盛り及び正確な形状は、モデルのパラメータである。上述の非特許文献4と非特許文献5の方法では、放射状基底関数の代表例であるガウス関数(高さが1で一定の半径を持った釣鐘型の関数)を用いており、このモデルのパラメータは、放射状基底関数の中心位置と半径である。   An RBF network is a type of neural network that is classified as a computational technique based on a brain or neural network model. A neural network has a hierarchical structure of an input layer, an intermediate layer, and an output layer, and solves computational problems. Is characterized by applying internal weights to external outputs to learn. The intermediate element constituting the intermediate layer of the neural network is also called a basis function, and an arbitrary function can be used. The RBF network uses a radial basis function (RBF) as a basis function. A feature of radial basis functions is that the response of the function decreases monotonically (or increases) with distance from the center point, and the center position, distance scale and exact shape of the radial basis functions are model parameters. is there. In the methods of Non-Patent Document 4 and Non-Patent Document 5 described above, a Gaussian function (bell-shaped function having a constant radius with a height of 1), which is a representative example of the radial basis function, is used. The parameters are the center position and radius of the radial basis function.

かかるRBFネットワークを用い非線形の発生限界線等を設定する方法では、モデルのパラメータである放射状基底関数の中心位置と半径を決定するために、非特許文献4や非特許文献5に詳細が示されている如く、結果が自然現象と矛盾していないか等を目安として、膨大な試行錯誤を行う必要がある。即ち、発生限界線等は、学習データを高精度に再現できる再現性と共に、本来の目的である予測を高精度になし得る汎化性が求められるが、一般的に、再現性と汎化性とは相反する傾向にあり、このパラメータを論理的に決定する方法は無く、最適なパラメータを決定するためには膨大な試行錯誤を要することになる。例えば、中心を学習データに合わせ半径を小さくすれば、再現性は向上するが汎化性は低下する。中心を学習データに合わせた場合であっても、半径を大きくすれば、再現性は低下するが汎化性は向上する傾向を示す。又、例えば、放射状基底関数を全ての学習データに合わせそれぞれ設定した場合、これは必要とするコンピュータのメモリ容量が大きくなり計算も困難になることを意味するが、必ずしも汎化性の向上を意味するものではない。   In the method of setting a non-linear generation limit line or the like using such an RBF network, details are shown in Non-Patent Document 4 and Non-Patent Document 5 in order to determine the center position and radius of a radial basis function that are model parameters. As shown in the figure, it is necessary to perform a large amount of trial and error by using as a guide whether the result is consistent with the natural phenomenon. In other words, the generation limit line and the like require reproducibility that can reproduce the learning data with high accuracy and generality that can achieve the prediction that is the original purpose with high accuracy. There is no method for logically determining this parameter, and enormous trial and error is required to determine the optimum parameter. For example, if the center is adjusted to the learning data and the radius is reduced, the reproducibility is improved, but the generalization property is lowered. Even when the center is matched with the learning data, if the radius is increased, the reproducibility decreases but the generalization tends to improve. In addition, for example, when radial basis functions are set for all learning data, this means that the required memory capacity of the computer increases and calculation becomes difficult, but it does not necessarily mean that generalization is improved. Not what you want.

このため、非特許文献4や非特許文献5に開示された従来技術では、短期降雨指標軸と長期降雨指標軸にそれぞれ所定間隔の格子線を設定して短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を格子線で形成される単位格子領域に分割し、格子点が形成する4つの単位格子領域の中に学習データが存在する場合に限りその格子点上に基底関数を設定することにより、基底関数の数を低減する工夫を行っている。また、格子線設定の半分の間隔でクラスター線を設定して二次元平面を、単位格子領域を4等分する単位クラスター領域に分割し、単位クラスター領域毎に発生・非発生の学習データそれぞれにつき、学習データが複数存在する場合には、それを重心法によりクラスタリングした新たな学習データを一つ設定してその複数の学習データを代表させることにより、学習データの密度を均等化して汎化能力の高い判別境界面を構築する改善を行っている。更に又、全ての基底関数は短期降雨指標軸の半径と長期降雨指標軸の半径が同じ円形状であり、かつ同じ半径を有するという簡略化を行っているが、それでも膨大な試行錯誤を要している。   For this reason, in the conventional techniques disclosed in Non-Patent Document 4 and Non-Patent Document 5, grid lines at predetermined intervals are set on the short-term rainfall index axis and the long-term rainfall index axis, respectively. By dividing the dimensional plane into unit lattice regions formed by lattice lines, and by setting a basis function on the lattice points only when the learning data exists in the four unit lattice regions formed by the lattice points, The idea is to reduce the number of basis functions. In addition, cluster lines are set at half the grid line interval to divide the two-dimensional plane into unit cluster areas that divide the unit grid area into four equal parts, and for each learning data generated / not generated for each unit cluster area. If there is more than one learning data, set one new learning data that is clustered by the centroid method and represent the plurality of learning data to equalize the density of the learning data and generalization ability Improvement of constructing a high discriminant boundary surface. Furthermore, all the basis functions are simplified in that the radius of the short-term rainfall index axis and the radius of the long-term rainfall index axis are the same circular shape and have the same radius, but it still requires a lot of trial and error. ing.

また、ある地域のデータに基づき、膨大な試行錯誤の結果、好適なパラメータとして設定した半径等を有するRBFネットワークを用い、降雨条件が異なる他の地域の発生限界線等を設定しようとしたが、好適な結果が得られず、改めて膨大な試行錯誤を行う必要があることが判明している。   Also, based on the data of a certain area, as a result of a huge trial and error, I tried to set the occurrence limit line etc. of other areas with different rainfall conditions using an RBF network with a radius set as a suitable parameter, etc. It has been found that a favorable result cannot be obtained, and it is necessary to perform a great deal of trial and error again.

即ち、従来のRBFネットワークを用い非線形の発生限界線等を設定する技術は、膨大な試行錯誤を要すると共に、それを設定する利用者の経験と勘に頼るため客観性に欠けるという問題があり、又、全ての基底関数が円形状でありかつ同じ半径を有するとしているため、充分な再現性が得られていないという問題があった。更に又、学習データの短期降雨指標と長期降雨指標のデータは、降雨量の次元を有する実データであり、降雨条件が異なる他の地域の発生限界線等を設定しようとした場合には、先に膨大な試行錯誤により得られた基底関数のパラメータなどを適用できず、改めて、その地域のデータを用い膨大な試行錯誤を行ってその地域に好適なパラメータを決定する必要があり、汎用性に欠けるという問題があった。   In other words, the technology for setting a non-linear generation limit line using a conventional RBF network has a problem that it requires enormous trial and error and lacks objectivity because it depends on the experience and intuition of the user to set it, Further, since all the basis functions are circular and have the same radius, there is a problem that sufficient reproducibility is not obtained. Furthermore, the short-term and long-term rainfall index data in the learning data is actual data having a dimension of rainfall, and if an attempt is made to set an occurrence limit line or the like in another area with different rainfall conditions, It is not possible to apply the parameters of basis functions obtained by a huge amount of trial and error, and it is necessary to determine a suitable parameter for that region by performing a huge amount of trial and error using the data of that region. There was a problem of lacking.

なお、本発明者らは、斜面毎あるいは渓流毎の地形要因を考慮した個別の警戒基準線や、避難基準線、発生限界線を設定するために必要となる、地形要因による土砂災害発生の危険度を評価する方法を提案した。例えば、統計的手法の一種である重判別分析を用いる方法を提案し(非特許文献1、非特許文献3)、又、斜面要因毎にカテゴリー別のがけ崩れ発生率を算出し、その発生率を当該斜面要因・当該カテゴリーの設定点数とし、このようにして設定した斜面要因毎の得点を加算することにより個別斜面の潜在危険度を点数制により評価する方法を提案した(非特許文献5)。この方法は、非常に簡易であり、経験的な判断を必要とせず、更には、斜面要因間のウェイトを自動的に調整できるものであり、実際の崩壊現象(潜在危険度との関係においての、崩壊確率、あるいは崩壊傾向)を非常に良く再現できる方法である。本発明者らは又、ラフ集合を用いて、要因相互間の複雑な因果関係を見出し、土砂災害発生の危険度に係る重要要因の組合せを抽出する方法を提案した(非特許文献6)。これらは、本発明を、潜在危険度を考慮した個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害の発生限界線等を設定する形態として実施する際に、有効に使用し得る技術である。   In addition, the present inventors are required to set individual warning reference lines, evacuation reference lines, and occurrence limit lines in consideration of terrain factors for each slope or mountain stream. A method to evaluate the degree was proposed. For example, we propose a method using multiple discriminant analysis, which is a kind of statistical method (Non-patent Document 1, Non-patent Document 3), and calculate the landslide occurrence rate for each slope factor and calculate the occurrence rate. We proposed a method for evaluating the potential risk of individual slopes using a scoring system by adding the scores for each slope factor set in this way as the number of set points for the slope factor / category (Non-Patent Document 5). This method is very simple, does not require empirical judgment, and can automatically adjust the weight between slope factors, and it can be used for actual collapse phenomena (in relation to potential risk). , Collapse probability, or collapse tendency). The present inventors have also proposed a method of using a rough set to find a complex causal relationship between factors and extracting a combination of important factors related to the risk of occurrence of landslide disasters (Non-Patent Document 6). These are techniques that can be used effectively when the present invention is implemented as a mode for setting the occurrence limit line of landslide disasters of individual slopes or individual mountain streams in consideration of the potential risk.

高橋透 他5名:地形特性を考慮した土石流警戒避難基準雨量線の設定、砂防学会誌、Vol.53, No.1, p.35-46, 2000Toru Takahashi and others 5: Debris flow warning evacuation reference rainfall line considering topographic characteristics, Journal of Sabo Society, Vol.53, No.1, p.35-46, 2000 瀬尾克美 他4名:GISを用いた土石流警戒避難支援システムの構築〜山口県大島郡におけるモデルの開発〜、砂防学会誌、Vol.53, No.4, p.30-37, 2000Katsumi Seo and 4 others: Construction of a debris flow warning and evacuation support system using GIS -Development of a model in Oshima-gun, Yamaguchi Prefecture-, Sabo Journal, Vol.53, No.4, p.30-37, 2000 倉本和正 他5名:急傾斜地における斜面要因を考慮したがけ崩れ発生限界雨量線の設定手法に関する研究、土木学会論文集、No.658/VI-48, pp.207-220, 2000.9Kazumasa Kuramoto and 5 others: Research on the method of setting the critical rainfall line for landslides in consideration of slope factors on steep slopes, Journal of Japan Society of Civil Engineers, No.658 / VI-48, pp.207-220, 2000.9 倉本和正 他5名:RBFネットワークを用いた非線形がけ崩れ発生限界雨量線の設定に関する研究、土木学会論文集、No.672/VI-50, pp.117-132, 2001.3Kazumasa Kuramoto et al. 5: Study on the setting of non-linear landslide generation limit rain line using RBF network, Proceedings of Japan Society of Civil Engineers, No.672 / VI-50, pp.117-132, 2001.3 倉本和正 他5名:斜面要因を考慮した斜面毎の非線形がけ崩れ発生限界雨量線の設定方法とその崩壊予測精度、土木学会論文集、No.707/VI-55, pp.67-81, 2002.6Kazumasa Kuramoto et al. 5: Non-linear slope failure limit rainfall line setting method considering slope factors and its prediction accuracy, JSCE Proceedings, No.707 / VI-55, pp.67-81, 2002.6 榊原弘之 他5名:ラフ集合を用いたデータマイニングによるがけ崩れ発生要因の抽出に関する研究、土木学会論文集、No.658/VI-48, pp.221-229, 2000.9Hiroyuki Sugawara and others 5: Research on extraction of factors causing landslides by data mining using rough sets, Journal of Japan Society of Civil Engineers, No.658 / VI-48, pp.221-229, 2000.9

本発明は、RBFネットワークを用い土砂災害の発生限界線等を設定する技術に係わる上述の状況に鑑み、膨大な試行錯誤を要さず、利用者の経験と勘を要さず客観的に設定可能であり、学習データの再現性が高く、降雨条件が異なる他の地域にも容易に適用できる汎用性を有する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線を作成する方法と、その方法を実行するプログラムと、その発生限界線、避難基準線及び警戒基準線を利用した警戒避難支援システムを提供することを目的とする。
なお、本願明細書において、発生情報線とは、土砂災害など自然災害の発生に関する発生限界線、避難基準線及び警戒基準線を含む概念をいう。
The present invention is objectively set without requiring a huge amount of trial and error, and without requiring user experience and intuition, in view of the above-mentioned situation related to the technology for setting the occurrence limit line of landslide disasters using an RBF network. A method for creating a sediment-related disaster occurrence limit line, evacuation reference line, and warning reference line that is versatile and can be easily applied to other regions with different rainfall conditions, with high reproducibility of learning data, and It is an object of the present invention to provide a program for executing the method and a warning / evacuation support system using the generation limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line.
In the present specification, the occurrence information line means a concept including an occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line related to the occurrence of a natural disaster such as a sediment disaster.

上記の目的を達成するため、請求項1の発明は、複数の入力素子を有する入力層と複数の中間素子を有する中間層と1つの出力素子を有する出力層との階層構造を備え該中間素子が放射状基底関数(RBF)であり複数の中間素子と出力素子との結線の重みを学習するRBFネットワークを用い、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる複数の学習データを学習することにより、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害の発生危険度とからなる判別境界面を構築し、判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法であって、短期降雨指標と長期降雨指標のデータとしてそれぞれ降雨量の次元を有する実データを用いた短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データにそれぞれ所定の変換を施して標準化データとした短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる標準化学習データを求める工程と、標準化学習データをRBFネットワークの学習データとして判別境界面を構築する工程と、判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程を有するものである。   To achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a hierarchical structure of an input layer having a plurality of input elements, an intermediate layer having a plurality of intermediate elements, and an output layer having one output element. Is a radial basis function (RBF) and uses an RBF network that learns the weight of the connection between multiple intermediate elements and output elements, and consists of multiple data sets of short-term rainfall indicators, long-term rainfall indicators, and occurrence / non-occurrence of landslide disasters. By learning the learning data, a discriminant boundary surface consisting of the short-term rainfall index, the long-term rainfall index, and the occurrence risk of landslide disasters is constructed. A method for creating a sediment-related disaster occurrence limit line, evacuation reference line, and warning reference line that creates at least one of an occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line. Of the actual learning data consisting of data sets of short-term rainfall index, long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of landslide disasters, using actual data with the respective rainfall dimensions as the data, the actual values of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index A process for obtaining standardized learning data consisting of a data set of short-term rainfall index, long-term rainfall index, and occurrence and non-occurrence of landslide disasters, which are converted into standardized data by applying predetermined conversions to the data, and the standardized learning data as RBF network learning data A step of constructing a discrimination boundary surface, and a step of creating at least one of a landslide disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line standardized as contour lines corresponding to a predetermined occurrence risk of the discrimination boundary surface Is.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、放射状基底関数がガウス関数であることを特徴とするものである。   The invention described in claim 2 is characterized in that, in the method of creating the sediment disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to claim 1, the radial basis function is a Gaussian function.

請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、標準化学習データを求める工程は、実学習データから短期降雨指標と長期降雨指標の実データの最大値をそれぞれ求め、その最大値にそれぞれ1以上で予め設定される第1の定数を掛けてそれぞれの実データ基準値を算出し、それぞれの実データ基準値で予め設定される短期降雨指標と長期降雨指標それぞれの第2の定数を除したそれぞれの比率を算出し、それぞれの比率を短期降雨指標と長期降雨指標それぞれの実学習データに掛けることによって無次元化する変換を行い、それらを標準化データとして用いて標準化学習データを求める工程であるものである。   According to a third aspect of the present invention, in the method for creating the sediment-related disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to the first or second aspect, the step of obtaining the standardized learning data is a short-term operation from the actual learning data. The maximum value of the actual data of the rainfall index and the long-term rainfall index is obtained, and the actual data reference value is calculated by multiplying the maximum value by a first constant that is set in advance at 1 or more. By calculating the ratio of each of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index, which are preset by the value, by dividing the second constant, and multiplying the actual learning data for each of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index. This is a process of performing conversion to dimension and obtaining standardized learning data using them as standardized data.

請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、判別境界面を構築する工程は、放射状基底関数の中心位置を設定する工程を有し、その工程は、短期降雨指標軸と長期降雨指標軸とにそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を格子線で形成される単位格子領域に分割し、単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在しかつ単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限りこの格子点に放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に非発生の学習データが存在しかつ単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限りこの格子点に放射状基底関数を設定する工程であるものである。   The invention according to claim 4 is the method for creating a judgment boundary surface in the method for creating the occurrence limit line of landslide disaster, the evacuation reference line, and the warning reference line according to any one of claims 1 to 3, A step of setting a center position of the radial basis function, which includes setting grid lines at predetermined intervals on the short-term rainfall index axis and the long-term rainfall index axis, respectively, Divide the dimensional plane into unit grid areas formed by grid lines, and for each unit grid area, there are learning data for landslide disasters in the unit grid area, and radial basis at the upper right grid point forming the unit grid area Only when no function is set, a radial basis function is set at this grid point, and there is non-generated learning data in the unit grid area, and a radial basis function is set at the lower left grid point that forms the unit grid area. If not Are those wherein the step of setting the radial basis function in this grid point only.

請求項5記載の発明は、請求項4記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、判別境界面を構築する工程は、単位格子領域毎に土砂災害発生・非発生の学習データをそれぞれクラスタリングする工程を有し、その工程は、土砂災害の発生・非発生それぞれにつき、単位格子領域内の学習データに予め設定された学習データの上限数と予め設定された結線の重みの抑制パラメータの上限値と下限値をデータベースから読み出し、単位格子領域毎に発生・非発生の学習データそれぞれにつきその抑制パラメータを、単位格子領域内の学習データの数に基づき、上限数以上の学習データを有する単位格子領域の学習データには抑制パラメータの下限値を設定し、学習データが一つのみである単位格子領域の学習データには抑制パラメータの上限値を設定し、その間の数の学習データを有する単位格子領域の学習データには抑制パラメータの上限値と下限値を比例配分して設定する工程と記単位格子領域毎に発生と非発生の学習データそれぞれにつき、学習データが複数存在する場合には、その複数の学習データを短期降雨指標軸と長期降雨指標軸からなる座標空間において重心法により新たな学習データを一つ設定しその元の複数の学習データを削除する工程を有するものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the method of creating the sediment disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to the fourth aspect, the step of constructing the discrimination boundary surface includes the occurrence of a sediment disaster for each unit lattice area. There is a step of clustering each non-occurrence learning data, and the step is preset with the upper limit number of learning data set in advance in the learning data in the unit grid area for each occurrence / non-occurrence of landslide disaster. The upper and lower limits of the connection weight suppression parameter are read from the database, and the suppression parameter for each learning data generated and not generated for each unit grid area is determined based on the number of learning data in the unit grid area. For the learning data of the unit cell area having the above learning data, a lower limit value of the suppression parameter is set, and the learning data of the unit cell area having only one learning data is set. The upper limit value of the suppression parameter is set in the data, and the upper limit value and the lower limit value of the suppression parameter are proportionally set in the learning data of the unit lattice area having the number of learning data in between. If there is multiple learning data for each occurrence and non-occurrence of learning data, the new learning data is combined with the learning data by the centroid method in the coordinate space consisting of the short-term rainfall index axis and the long-term rainfall index axis. And deleting a plurality of original learning data.

請求項6記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、判別境界面を構築する工程は、放射状基底関数を予め設定された条件により複数のグループに分類する工程と、分類されたグループはそれぞれ同じ半径を有する放射状基底関数から成るグループであるとして、RBFネットワークの目的関数を最適化の目的関数としグループ毎の放射状基底関数の半径を最適化する工程とを有するものである。   The invention according to claim 6 is the method of creating the determination boundary surface in the method for creating the occurrence limit line of landslide disaster, the evacuation reference line, and the warning reference line according to any one of claims 1 to 5, The step of classifying the radial basis functions into a plurality of groups according to preset conditions, and assuming that the classified groups are groups of radial basis functions each having the same radius, the objective function of the RBF network is optimized And a step of optimizing the radius of the radial basis function for each group.

請求項7記載の発明は、請求項6記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、最適化する半径がそれぞれ同じ半径を有する放射状基底関数から成るグループとして分類されたグループ毎の半径であって、かつ、それぞれ短期降雨指標軸の半径と長期降雨指標軸の半径であることを特徴とするものである。   The invention described in claim 7 is classified as a group consisting of radial basis functions each having the same radius to be optimized in the method of creating the sediment disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to claim 6. And the radius of the short-term rainfall index axis and the radius of the long-term rainfall index axis, respectively.

請求項8記載の発明は、請求項6又は請求項7に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、判別境界面を構築する工程は、放射状基底関数の中心位置を設定する工程を有し、この放射状基底関数の中心位置を設定する工程は、放射状基底関数を予め設定された条件により複数のグループに分類する工程であって、放射状基底関数は、土砂災害の発生領域、非発生領域、又は混在領域のいずれかに識別する識別情報を有し、この工程は、短期降雨指標軸と長期降雨指標軸とにそれぞれ所定間隔の格子線を設定して短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を格子線で形成される単位格子領域に分割し、単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在する場合に限り、単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合は右上の格子点に発生領域の放射状基底関数を識別して設定し、右上の格子点に既に放射状基底関数が設定されている場合はこれを混在領域の放射状基底関数に変更し、単位格子領域内に非発生の学習データが存在する場合に限り、単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合は左下の格子点に非発生領域の放射状基底関数を識別して設定し、左下の格子点に既に放射状基底関数が設定されている場合はこれを混在領域の放射状基底関数に変更する工程であり、グループの分類は、識別情報に基づく分類であることを特徴とするものである。   The invention according to claim 8 is the method for creating the occurrence limit line of landslide disaster, the evacuation reference line and the warning reference line according to claim 6 or claim 7, wherein the step of constructing the discriminant boundary surface is a radial basis function. A step of setting the center position, and the step of setting the center position of the radial basis function is a step of classifying the radial basis functions into a plurality of groups according to preset conditions, It has identification information to identify any of the disaster occurrence area, non-occurrence area, or mixed area, and this process sets the grid lines at predetermined intervals on the short-term rainfall index axis and the long-term rainfall index axis respectively. Divide the two-dimensional plane of the rainfall index and the long-term rainfall index into unit grid areas formed by grid lines, and only if there is learning data for landslide occurrence in the unit grid area for each unit grid area Lattice area When the radial basis function is not set at the upper right grid point to be formed, the radial basis function of the generation region is identified and set at the upper right grid point, and the radial basis function is already set at the upper right grid point If this is changed to a radial basis function of the mixed region, and no non-occurrence learning data exists in the unit cell region, the radial basis function is not set at the lower left lattice point forming the unit cell region Is a process of identifying and setting the radial basis function of the non-occurrence area at the lower left grid point, and changing it to the radial basis function of the mixed area when the radial basis function has already been set at the lower left grid point. The group classification is a classification based on identification information.

請求項9記載の発明は、請求項6乃至請求項8のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、放射状基底関数の半径を最適化する工程は、最適化の変数である半径の初期値を求めその変数の値で規定される初期点を設定する初期点設定工程と、与えられた該変数の値で規定される現在点と、変数の少なくとも一つを選択しその選択した変数にステップ幅を与えて値を飛ばしたトンネル先点とを目的関数で比較し、その関係が予め設定された条件を満たす場合にはトンネル先点を現在点とする更新を行うトンネル処理工程と、目的関数の変数に対する感度を求め、その感度に従って目的関数を最小化する局所点を求めるための収束計算を行う最急降下処理工程と、最急降下処理工程で求めた結果を判定し、局所点を最適点として最適化の処理を終了するか、最適化計算回数を更新してトンネル処理工程に戻り最適化の処理を続行するかを決定する判定工程を有するものである。   The invention described in claim 9 optimizes the radius of the radial basis function in the method for creating the sediment-related disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to any one of claims 6 to 8. The process includes obtaining an initial value of a radius that is a variable for optimization, setting an initial point defined by the value of the variable, a current point defined by the given value of the variable, a variable Select at least one of the following and give a step width to the selected variable and compare the tunnel destination point skipped with an objective function. If the relationship satisfies a preset condition, the tunnel destination point is In the tunnel processing step that performs the update as a point, the steepest descent processing step that calculates the sensitivity for the variable of the objective function and performs the convergence calculation to find the local point that minimizes the objective function according to the sensitivity, and the steepest descent processing step Result obtained Determined whether to end the process of optimizing the local point as the optimum point, to update the optimization calculation times and has a determining step of determining whether to continue processing the optimization back to the tunnel process.

請求項10記載の発明は、請求項9記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、初期点設定工程は、予め設定した上下限値内を条件として半径の初期値を発生する第1の乱数発生手段を有し、第1の乱数発生手段により複数の初期点を発生させ、発生させた複数の初期点の目的関数をそれぞれ求めて、目的関数の値が最も小さくなる点を最適化の初期点として設定する工程であるものである。   The invention according to claim 10 is the method for creating the sediment-related disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to claim 9, wherein the initial point setting step is performed by setting the radius within a preset upper and lower limit values. First random number generating means for generating an initial value is generated, a plurality of initial points are generated by the first random number generating means, and objective functions of the generated initial points are respectively obtained. This is a step of setting the smallest point as an initial point for optimization.

請求項11記載の発明は、請求項9又は請求項10記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、初期点は、複数のグループ毎にそれぞれ短期降雨指標軸の半径と長期降雨指標軸の半径とが同じに設定された初期点であるものである。   The invention according to claim 11 is the method for creating the occurrence limit line of landslide disaster, the evacuation reference line and the warning reference line according to claim 9 or claim 10, wherein the initial point is a short-term rainfall index axis for each of a plurality of groups. And the radius of the long-term rainfall index axis are the initial points set to be the same.

請求項12記載の発明は、請求項9乃至請求項11のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、トンネル処理工程は、変数の一つを選択する第2の乱数発生手段を用いて一つの変数を選択し、予め設定された上下限値内を条件としてステップ幅の係数を発生する第3の乱数発生手段を用いてステップ幅の係数を発生し、選択された変数に関する現在点の目的関数の感度とステップ幅の係数との積をステップ幅として、トンネル先点が設定される工程を有するものである。   A twelfth aspect of the present invention is the method for creating a landslide disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to any one of the ninth to eleventh aspects, wherein the tunnel processing step is one of variables. The second random number generating means for selecting one variable is selected, and the step width coefficient is generated using the third random number generating means for generating a step width coefficient on the condition of preset upper and lower limit values. And the step of setting the tunnel destination point using the product of the sensitivity of the objective function at the current point for the selected variable and the coefficient of the step width as a step width.

請求項13記載の発明は、請求項9乃至請求項12のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、トンネル処理工程は、予め設定された上下限値内を条件として比較する目的関数の適用係数を発生する第4の乱数発生手段を用いて、予め設定された上下限値内を条件として最適化計算回数に反比例した値を適用係数の上限値として第4の乱数発生手段に設定し、第4の乱数発生手段により適用係数を発生させその適用係数と1との和を適用定数とし、現在点の目的関数の値と適用定数との積と、トンネル先点の目的関数の値とを比較し、トンネル先点の方が小さい場合にはトンネル先点を現在点とする更新を行うアニーリング処理工程を有するものである。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the method for generating the sediment-related disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to any one of the ninth to twelfth aspects, the tunnel processing step is set in advance. Using a fourth random number generating means for generating an application coefficient of an objective function that compares within the upper and lower limit conditions, a value that is inversely proportional to the number of optimization calculations is set as a condition within the preset upper and lower limit values. An upper limit is set in the fourth random number generation means, an application coefficient is generated by the fourth random number generation means, the sum of the application coefficient and 1 is set as an application constant, and the value of the objective function at the current point and the application constant are The product and the value of the objective function of the tunnel destination point are compared, and if the tunnel destination point is smaller, an annealing process step is performed for updating the tunnel destination point as the current point.

請求項14記載の発明は、請求項9乃至請求項13のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、判定工程で行う判定は、今回の最適化計算と前回の最適化計算との目的関数の変化量の絶対値と、最適化計算回数とに基づき行う判定であることを特徴とするものである。   The invention described in claim 14 is the method for creating the sediment-related disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to any one of claims 9 to 13, wherein The determination is based on the absolute value of the amount of change in the objective function between the optimization calculation and the previous optimization calculation, and the number of optimization calculations.

請求項15記載の発明は、請求項6乃至請求項14のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、半径の最適化は、半径が予め設定された最小値以上であることを条件にして行う最適化であることを特徴とするものである。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method for creating a landslide disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to any one of the sixth to fourteenth aspects, the radius is optimized in advance. The optimization is performed under the condition that the value is equal to or more than the set minimum value.

請求項16記載の発明は、請求項8乃至請求項15記載のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、半径の最適化は、発生領域と非発生領域の放射状基底関数においては、その短期降雨指標軸の半径と長期降雨指標軸の半径との比率がそれぞれ所定値以下であることを条件にして行う最適化であることを特徴とするものである。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the method for creating a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to any one of the eighth to fifteenth aspects, the optimization of the radius is performed in the occurrence region. In the radial basis function of the non-occurrence region, the optimization is performed under the condition that the ratio between the radius of the short-term rainfall index axis and the radius of the long-term rainfall index axis is not more than a predetermined value, respectively. Is.

請求項17記載の発明は、請求項1乃至請求項16のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、設定する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線は、地形要因による土砂災害発生の潜在危険度が異なる複数の斜面あるいは複数の渓流を含む、地域全体の斜面あるいは渓流の発生限界線であるものである。   The invention described in claim 17 is the method of creating a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to any one of claims 1 to 16, wherein a sediment disaster occurrence limit line is set, The evacuation reference line and the warning reference line are the slopes of the entire region or the generation limit line of a mountain stream including a plurality of slopes or a plurality of mountain streams having different potential risks of occurrence of sediment disasters due to topographic factors.

請求項18記載の発明は、請求項1乃至請求項16のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、個々の斜面あるいは個々の渓流毎に地形要因による土砂災害発生の危険度を演算する工程と、個々の潜在危険度の大小に基づき斜面あるいは渓流を複数のグループに分類する工程と、グループ毎に各々に含まれる斜面あるいは渓流の平均の潜在危険度を演算する工程と、グループ毎にRBFネットワークを用いて複数の結線の重みを学習する工程と、この学習した複数の重みをそれぞれ平均の潜在危険度の関数として近似する工程と、平均の潜在危険度を個々の潜在危険度と見做し近似された関数を用いて個々の潜在危険度に対応する結線の重みを演算する工程と、該重みを使用して個々の潜在危険度に対応する判別境界面を構築する工程と、この個々の判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として個々の潜在危険度を有する個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを設定する工程を有するものである。   The invention described in claim 18 is the method for creating the sediment-related disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to any one of claims 1 to 16, wherein each slope or each mountain stream is provided. The process of calculating the risk of occurrence of landslides due to topographic factors, the process of classifying slopes or streams into multiple groups based on the magnitude of each potential risk, and the average of the slopes or streams included in each group A step of calculating a latent risk, a step of learning a plurality of connection weights using an RBF network for each group, a step of approximating the learned weights as a function of the average potential risk, and an average Calculating a connection weight corresponding to each potential risk by using an approximated function by regarding the potential risk of each as a potential risk, and using the weight to calculate each potential risk The process of constructing a discriminant boundary surface corresponding to each and the occurrence limit line of landslide disasters of individual slopes or individual mountain streams having individual potential risks as contour lines corresponding to the predetermined risk of occurrence of each individual discriminant boundary surface And a step of setting at least one of an evacuation reference line and a warning reference line.

請求項19記載の発明は、請求項18記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、潜在危険度は、点数制を用いて評価した潜在危険度であって、斜面要因あるいは渓流要因毎にカテゴリー別の土砂災害発生率を算出し、その発生率をカテゴリーの設定点数とし、斜面要因毎あるいは渓流要因毎の点数を加算した潜在危険度であることを特徴とするものである。   The invention described in claim 19 is the method of creating the earth and sand disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to claim 18, wherein the potential risk is a potential risk evaluated using a scoring system. Calculate the sediment disaster rate by category for each slope factor or mountain stream factor, and use that rate as the number of points set for the category, and add the points for each slope factor or mountain stream factor to the potential risk. To do.

請求項20記載の発明は、請求項1乃至請求項19のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、降雨量の次元を有する短期降雨指標と長期降雨指標との実データは、それぞれ発生推定時刻から3時間以内の最大時間雨量又は半減期1.5時間の実効雨量とその時刻における半減期を72時間とした実効雨量であることを特徴とするものである。   The invention according to claim 20 is the short-term rainfall index having a rainfall amount dimension in the method for creating the occurrence limit line of landslide disaster, the evacuation reference line, and the warning reference line according to any one of claims 1 to 19. And the long-term rainfall index data are the maximum rainfall within 3 hours from the estimated time of occurrence or the effective rainfall with a half-life of 1.5 hours and the effective rainfall with a half-life at that time of 72 hours. It is what.

請求項21記載の発明は、コンピュータによって複数の入力素子を有する入力層と複数の中間素子を有する中間層と1つの出力素子を有する出力層との階層構造を備え中間素子が放射状基底関数(RBF)であり複数の中間素子と出力素子との結線の重みを学習するRBFネットワークを用い、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる複数の学習データを学習することにより、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害の発生危険度とからなる判別境界面を構築し、判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成するための、土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成プログラムであって、コンピュータに、短期降雨指標と長期降雨指標のデータとしてそれぞれ降雨量の次元を有する実データを用いた短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データにそれぞれ所定の変換を施して標準化データとした短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる標準化学習データを求める工程と、標準化学習データをRBFネットワークの学習データとして判別境界面を構築する工程と、判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程とを実行させるものである。   The invention according to claim 21 comprises a hierarchical structure of an input layer having a plurality of input elements, an intermediate layer having a plurality of intermediate elements, and an output layer having one output element by a computer, wherein the intermediate elements have radial basis functions (RBF). Using the RBF network that learns the connection weights of multiple intermediate elements and output elements, learn multiple learning data consisting of a dataset of short-term rainfall indicators, long-term rainfall indicators, and occurrence / non-occurrence of landslide disasters. By constructing a discriminant boundary surface consisting of short-term rainfall indicators, long-term rainfall indicators, and landslide disaster occurrence risk, the sedimentary disaster occurrence limit line and evacuation standard are contour lines corresponding to the predetermined occurrence risk of the discriminant boundary surface. A program for creating a landslide disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line for creating at least one of a line and a warning reference line, Of the actual learning data consisting of the data set of short-term rainfall index, long-term rainfall index, and landslide disaster occurrence / non-occurrence using real data with the same amount of rainfall as the data of the long-term rainfall index and long-term rainfall index, the short-term rainfall Standardized learning, a process for obtaining standardized learning data consisting of a data set of short-term rainfall indicators, long-term rainfall indicators, and occurrence / non-occurrence of sediment-related disasters, which are converted into standardized data by applying predetermined conversion to the actual data of the indicators and long-term rainfall indicators. At least one of the process of constructing the discrimination boundary surface using the data as learning data of the RBF network and the occurrence limit line of landslide disaster, evacuation reference line, and warning reference line standardized as contour lines corresponding to the predetermined occurrence risk of the discrimination boundary surface And a step of creating the above.

請求項22記載の発明は、外部又は実データベースから降雨量の次元を有する実データの短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生データとのデータセットからなる実学習データを読み込む入力部と、この入力部で読み込まれた実データの短期降雨指標と長期降雨指標からそれぞれの最大値を求め、その最大値にそれぞれ1以上で予め設定される第1の定数を掛けてそれぞれの実データ基準値を算出し、それぞれの実データ基準値で予め設定される短期降雨指標と長期降雨指標それぞれの第2の定数を除したそれぞれの比率を算出し、それぞれの比率を短期降雨指標と長期降雨指標それぞれの実学習データに掛けることによって無次元化する変換を行いそれぞれの標準化学習データを演算する標準化解析部と、第1の定数と第2の定数を格納する標準化解析用データベースと、演算された標準化学習データを格納する標準化データベースと、標準化学習データをRBFネットワークの学習データとして判別境界面を構築する判別境界面解析部と、判別境界面を表示または印刷または情報として出力する出力部とを有する土砂災害の警戒避難支援システムであって、判別境界面解析部は、短期降雨指標軸と長期降雨指標軸とにそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を格子線で形成される単位格子領域に分割し、単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在しかつ単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限りこの格子点に放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に非発生の学習データが存在しかつ単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限りこの格子点に放射状基底関数を設定する放射状基底関数中心位置設定部と、放射状基底関数を予め設定された条件により複数のグループに分類し、分類されたグループはそれぞれ同じ半径を有する放射状基底関数から成るグループであるとして、RBFネットワークの目的関数を最適化の目的関数としてグループ毎の放射状基底関数の半径を最適化する放射状基底関数半径最適化部とを有するものである。   The invention according to claim 22 is an input unit for reading actual learning data comprising a data set of short-term rainfall indices, long-term rainfall indices, and landslide disaster occurrence / non-occurrence data of actual data having a rainfall amount dimension from an external or actual database. The maximum value is obtained from the short-term rainfall index and the long-term rainfall index of the actual data read by the input unit, and each actual data is multiplied by a first constant preset at 1 or more. Calculate the reference values, calculate the respective ratios of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index set in advance by the respective actual data reference values, and calculate the respective ratios for the short-term rainfall index and the long-term rainfall. A standardization analysis unit that performs transformation to be dimensionless by multiplying actual learning data of each index and calculates each standardized learning data, a first constant and a second A standardized analysis database that stores numbers, a standardized database that stores calculated standardized learning data, a discriminant boundary surface analysis unit that constructs a discriminant boundary surface using the standardized learning data as learning data for the RBF network, and a discriminant boundary surface An earth and sand disaster warning and evacuation support system having an output unit that displays, prints, or outputs information, and a discrimination boundary surface analysis unit sets grid lines at predetermined intervals on a short-term rainfall index axis and a long-term rainfall index axis, respectively. Then, the two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index is divided into unit grid areas formed by grid lines.For each unit grid area, there is learning data on occurrence of sediment disasters in the unit grid area and A radial basis function is set at this lattice point only if the upper right lattice point that forms the unit lattice area is not set, and the unit lattice area A radial basis function center position setting unit that sets a radial basis function at this lattice point only when non-generated learning data exists and a radial basis function is not set at the lower left lattice point forming the unit lattice region; The radial basis functions are classified into a plurality of groups according to preset conditions, and the classified groups are groups of radial basis functions each having the same radius, and the objective function of the RBF network is grouped as an objective function for optimization. And a radial basis function radius optimizing unit that optimizes the radius of each radial basis function.

本発明は、RBFNを用い、膨大な試行錯誤を要さず、利用者の経験と勘を要さず客観的に設定可能であり、学習データの再現性が高く、降雨条件が異なる他の地域にも容易に適用できる汎用性を有する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線を作成することができ、もって、短期間に土砂災害のデータベースの更新が可能で迅速性が要求される災害対策などにも対応可能であり、国土保全や人命救助に多大な恩恵を発揮することができる。   The present invention uses RBFN, does not require enormous trial and error, can be set objectively without requiring user experience and intuition, has high reproducibility of learning data, and other regions with different rainfall conditions It is possible to create a landslide disaster occurrence limit line, evacuation reference line, and warning reference line with versatility that can be easily applied to the landslide disaster database. It is possible to respond to disaster countermeasures, etc., and it can show great benefits for national land conservation and lifesaving.

以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は、従来の技術では、上述のように、種々の工夫・改善をしてかつ簡略化しても、RBFネットワークの好適なパラメータを決定するためには使用者の経験と勘に頼る膨大な試行錯誤を必要とし、更には、その結果として得られたパラメータを有するRBFNが降雨条件の異なる他の地域には適用できないという問題を、解決すべき基本的な課題として本発明者が鋭意研究を重ねた結果、それを解決する好適な方法等を発明したものである。   Embodiments of the present invention will be described below. As described above, the present invention is a vast amount of technology that relies on the experience and intuition of the user to determine suitable parameters for the RBF network, even after various improvements and improvements as described above. The present inventor has conducted intensive research as a basic problem to be solved for the problem that RBFN with the parameters obtained as a result of trial and error is not applicable to other regions with different rainfall conditions. As a result of overlapping, a suitable method for solving the problem has been invented.

即ち、詳細な検討の結果、学習データの短期降雨指標と長期降雨指標のデータの大きさによって、基底関数の半径、基底関数の中心位置、結線の重みの抑制パラメータの上下限値などの好適な値が変わることが明らかとなり、学習データとして短期降雨指標と長期降雨指標のデータを標準化した標準化学習データを用いることにより、これらの基本的な問題を解決できることを見出したものであって、本発明の第一の実施の形態は、短期降雨指標と長期降雨指標のデータとしてそれぞれ降雨量の次元を有する実データを用いた短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データのうち、前記短期降雨指標と長期降雨指標の実データにそれぞれ所定の変換を施して標準化データとした短期降雨指標と長期降雨指標と前記土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる標準化学習データを求める工程と、標準化学習データをRBFネットワークの学習データとして判別境界面を構築する工程と、判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程とを有する形態である。   In other words, as a result of detailed examination, depending on the data size of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index of the learning data, suitable values such as the radius of the basis function, the center position of the basis function, the upper and lower limits of the connection weight suppression parameter, etc. It has been found that the value can be changed, and it has been found that these basic problems can be solved by using standardized learning data obtained by standardizing short-term and long-term rainfall index data as learning data. In the first embodiment, the data set of short-term rainfall index, long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of landslide disasters, using actual data with the dimension of rainfall as the short-term rainfall index and long-term rainfall index data, respectively. Among the actual learning data, the short-term rainfall index and the long-term rainfall index and the long-term rainfall index are converted into standardized data by performing predetermined conversion on the actual data. A step of obtaining standardized learning data comprising a data set of rainfall indicators and occurrence / non-occurrence of sediment disaster, a step of constructing a discriminant boundary surface using the standardized learning data as learning data of the RBF network, and a predetermined occurrence of the discriminant boundary surface And a step of creating at least one of a landslide disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line standardized as contour lines corresponding to the degree of danger.

本実施の形態について、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る土砂災害の発生情報線の作成方法を示すフローチャートである。ステップS1が上述の標準化学習データを求める工程であり、ステップS2が判別境界面を構築する工程であり、ステップS3が土砂災害の発生情報線、すなわち発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程である。なお、その後にはステップS4としてそれらの解析結果を出力する工程を備えている。   This embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a flowchart showing a method for creating a sediment disaster occurrence information line according to an embodiment of the present invention. Step S1 is a process of obtaining the above-described standardized learning data, Step S2 is a process of constructing a discrimination boundary surface, and Step S3 is an occurrence information line of landslide disasters, that is, an occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line. It is a step of creating at least one of them. In addition, the process of outputting those analysis results is provided as step S4 after that.

標準化学習データ7に供される実学習データ2は、実際のデータを収集したものであるが、標準化に際して入力されてもよいし、図1に示されるように実データベース1などに格納されるものを読み出すようにしてもよい。更には、標準化学習データ7を求める工程S1を含めることなく、この標準化学習データ7がRBFネットワークの学習データとして判別境界面を構築する工程S2において入力されるようにしてもよいし、別個に演算された標準化学習データ7を標準化データベース6に格納しておき読み出されるようにしておいてもよい。
また、コンピュータに実行されるプログラムとしては、実測した降雨データとその土砂災害発生・非発生のデータを、コンピュータを含むシステムの入力データとして、その入力データから降雨量の次元を有する短期降雨指標と長期降雨指標の実データを算出する工程を含み、それを実学習データとしてデータベースに格納し、そのデータベースから実学習データを読み出す工程を実行できるのが好ましい。あるいは、既に実学習データが求まっている場合には、その入力を、コンピュータを含むシステムの実学習データを収集あるいは読み出す工程として実施できるのが好ましい。即ち、降雨データは、種々の形態で存在することがあるため、本発明を実施するコンピュータを含むシステムとしては、その種々の形態の降雨データを入力データとして処理し得るように構成するのが望ましい。
なお、本願特許請求の範囲と明細書において、実データとは、実際に生じた現象の生のデータを言い、実学習データとはRBFネットワークの学習データとして用いられる実データという意味であり、実質的な相違点はない。また、標準化データと標準化学習データも同様の関係にあり実質的な相違点はない。
The actual learning data 2 provided to the standardized learning data 7 is a collection of actual data, but may be input during standardization or stored in the actual database 1 as shown in FIG. May be read out. Further, without including the step S1 for obtaining the standardized learning data 7, the standardized learning data 7 may be input as the learning data of the RBF network in the step S2 for constructing the discriminant boundary surface, or separately calculated. The standardized learning data 7 may be stored in the standardized database 6 and read out.
In addition, as a program executed on a computer, measured rainfall data and data on occurrence / non-occurrence of sediment disasters are used as input data for a system including a computer, and a short-term rainfall index having a rainfall dimension from the input data. Preferably, the method includes a step of calculating actual data of a long-term rainfall index, storing the actual data as actual learning data in a database, and reading the actual learning data from the database. Alternatively, when actual learning data is already obtained, it is preferable that the input can be performed as a step of collecting or reading out actual learning data of a system including a computer. That is, since rain data may exist in various forms, it is desirable that a system including a computer that implements the present invention be configured so that the various forms of rain data can be processed as input data. .
In the claims and specification of the present application, the actual data means the raw data of the phenomenon that actually occurred, and the actual learning data means the actual data used as the learning data of the RBF network. There is no general difference. Also, the standardized data and the standardized learning data have the same relationship and there is no substantial difference.

RBFNの放射状基底関数としては、本発明を限定するものではないが、放射状基底関数の代表例でもあるガウス関数を用いるのが好ましく、他の関数を用いた場合には、得られる判別境界面がガウス関数よりも劣化する。例えば、2次関数を利用した場合、データ集合の平均的な部分(内部の中心部分)ではそれなりの良好な精度が得られるが、関数の形状の関係で裾野の部分に悪影響を与えてしまい、全体的に見ると良好な近似ができないという劣化が生じる。   Although the present invention is not limited as the radial basis function of RBFN, it is preferable to use a Gaussian function that is also a representative example of the radial basis function, and when other functions are used, the obtained discrimination boundary surface is Degraded more than Gaussian function. For example, when a quadratic function is used, a good accuracy can be obtained in the average part (inner center part) of the data set, but the base part is adversely affected due to the shape of the function, Deterioration that a good approximation cannot be performed as a whole occurs.

本発明は、上述のようにして求めた、標準化した土砂災害の発生限界線等を逆変換する工程を更に有する形態で実施するのが好ましい。即ち、標準化した短期降雨指標と長期降雨指標との関数として表された発生限界線等に、降雨量の次元を有する実データに施した所定の変換と逆の変換を施し、実データと同じ次元を有する短期降雨指標と長期降雨指標との関数として表された土砂災害の発生限界線等を求める工程を有する形態として実施するのが好ましい。従来の土砂災害の発生限界線等は、全て実データと同じ次元を有する短期降雨指標と長期降雨指標との関数として表された発生限界線等であり、かかる変換を行うことにより、従来の発生限界線との継続性を確保でき、また、従来と同様な感覚で利用することができるようになる。なお、この工程は、本発明を実施するコンピュータを含むシステム内で行えるように構成するのが望ましい。   The present invention is preferably implemented in a form further comprising a step of reversely converting the standardized sediment disaster occurrence limit line obtained as described above. In other words, the occurrence limit line expressed as a function of the standardized short-term rainfall index and long-term rainfall index is subjected to the inverse transformation of the predetermined transformation applied to the actual data having the rainfall dimension, and the same dimension as the actual data It is preferable to implement as a mode having a step of obtaining a sediment-related disaster occurrence limit line expressed as a function of a short-term rainfall index and a long-term rainfall index. The conventional debris disaster occurrence limit lines, etc. are occurrence limit lines expressed as a function of the short-term and long-term rainfall indices, all of which have the same dimensions as the actual data. Continuity with the limit line can be secured, and it can be used with the same feeling as before. It should be noted that this step is preferably configured to be performed in a system including a computer that implements the present invention.

次に、標準化学習データを求める工程S1の好ましい実施の形態について図1を参照しながら説明する。この工程S1は、まず実データの選定を行う(ステップS11)。この選定とは、上述のとおり実データが入力される場合と実データベース1に実学習データ2を予め格納しておきそれを読み出す場合という2通りの概念を含むものである。
次に、ステップS12で、標準化データ基準値の選定を行う。標準化データ基準値とは、標準化を行う際に用いられるものでどのような値でも良く、本発明を限定するものではないが、1、10、100など区切りの良い数値が望ましく、これにより標準化データの取扱いや表示が容易になる。本実施の形態においては、この標準化データ基準値を短期降雨指標と長期降雨指標に関してそれぞれSSmmax、SLmmaxとする。
これらの標準化データ基準値は、入力されてもよいし、図1に示されるように標準化解析用データベース3に標準化データ基準値テーブル4として格納しておいてもよい。この標準化データ基準値テーブル4は、予め選定されたいくつかの数字がセットとして格納されるものである。
ステップS13は、標準化のための変換係数の演算を行う工程である。この変換係数の演算は、例えば、(1)全ての実学習データの中から短期降雨指標と長期降雨指標の実データの最大値(RSmax、RLmax)をそれぞれ求め、(2)その最大値にそれぞれ1以上である所定の定数を掛けてそれぞれの実データ基準値(RSmmax、RLmmax)を算出し、先のステップS12で選定した標準化データ基準値を実データ基準値で除す演算を行う。このようにして得られる係数が標準化変換係数5である。
Next, a preferred embodiment of step S1 for obtaining standardized learning data will be described with reference to FIG. In step S1, actual data is first selected (step S11). This selection includes two concepts: when actual data is input as described above, and when actual learning data 2 is stored in advance in the actual database 1 and read out.
Next, in step S12, a standardized data reference value is selected. The standardized data reference value is used for standardization and may be any value, and is not intended to limit the present invention, but a good value such as 1, 10, 100 is desirable. Is easy to handle and display. In this embodiment, the standardized data reference values are SSmmax and SLmmax for the short-term rainfall index and the long-term rainfall index, respectively.
These standardized data reference values may be input, or may be stored as a standardized data reference value table 4 in the standardization analysis database 3 as shown in FIG. The standardized data reference value table 4 stores several numbers selected in advance as a set.
Step S13 is a step of calculating conversion coefficients for standardization. For example, (1) Find the maximum value (RSmax, RLmax) of the actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index from all the actual learning data, and (2) Each actual data reference value (RSmmax, RLmmax) is calculated by multiplying by a predetermined constant of 1 or more, and an operation for dividing the standardized data reference value selected in the previous step S12 by the actual data reference value is performed. The coefficient obtained in this way is the standardized conversion coefficient 5.

すなわち、実データを変換する標準化変換係数はそれぞれSSmmax/RSmmax 、SLmmax/RLmmaxとなる。なお、所定の定数とは、実データの基準値を求めるために実データの最大値に掛ける定数であるが、解析に使用する学習データに限らず当該地域の過去の最大の実績データを若干、概ね10%程度、越すように決定するのが好ましい。過去の最大実績データを丸めたものに基づき決定することもできるが、本発明を多くの地域に汎用的に使用する上で、過去の最大実績データの1.1倍に基づき決定する等、固定的に実施するのが好ましい。なお、この定数を大きくし過ぎると、学習データが座標軸の原点付近にのみ集中して、学習データが存在しない領域が増大し、コンピュータの容量や処理上の負担が増大するなどの問題が生じる。この所定の定数についても解析時に入力されてもよいし、予め1.1や1.2などとして設定して標準化解析用データベース3などに格納しておき、それを読み出すようにしてもよい。
標準化変換係数5は、本実施の形態においては、標準化解析用データベース3に格納されるが別個にデータベースを設けて格納してもよい。
ステップS14は、標準化データが演算される工程である。この工程では、ステップS13で演算された標準化変換係数5を標準化解析用データベース3から読み出し、これと、実学習データの短期降雨指標データあるいは長期降雨指標データとの積を求めることによって無次元化する変換を行う。
ステップS15では、ステップS14で得られた標準化学習データ7を標準化データベース6に格納する。
That is, standardized conversion coefficients for converting actual data are SSmmax / RSmmax and SLmmax / RLmmax, respectively. The predetermined constant is a constant that is multiplied by the maximum value of the actual data in order to obtain a reference value of the actual data, but is not limited to the learning data used for analysis, It is preferable to decide to exceed approximately 10%. It can be determined based on the past maximum actual data rounded, but when using the present invention for many areas, it is determined based on 1.1 times the past maximum actual data. It is preferable to carry out. If this constant is too large, the learning data concentrates only near the origin of the coordinate axes, and the area where no learning data exists increases, causing problems such as an increase in computer capacity and processing burden. This predetermined constant may also be input at the time of analysis, or may be set in advance as 1.1, 1.2, etc., stored in the standardized analysis database 3, etc., and read out.
The standardized conversion coefficient 5 is stored in the standardized analysis database 3 in the present embodiment, but may be stored separately by providing a database.
Step S14 is a process in which standardized data is calculated. In this process, the standardized conversion coefficient 5 calculated in step S13 is read from the standardization analysis database 3, and is made dimensionless by obtaining the product of this and the short-term rainfall index data or long-term rainfall index data of the actual learning data. Perform conversion.
In step S15, the standardized learning data 7 obtained in step S14 is stored in the standardized database 6.

次に、ステップS1で解析された標準化学習データ7を用いながらRBFネットワークの学習データとして判別境界面を構築する工程S2について引き続き図1を参照しながら説明する。
まず、ステップS21である放射状基底関数の中心位置を設定する工程の好ましい実施の形態について説明する。
本発明の実施においては、短期降雨指標と長期降雨指標に係る標準化学習データ7を標準化データベース6から読み出して、短期降雨指標軸と長期降雨指標軸とにそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面をその格子線で形成される単位格子領域に分割し、単位格子領域毎に、(1)領域内に土砂災害発生の学習データ(以下、単に「発生データ」ということがある)が存在しかつ領域を形成する右上の格子点に基底関数が設定されていない場合に限りその格子点に基底関数を設定し、(2)領域内に土砂災害非発生の学習データ(以下、単に「非発生データ」ということがある)が存在しかつ領域を形成する左下の格子点に基底関数が設定されていない場合に限りその格子点に基底関数を設定する、といった手順により行うのが好ましい。
Next, step S2 for constructing a discrimination boundary surface as learning data of the RBF network using the standardized learning data 7 analyzed in step S1 will be described with reference to FIG.
First, a preferred embodiment of the step of setting the center position of the radial basis function in step S21 will be described.
In the implementation of the present invention, the standardized learning data 7 related to the short-term rainfall index and the long-term rainfall index is read from the standardized database 6, and grid lines at predetermined intervals are set on the short-term rainfall index axis and the long-term rainfall index axis, respectively. The two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index is divided into unit grid areas formed by the grid lines, and for each unit grid area, (1) learning data on occurrence of sediment disasters (hereinafter simply “ The basis function is set at the lattice point only when the upper right grid point forming the region is present and the basis function is not set. A basis function is set at a lattice point only when generation learning data (hereinafter, sometimes simply referred to as “non-occurrence data”) exists and a basis function is not set at the lower left lattice point forming the region. Preferably carried out by a procedure such.

図2は、かかる単位格子領域内の発生・非発生の学習データに基づく放射状基底関数の中心位置の設定方法を示した概念図である。
また、図3は、縦軸11に短期降雨指標として時間雨量を、横軸12に長期降雨指標として実効雨量をとって、白抜き丸として非発生の降雨データ14を、黒塗り四角として発生の降雨データ14をプロットしたものである。
これを単位格子領域に分割して発生・非発生の学習データ(降雨データ14)をプロットして、基底関数13を設定した様子を概念図として示すのが図4である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a method for setting the center position of a radial basis function based on learning data generated / not generated in such a unit cell region.
In FIG. 3, the vertical axis 11 represents the hourly rainfall as the short-term rainfall index, the horizontal axis 12 represents the effective rainfall as the long-term rainfall index, and the non-occurrence rain data 14 as white circles are generated as black squares. The rainfall data 14 is plotted.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing how the basis function 13 is set by plotting learning data (rainfall data 14) generated / not generated by dividing this into unit grid regions.

格子線の設定に係る所定間隔とは、予め設定される所望の一定間隔の意味であるが、例えば、上述の標準化データの基準値を上限としてそれの分割数を設定する、といった手順で決定することができ、その方が、イメージ的にも理解し易く望ましい。その場合の分割数としては、本発明を限定するものではないが、概ね20〜60程度が好ましく、分割が少な過ぎると、学習データの再現性が低下し、分割を多くすると、コンピュータの容量や処理上の負担が増大するが、必ずしも汎化性が改善される訳ではない。   The predetermined interval related to the setting of the grid line means a predetermined constant interval that is set in advance. For example, the predetermined interval is determined by setting the number of divisions with the reference value of the standardized data as an upper limit. This is desirable because it is easy to understand in terms of image. The number of divisions in this case is not intended to limit the present invention, but is preferably about 20 to 60. If the number of divisions is too small, the reproducibility of the learning data is reduced. Although the processing burden increases, generalization is not necessarily improved.

この基底関数の中心位置の設定方法は、上述の従来技術(非特許文献4など)と異なるが、同様に、基底関数の数を低減することができる。更に、この設定方法では、非発生データは内側、つまり安全側に評価し、発生データは外側、つまり危険側に評価できる。なお、本発明においても、上述の従来技術と同様な方法などにより、基底関数の中心位置を設定しても良いことは言うまでもない。   Although the method for setting the center position of the basis function is different from the above-described prior art (Non-Patent Document 4 or the like), similarly, the number of basis functions can be reduced. Furthermore, in this setting method, non-occurrence data can be evaluated on the inside, that is, on the safe side, and generated data can be evaluated on the outside, that is, on the dangerous side. In the present invention, it goes without saying that the center position of the basis function may be set by a method similar to the above-described conventional technique.

次に、ステップS22のクラスタリング解析工程の好ましい実施の形態について説明する。学習データのクラスタリングは、上記の従来技術(非特許文献4など)で説明したように、学習データの密度を均等化、即ち、密集した学習データはこれを平均化して設定した新たな学習データで代替して、汎化能力の高い判別境界面を構築するために行うものであって、本発明の実施においてもこれを行うのが望ましい。このクラスタリングに際し、結線の重みの抑制パラメータを算出する必要があり、先ず、これについて説明する。   Next, a preferred embodiment of the clustering analysis step in step S22 will be described. As described in the above prior art (Non-Patent Document 4, etc.), the learning data clustering is performed by equalizing the density of the learning data, that is, the dense learning data is obtained by averaging the new learning data. Instead, it is performed in order to construct a discriminating boundary surface having a high generalization ability, and it is desirable to perform this also in the implementation of the present invention. In the clustering, it is necessary to calculate a connection weight suppression parameter, which will be described first.

一般に、RBFNは、RBFNの出力値と教師値(即ち、土砂災害の発生・非発生、例えば、それぞれ0と1)との差の二乗と、結線の重みと抑制パラメータの積からなる自己抑制項との和を目的関数とし、それを最小化する学習を行っており、自己抑制項を有するのがRBFNの特徴の一つである。自己抑制項を設ける意味は、幾つかあって、その一つは、自己抑制項には一般化逆行列が正方になるような作用があり、学習データの数の方が基底関数の数(即ち、学習すべき結線の重みの数)より少ない場合でも答えを出すことが可能となることであり、二つ目は、各基底関数の持つ優位性を調整できることである。上記の従来技術や本発明のクラスタリングは、その各基底関数の持つ優位性を調整できるという、二番目の性質を利用したものである。   In general, the RBFN is a self-suppression term consisting of the product of the square of the difference between the output value of the RBFN and the teacher value (that is, occurrence or non-occurrence of landslide disasters, for example, 0 and 1 respectively), the connection weight, and the suppression parameter. One of the features of RBFN is that it has a self-suppression term, with learning that minimizes the objective function. There are several meanings of providing a self-suppression term, one of which is that the self-suppression term has the effect of making the generalized inverse matrix square, and the number of learning data is the number of basis functions (ie It is possible to give an answer even when the weight is less than the number of connection weights to be learned, and the second is that the superiority of each basis function can be adjusted. The above prior art and the clustering of the present invention utilize the second property that the superiority of each basis function can be adjusted.

具体的には、図5を参照しながら説明する。図5は、縦軸11に短期降雨指標として時間雨量を、横軸12に長期降雨指標として実効雨量をとり、降雨データ14a〜14dをプロットするものである。
また、基底関数13の中心位置を設定する際に分割した単位格子領域を用い、領域内の発生・非発生の学習データ(降雨データ14a〜14d)それぞれにつき予め設定された学習データの上限数と抑制パラメータの上限値と下限値とを用いて、領域毎に発生・非発生の学習データそれぞれにつき、(1)その抑制パラメータを、領域内の学習データ数に基づき、上限数以上の学習データを有する領域の学習データには抑制パラメータの下限値を設定し、一つのみである領域の学習データには抑制パラメータの上限値を設定し、その間の領域の学習データには抑制パラメータの上限値と下限値を比例配分して設定する、(2)学習データが複数存在する場合には、図5に示されるように、クラスタ16a〜16dを設定し、そこに含まれる複数の学習データ(降雨データ14a〜14d)を重心法によりクラスタリングした新たな学習データ(クラスタ代表点15a〜15d)を一つ設定し、その元の複数の学習データを削除する、といった手順により実施することができる。
なお、予め設定する学習データの上限数などは、発生データと非発生データで異なっても良く、同じに設定することもできる。
Specifically, this will be described with reference to FIG. FIG. 5 plots the rainfall data 14a to 14d, with the vertical axis 11 representing the hourly rainfall as the short-term rainfall index and the horizontal axis 12 representing the effective rainfall as the long-term rainfall index.
Further, the unit grid area divided when setting the center position of the basis function 13 is used, and the upper limit number of learning data set in advance for each of the generated / non-generated learning data (rainfall data 14a to 14d) in the area Using the upper limit value and lower limit value of the suppression parameter, for each learning data generated / non-occurring for each region, (1) based on the number of learning data in the region, learning data equal to or greater than the upper limit number The lower limit value of the suppression parameter is set for the learning data of the area having the upper limit value of the suppression parameter for the learning data of the area that is only one, and the upper limit value of the suppression parameter is set for the learning data of the area in between. The lower limit value is set by proportional distribution. (2) When there are a plurality of learning data, clusters 16a to 16d are set as shown in FIG. The new learning data (cluster representative points 15a to 15d) obtained by clustering the learning data (rainfall data 14a to 14d) by the center of gravity method is set, and a plurality of the original learning data is deleted. be able to.
Note that the upper limit number of learning data set in advance may be different between generated data and non-generated data, and may be set to the same value.

発生データについては、通常、そのデータ数が非発生データと比較して著しく少ないため、抑制パラメータをデータ数によらない固定値としても目的とする発生限界線等を設定できることがあり、そのような場合には、発生データの抑制パラメータを固定することにより、パラメータを減らすことができ好適である。なお、学習データの上限数は、例えば、領域内に存在する学習データの最大数を求めその最大数を用いても良いが、通常、特に非発生データ数は0〜数万と非常に広範囲であり、その最大数を用いるのは自己抑制項の分布上好ましくなく、適当な自己抑制項の分布を考え、実際の領域内最大データ数によらず、概ね50〜200、特には100程度に設定するのが好ましい。   For generated data, the number of data is usually significantly smaller than non-generated data, so the target generation limit line may be set even if the suppression parameter is a fixed value that does not depend on the number of data. In some cases, fixing the generated data suppression parameter is preferable because the parameter can be reduced. Note that the upper limit number of learning data may be obtained, for example, by obtaining the maximum number of learning data existing in the region, but the number of non-occurrence data is usually very wide, from 0 to tens of thousands. Yes, using the maximum number is not preferable in terms of the distribution of self-suppression terms. Considering the appropriate distribution of self-suppression terms, it is set to about 50 to 200, especially about 100, regardless of the actual maximum number of data in the region. It is preferable to do this.

このクラスタリングによって、各単位格子領域内には、発生データと非発生データはそれぞれ最大一つのみとなり、学習データの密度の均等化が図られ、汎化能力の高い判別境界面を構築することができ、これを用いて汎化性の高い土砂災害の発生限界線等を設定することができる。なお、本発明においても、上述の従来技術と同様な方法などにより、クラスタリングを行ってもよい。   By this clustering, there is at most one occurrence data and no occurrence data in each unit lattice area, the density of learning data is equalized, and a discrimination boundary surface with high generalization ability can be constructed. It is possible to set the occurrence limit line of a highly generalized sediment disaster using this. In the present invention, clustering may be performed by a method similar to the above-described conventional technique.

基底関数の中心位置の設定と学習データのクラスタリングは、実学習データの段階で行っても良く、標準化学習データの段階で行っても良いが、特には、先に標準化を行い、しかる後、基底関数の中心位置の設定と学習データのクラスタリングを行うのが好ましい。これにより、標準化の処理を除き、他の地域を含み統一的な処理を行うことができ、その関係・整合性等についての確認・検討をより容易に行うことができるようになる。   The setting of the center position of the basis function and the clustering of the learning data may be performed at the actual learning data stage or the standardized learning data stage. In particular, the standardization is performed first, and then the basis It is preferable to set the center position of the function and cluster the learning data. As a result, except for standardization processing, it is possible to perform unified processing including other regions, and it becomes possible to more easily confirm and examine the relationship and consistency.

以上、標準化した学習データを用いる第一の実施の形態によれば、当初は従来技術と同様、基底関数の半径と中心位置、結線の重みの抑制パラメータの上下限値などRBFNのパラメータを、試行錯誤によって、予めその好適な値を求める必要があるが、その試行錯誤によって得られた値は、標準化した学習データに基づくものであって、降雨条件の異なる地域においても、本発明の所定の手順により標準化した学習データを用いることにより、概ね好適なパラメータとして使用し得るものである。即ち、本実施の形態によれば、先に得られたRBFNのパラメータのノウハウを利用できるため、膨大な試行錯誤を要さず、利用者の経験と勘を要さず、かつ客観的に、再現性が高い土砂災害の発生限界線等を設定することができる。従って又、降雨条件が異なる他の地域にも容易に適用できる汎用性を有する。
なお、試行錯誤などによって予め求められた基底関数の半径、中心位置、結線の重みの抑制パラメータの上下限値などのRBNFのパラメータは、標準化解析用データベース3に格納してもよいし、求められた値を解析時に入力されるようにしてもよい。
As described above, according to the first embodiment using the standardized learning data, the RBFN parameters such as the radius and center position of the basis function and the upper and lower limit values of the connection weight suppression parameter are initially tested as in the prior art. It is necessary to obtain a suitable value in advance by error, but the value obtained by trial and error is based on the standardized learning data, and the predetermined procedure of the present invention is applied even in regions with different rainfall conditions. By using the learning data standardized by the above, it can be used as a generally suitable parameter. That is, according to the present embodiment, since the RBFN parameter know-how obtained previously can be used, it does not require enormous trial and error, does not require user experience and intuition, and is objective. It is possible to set the occurrence limit of sediment disasters with high reproducibility. Therefore, it also has versatility that can be easily applied to other areas with different rainfall conditions.
It should be noted that RBNF parameters such as the basis function radius, center position, and connection weight suppression parameter upper and lower limit values obtained in advance by trial and error may be stored in or obtained from the standardization analysis database 3. The value may be input at the time of analysis.

次に、図1に戻って本実施の形態に係るステップS23の放射状基底関数半径最適化工程について説明する。このステップS23は、図示しないが、上述した標準化した学習データを用い、更に基底関数を所定の条件により複数のグループに分類する工程と、その分類されたグループはそれぞれ同じ半径を有する基底関数から成るグループであるとして、RBFNの目的関数を最適化の目的関数としグループ毎の基底関数の半径を最適化する工程とを有する。なお、最適化の目的関数は、上述のようなRBFNの目的関数であって、それを最小化する目的関数である。以下、それを「エネルギ」ということがある。   Next, returning to FIG. 1, the radial basis function radius optimization step of step S23 according to the present embodiment will be described. Although not shown, this step S23 uses the above-described standardized learning data, further classifies the basis functions into a plurality of groups according to a predetermined condition, and the classified groups are composed of basis functions each having the same radius. As a group, the objective function of RBFN is used as an optimization objective function, and the radius of the basis function for each group is optimized. The optimization objective function is an RBFN objective function as described above, which is an objective function for minimizing it. Hereinafter, it may be referred to as “energy”.

全ての基底関数の半径をそれぞれ独立の最適化変数とすることは、理論的には可能であるが、変数が膨大になり、その解を求めることは現実的には殆ど不可能である。又、その解が得られたとしても、自然現象としてそれぞれの基底関数が独立に有する理論的な特異性はなく、汎化能力が改善するとも限らない。   Although it is theoretically possible to set all the radiuses of the basis functions as independent optimization variables, the number of variables becomes enormous and it is practically impossible to find a solution. Even if the solution is obtained, there is no theoretical specificity that each basis function has independently as a natural phenomenon, and the generalization ability does not necessarily improve.

そこで、本発明においては、基底関数を予め設定された所定の条件により複数のグループに分類し、その分類されたグループはそれぞれ同じ半径を有する基底関数から成るグループであるとして、グループ毎の基底関数の半径を最適化する形態としたものであって、その所定の条件による分類とは、好ましくは、発生データの領域、即ち、極めて危険な領域にある基底関数と、非発生データの領域、即ち、極めて安全な領域にある基底関数と、発生データと非発生データとが混在する領域、即ち、慎重な取扱いを要する領域にある基底関数との3グループ化であり、その変数は、各グループのそれぞれ短期降雨指標軸の半径と長期降雨指標軸の半径、即ち、半径の最適化の変数を6として実施するのが好ましい。この6変数を用いた最適化により、上述の1変数を用い試行錯誤していた従来技術と比較し、学習データの再現性を大幅に改善できることは言うまでも無い。   Therefore, in the present invention, the basis functions are classified into a plurality of groups according to a predetermined condition set in advance, and the classified groups are assumed to be groups composed of basis functions having the same radius. The classification according to the predetermined condition preferably includes a basis function in a generated data area, that is, a very dangerous area, and a non-generated data area, that is, 3 groups of basis functions in extremely safe areas and areas in which generated data and non-generated data are mixed, that is, areas that require careful handling. It is preferable that the radius of the short-term rainfall index axis and the radius of the long-term rainfall index axis, that is, the radius optimization variable is set to 6, respectively. It goes without saying that the optimization using these six variables can greatly improve the reproducibility of the learning data as compared with the conventional technique in which trial and error is performed using the above-described one variable.

なお、基底関数の予め設定された条件による分類は、これに限らず、例えば、発生領域の分類条件を、所定の割合以上の発生データが存在する領域とし、非発生領域の分類条件を、所定の割合以上の非発生データが存在する領域とし、その他を混在領域とする分類法などで実施してもよい。この分類の場合、例えば、過去の累積された降雨条件などによって、安全度の高い領域に突発的に発生する、所謂、予測不可能な発生データについては、その影響を排除し、そのデータ領域を非発生領域に分類することができる。   The classification of the basis function according to the preset condition is not limited to this. For example, the classification condition of the generation area is set to an area where generation data of a predetermined ratio or more exists, and the classification condition of the non-generation area is set to the predetermined condition. This may be implemented by a classification method in which non-occurrence data exceeding the ratio is present and the others are mixed regions. In the case of this classification, for example, in the case of so-called unpredictable data that suddenly occurs in a highly safe area due to, for example, accumulated rain conditions in the past, the influence is excluded, and the data area is It can be classified as a non-occurrence area.

基底関数の3グループ化は、本実施の形態で説明した、基底関数の中心位置を設定する工程S21でこれを行うのが好ましい。即ち、上述の基底関数の中心位置を設定する工程S21は、基底関数を所定の条件により複数のグループに分類する工程でもあって、基底関数はそれぞれ土砂災害の発生領域、非発生領域、又は混在領域のいずれかに識別される識別情報を有し、上述の単位格子領域毎に、(1)領域内に発生データが存在する場合に限り、領域を形成する右上の格子点に基底関数が設定されていない場合はその格子点に発生領域の基底関数を識別して設定し、既に基底関数が設定されている場合はこれを混在領域の基底関数に変更し、(2)領域内に非発生データが存在する場合に限り、領域を形成する左下の格子点に基底関数が設定されていない場合はその格子点に非発生領域の基底関数を識別して設定し、既に基底関数が設定されている場合はこれを混在領域の基底関数に変更する、といった手順により行うのが好ましい。   The grouping of the basis functions is preferably performed in the step S21 for setting the center position of the basis functions described in the present embodiment. That is, the above-described step S21 for setting the center position of the basis function is also a step of classifying the basis functions into a plurality of groups according to a predetermined condition, and the basis functions are respectively a sediment disaster occurrence region, a non-occurrence region, or a mixed region. (1) For each unit grid area described above, (1) A basis function is set at the upper right grid point that forms the area only if the generated data exists in the area. If not, identify and set the basis function of the generation region at the lattice point. If a basis function has already been set, change it to a mixed region basis function, and (2) do not occur in the region Only when there is data, if no basis function is set at the lower left grid point that forms the area, the basis function of the non-occurrence area is identified and set at that grid point. If this is mixed Changing the basis function area is preferably carried out by a procedure such.

次に、放射状基底関数半径最適化工程S23の好ましい実施の形態について、更に具体的に説明する。図6は、その全体の処理の流れを示した全体フローチャートであって、(1)最適化の変数である半径の初期値を求めその変数の値で規定される初期点を設定する初期点探索工程S231と、(2)与えられた変数の値で規定される現在点と、変数の少なくとも一つを選択しその選択した変数にステップ幅を与えて値を飛ばしたトンネル先点とを最適化の目的関数で比較し、その関係が予め設定された所定の条件を満たす場合にはトンネル先点を現在点とする更新を行うトンネル処理工程S232と、(3)目的関数の変数に対する感度(目的関数を当該変数で偏微分したもの)を求め、その感度に従って目的関数を最小化する局所点を求めるための収束計算を行う最急降下処理工程S233と、(4)最急降下処理工程で求めた結果を判定し、局所点を最適点として最適化の処理を終了するか、最適化計算回数を更新してトンネル処理工程に戻り最適化の処理を続行するかを決定する判定工程S234と、4つのサブ工程を有している。   Next, the preferred embodiment of the radial basis function radius optimization step S23 will be described more specifically. FIG. 6 is an overall flowchart showing the overall processing flow. (1) An initial point search for obtaining an initial value of a radius as an optimization variable and setting an initial point defined by the value of the variable. Optimize the step S231, (2) the current point defined by the value of the given variable, and the tunnel destination point that skipped the value by selecting at least one of the variables and giving the step width to the selected variable If the relationship satisfies a predetermined condition set in advance, the tunnel processing step S232 for updating the tunnel destination point as the current point, and (3) sensitivity to the objective function variable (objective) A function that is partially differentiated with respect to the variable), and a result obtained in the steepest descent process step S233 for performing a convergence calculation for obtaining a local point that minimizes the objective function according to the sensitivity, and (4) the result obtained in the steepest descent process step Judgment The determination process S234 for deciding whether to end the optimization process with the local point as the optimal point or to update the number of optimization calculations and return to the tunnel process and continue the optimization process, and four sub-processes Have.

一般に、最適化問題は、その目的関数の値が、変数の値で規定される地点との関係において、単調な山又は谷を形成する場合は、目的関数の各変数に対する感度に従って、その最適点、即ち最適な変数の組合せを、最急降下法により高速、かつ効率的に得ることができる。一方、本発明の最適化問題は、本発明者の詳細な検討の結果、多峰性、即ち、目的関数が極小値を示す局所点が複数存在するという多峰性を有することが明らかとなり、単純な最急降下法では最適化できないことが明らかとなった。即ち、本発明の最適化工程は、この問題を解決するため、上述のトンネル処理工程S232を有することが最大の特徴である。   In general, the optimization problem is that if the value of the objective function forms a monotonous peak or valley in relation to the point specified by the value of the variable, the optimal point depends on the sensitivity of the objective function to each variable. That is, the optimum variable combination can be obtained quickly and efficiently by the steepest descent method. On the other hand, the optimization problem of the present invention, as a result of detailed examination of the present inventors, it is clear that the multi-modality, that is, the multi-modality that there are a plurality of local points where the objective function shows a minimum value, It became clear that the simple steepest descent method cannot be optimized. That is, the optimization process of the present invention is characterized by having the above-described tunnel processing step S232 in order to solve this problem.

以下、発生領域と非発生領域と混在領域の3グループに分類し、かつ、各グループのそれぞれ短期降雨指標軸の半径と長期降雨指標軸の半径を最適化の変数とした、6変数の最適化を例として、放射状基底関数半径最適化工程S23のサブ工程S231〜S234の好ましい具体例について、更に説明する。
以下、図7〜図10中、Xは最適化の変数である半径を意味し、X1とX2は非発生領域の基底関数の半径、X3とX4は発生領域の基底関数の半径、X5とX6は混在領域の基底関数の半径を示し、それぞれ前者(サフィックスが奇数)が長期降雨指標軸の半径を後者(サフィックスが偶数)が短期降雨指標軸の半径を示している。
Below, it is classified into 3 groups of occurrence area, non-occurrence area and mixed area, and the optimization of 6 variables, with the radius of short-term rainfall index axis and the radius of long-term rainfall index axis of each group as optimization variables As an example, preferred specific examples of the sub-steps S231 to S234 of the radial basis function radius optimization step S23 will be further described.
In the following, in FIGS. 7 to 10, X means a radius that is a variable for optimization, X 1 and X 2 are radiuses of basis functions in non-occurrence regions, and X 3 and X 4 are radii of basis functions in generation regions. , X 5 and X 6 indicate the radius of the basis function of the mixed region, the former (the suffix is an odd number) indicates the radius of the long-term rainfall index axis, and the latter (the suffix is an even number) indicates the radius of the short-term rainfall index axis.

図7は、初期点探索工程S231の具体例を示したフローチャートであって、所定の下限値・上限値(図中、Xmin、Xmax)内を条件として半径の初期値を発生する第一の乱数発生手段(図中、random)を有し、乱数発生手段により複数(図中、k)の初期点を発生させ、発生させた複数の初期点のエネルギ(図中、E)をそれぞれ求めて、エネルギの値が最も小さくなる点を選択し(図中、min)、その点を最適化の初期点として設定する実施の形態を示している。なお、この工程では、図示したように、最適化計算回数のカウンター(図中、j)の初期化も行っている。 FIG. 7 is a flowchart showing a specific example of the initial point search step S231, in which a first initial radius value is generated on the condition of a predetermined lower limit value / upper limit value (X min , X max in the figure). Random number generation means (random in the figure), a plurality of initial points (k in the figure) are generated by the random number generation means, and the energy of the generated initial points (E in the figure) is obtained respectively. In this embodiment, the point at which the energy value is the smallest is selected (min in the figure), and that point is set as the initial point for optimization. In this step, as shown in the figure, the optimization calculation counter (j in the figure) is also initialized.

図7の初期点探索工程S231は、3グループそれぞれにつき、短期降雨指標軸の半径(図中、X2、X4、X6)と長期降雨指標軸の半径(図中、X1、X3、X5)とが同じ、即ち、円形状の基底関数として設定していることが特徴の一つであり、本発明を限定するものではないが、かかる設定により、局所解からの脱出が容易になり、最適化を効率よく行うことができる。初期値を所定の上下限値内で乱数発生させることも又、局所解からの脱出を容易にし、最適化を効率よく行う上で有効である。 The initial point search step S231 in FIG. 7 includes the short-term rainfall index axis radius (X 2 , X 4 , X 6 in the figure) and the long-term rainfall index axis radius (X 1 , X 3 in the figure) for each of the three groups. , X 5 ), that is, as a feature that is set as a circular basis function, and is not intended to limit the present invention, it is easy to escape from the local solution by this setting. Thus, optimization can be performed efficiently. Generating random numbers within the predetermined upper and lower limits of the initial value is also effective for facilitating escape from the local solution and performing optimization efficiently.

初期値の上下限値や初期点の数は、本発明の所定の手順により標準化した学習データを用いることにより、降雨条件の異なる他の地域などにおいても使用し得るものである。初期値の上下限値や初期点の数は、予め試行錯誤により適宜求めて設定し、標準化データベース6などに格納しておくとよい。
なお、図7は、最適化の初期点の選択を、その設定された初期点でのエネルギの値を比較することで行う例を示しているが、それぞれ所定回の最適化計算を行った後、その結果を比較することによって選択するマルチスタートポイント法などで行うこともできる。また、初期点を乱数発生させず、固定した初期点を設定することで行っても良い。
The upper and lower limit values and the number of initial points of the initial value can be used in other areas where the rain conditions are different by using the learning data standardized by the predetermined procedure of the present invention. The upper and lower limit values and the number of initial points of the initial value may be obtained and set as appropriate by trial and error in advance and stored in the standardized database 6 or the like.
FIG. 7 shows an example in which the initial point of optimization is selected by comparing the energy values at the set initial point, but after each optimization calculation is performed a predetermined number of times. The multi-start point method can be selected by comparing the results. Alternatively, the initial point may be set by setting a fixed initial point without generating a random number.

次に、トンネル処理工程S232について説明する。図8は、その具体例を示したフローチャートであって、現在点のエネルギとそのエネルギの各変数に対する感度を求めることから、その処理を始める実施の形態を示している。即ち、次いで、第2の乱数発生手段によりトンネル処理の対象とする一つの変数を選択し、下限値0と所定の上限値(図中、α)内を条件に第3の乱数発生手段で発生させたステップ幅係数と、選択した変数に関する現在点のエネルギの感度との積をステップ幅としてトンネル先点を設定する。但し、その際、選択した変数のトンネル先の値が所定の最小値(図中、ζ)以上であることを第一の制約条件とし、選択した変数が混在領域以外の場合、その短期降雨指標軸の半径(図中、X2とX4)と長期降雨指標軸の半径(図中、X1とX3)との比率がそれぞれ所定値(図中、ξ)以下であることを第二の制約条件として、トンネル先点を設定する。これらの第一の制約条件と第二の制約条件が予め設定された条件ということになる。 Next, the tunnel processing step S232 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing a specific example thereof, and shows an embodiment in which the processing is started by obtaining the energy of the current point and the sensitivity to each variable of the energy. That is, the second random number generation means selects one variable to be subjected to tunnel processing, and the third random number generation means generates a condition within a lower limit value 0 and a predetermined upper limit value (α in the figure). The tunnel destination point is set with the step width as the product of the step width coefficient and the sensitivity of the energy at the current point for the selected variable. However, the first constraint is that the tunnel destination value of the selected variable is greater than or equal to a predetermined minimum value (ζ in the figure). If the selected variable is outside the mixed area, its short-term rainfall index The ratio between the radius of the axis (X 2 and X 4 in the figure) and the radius of the long-term rainfall index axis (X 1 and X 3 in the figure) is less than the predetermined value (ξ in the figure). The tunnel destination point is set as a constraint condition for. These first constraint condition and second constraint condition are pre-set conditions.

続いて、そのトンネル先点のエネルギを求め、第4の乱数発生手段の上限値(図中、β)を、所定の下限値・上限値(図中、βminとβmax)を用いて最適化計算回数に反比例させて求め、それを上限値とし0を下限値とした第4の乱数発生手段で発生させた適用係数と1との和を適用定数とし、現在点のエネルギと適用定数との積とトンネル先点のエネルギとを比較し、トンネル先点の方が小さい場合にはトンネル先点を現在点とする更新を行うアニーリング処理を含む実施の形態を示している。 Subsequently, the energy of the tunnel destination point is obtained, and the upper limit value (β in the figure) of the fourth random number generating means is optimized using predetermined lower limit / upper limit values (β min and β max in the figure). The sum of the application coefficient generated by the fourth random number generation means having the upper limit value and 0 as the lower limit value and the sum of 1 is used as an application constant. The embodiment includes an annealing process in which the product is compared with the energy of the tunnel destination point, and the tunnel destination point is updated when the tunnel destination point is smaller.

即ち、本工程S232は、(1)トンネル処理する変数を乱数で一つだけ選択し、(2)トンネル法を応用して、乱数で発生させたステップ幅係数と感度との積をステップ幅として当該変数の値を飛ばすことにより、トンネル先点を設定し、(3)アニーリング法を応用して、下限値0と最適化計算回数に反比例する上限値とを有する乱数で発生させた適用係数をゲタ分として用い、トンネル先点のエネルギと、現在点エネルギと(1+ゲタ分)との積を比較し、トンネル先点が小さい場合に限り現在点を更新する処理を行う工程であって、当初は、広範囲に局所点を探索してこれを比較させ、最適化計算回数と共に徐々にその探索範囲を狭めて最適解を求めようとするものであり、多峰性を有する本発明の最適化問題を極めて効果的に解決することができる方法である。   That is, in this step S232, (1) only one variable to be tunneled is selected with a random number, and (2) the tunnel method is applied, and the product of the step width coefficient and sensitivity generated by the random number is used as the step width. By setting the tunnel destination point by skipping the value of the variable, (3) applying the annealing method, the application coefficient generated by a random number having a lower limit value 0 and an upper limit value inversely proportional to the number of optimization calculations is applied. This is a process of using as the amount of getter, comparing the product of the energy of the tunnel destination point, the energy of the current point and (1 + getter amount), and performing the process of updating the current point only when the tunnel destination point is small, Is to search for local points over a wide range, compare them, and gradually narrow down the search range along with the number of optimization calculations to find an optimal solution. The optimization problem of the present invention having multimodality Solves extremely effectively Rukoto is a method that can.

然しながら、本発明は、これに限定されることなく、多峰性を有する最適化問題を解決できる他の方法を用いて実施することもできる。例えば、アニーリング処理を含まず、広範囲の局所点を探索してその上位の数点を序列化し、所定回数その序列が変わらないことを条件にして最適点を探索しても良く、又、所定回数、広範囲の局所点を探索してその上位の数点を序列化し、然る後、その上位の数点の近傍に限定して最適点を探索することもできる。あるいは又、多峰性を有する最適化問題に有効な方法として周知のGA法を用いても良いが、解析に膨大な時間を要するという難点がある。   However, the present invention is not limited to this, and can be implemented using other methods that can solve the optimization problem having multimodality. For example, an annealing process may not be included, a wide range of local points may be searched to rank several higher ranks, and an optimal point may be searched on condition that the order does not change a predetermined number of times. It is also possible to search a wide range of local points and rank several higher ranks, and then search for an optimum point only in the vicinity of the several higher ranks. Alternatively, a well-known GA method may be used as an effective method for the optimization problem having multimodality, but there is a problem that an enormous amount of time is required for analysis.

なお、この工程のステップ幅係数の上限値や変数のトンネル先の値(半径)を制約する条件、適用係数の上下限値などは、当初、試行錯誤によってその好適な値を求める必要があるが、その結果は、本発明の所定の手順により標準化した学習データを用いることにより、降雨条件の異なる他の地域などにおいても使用し得るものである。
ステップ幅係数の上下限値や変数のトンネル先の値(半径)を制約する条件、適用係数の上下限値は、予め試行錯誤により適宜求めて設定し、標準化データベース6などに格納しておくとよい。
It should be noted that the upper limit value of the step width coefficient of this process, the condition for limiting the tunnel destination value (radius) of the variable, the upper and lower limit values of the application coefficient, and the like need to be initially determined by trial and error. The result can be used in other areas where the rain conditions are different by using the learning data standardized by the predetermined procedure of the present invention.
Conditions for restricting the upper and lower limit values of the step width coefficient, the tunnel destination value (radius) of the variable, and the upper and lower limit values of the application coefficient are appropriately obtained and set in advance by trial and error, and stored in the standardized database 6 or the like. Good.

次に、最急降下処理工程S233について説明する。最急降下処理工程S233は、上述のように、目的関数の値が、変数の値で規定される地点との関係において、単調な山又は谷を形成する場合に有効な方法であって、本発明におけるその好ましい実施の形態の具体例を図9のフローチャートに示した。この方法は、与えられた現在点を基点として、目的関数の変数に対する感度を求め、その感度に従って目的関数を最小化する局所点を求める、即ち、与えられた現在点近傍の局所点を求めるための収束計算を行う周知の方法であり、本発明を特に限定するものでもなく、その詳細な説明は省略する。   Next, the steepest descent process step S233 will be described. As described above, the steepest descent process step S233 is an effective method when the value of the objective function forms a monotonous peak or valley in relation to the point defined by the value of the variable. A specific example of the preferred embodiment is shown in the flowchart of FIG. This method uses the given current point as a base point to find the sensitivity to the objective function variable, and finds a local point that minimizes the objective function according to the sensitivity, that is, finds a local point near the given current point. This is a well-known method for performing the convergence calculation, and does not particularly limit the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.

なお、この工程においては、図9に示したように、全ての半径が最小値(図中、ζ)以上であることを第一の制約条件とし、混在領域以外については、その短期降雨指標軸の半径(図中、X2とX4)と長期降雨指標軸の半径(図中、X1とX3)との比率がそれぞれ所定値(図中、ξ)以下であることを第二の制約条件として、収束演算を行うのが好ましい。 In this step, as shown in FIG. 9, the first constraint is that all the radii are equal to or greater than the minimum value (ζ in the figure). That the ratio between the radius of X (X 2 and X 4 in the figure) and the radius of the long-term rainfall index axis (X 1 and X 3 in the figure) is less than the predetermined value (ξ in the figure), respectively. As a constraint, it is preferable to perform a convergence operation.

次に、最適化処理のための判定工程S234について説明する。本発明におけるその好ましい実施の形態の具体例を図10のフローチャートに示した。この判定工程で行う判定は、本発明を限定するものではないが、図10に示したように、今回の最適化計算と前回の最適化計算との目的関数の変化量の絶対値(図中、Abs)が所定の値(図中、ε)以上であり、かつ、最適化計算回数が所定の許容回数(jmax)以下であることを条件として、引き続き、最適化計算を行うことで実施できる。 Next, the determination step S234 for optimization processing will be described. A specific example of the preferred embodiment of the present invention is shown in the flowchart of FIG. The determination performed in this determination step is not intended to limit the present invention, but as shown in FIG. 10, the absolute value of the amount of change in the objective function between the current optimization calculation and the previous optimization calculation (in the figure) , Abs) is equal to or greater than a predetermined value (ε in the figure) and the number of optimization calculations is equal to or less than a predetermined allowable number (j max ). it can.

以上、標準化した学習データを用い、更に基底関数の半径を最適化するステップS23を備える本実施の形態によれば、更に、学習データの再現性を大幅に改善した高精度の土砂災害に発生限界線等を設定することができる。又、半径を最適化する工程を有するため、利用者の経験と勘に頼って試行錯誤せざるを得ないパラメータが減少し、以前では試行錯誤によって決定していた基底関数の中心位置や、結線の重みの抑制パラメータの上下限値などRBFNのパラメータを、著しく簡単に求めることができ、更には、それをより好適に設定することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, which includes the step S23 for using the standardized learning data and further optimizing the radius of the basis function, the occurrence limit of the high-precision landslide disaster in which the reproducibility of the learning data is greatly improved. Lines etc. can be set. In addition, the process of optimizing the radius reduces the number of parameters that must be trial and error based on the user's experience and intuition. The RBFN parameters such as the upper and lower limit values of the weight suppression parameter can be obtained extremely easily, and can be set more suitably.

なお、本実施の形態においては、標準化した学習データを用いて放射状基底関数の半径を最適化する工程として説明したが、実学習データを用いて放射状基底関数の半径を最適化する工程としてもよい。   In the present embodiment, the step of optimizing the radius of the radial basis function using the standardized learning data has been described. However, the step of optimizing the radius of the radial basis function using the actual learning data may be used. .

このような形態では、実学習データを用いたことを除き、基底関数を複数のグループに分類する工程と、その分類されたグループ毎の基底関数の半径を最適化する工程とは、上述の第二の実施の形態と同様にしてこれを実施することができるため、その説明を省略するが、学習データの再現性を大幅に改善した高精度の土砂災害の発生限界線等を設定することができ、又、半径を最適化する工程を有するため、利用者の経験と勘に頼って試行錯誤せざるを得ないパラメータが減少し、試行錯誤によって決定すべき基底関数の中心位置や、結線の重みの抑制パラメータの上下限値などRBFNのパラメータを、著しく簡単に求めることができ、更には、それをより好適に設定することが可能となる。   In such a form, except that actual learning data is used, the step of classifying the basis functions into a plurality of groups and the step of optimizing the radius of the basis function for each of the classified groups are as described above. Since this can be carried out in the same manner as in the second embodiment, the description thereof will be omitted, but it is possible to set a high-precision landslide disaster occurrence limit line etc. that greatly improves the reproducibility of the learning data. In addition, since it has a process of optimizing the radius, the number of parameters that must be trial and error dependent on the user's experience and intuition is reduced, and the center position of the basis function to be determined by trial and error and the connection The RBFN parameters such as the upper and lower limit values of the weight suppression parameter can be obtained extremely easily, and further, it can be set more suitably.

次に、図1に戻りステップS24で示される基底関数合成工程について説明する。ステップS23まででそれぞれの基底関数のパラメータが決定された後、これらの基底関数を合成させる。
放射状基底関数の例としては上述のとおりガウス関数があり、このガウス関数は図11に示されるような形状をしている。このガウス関数を格子点に配置して、非発生の高さを1とし、発生の高さを−1としてRBFネットワークで学習させながら、これらの基底関数を合成させて面を形成させる。これが判別境界面である。この判別境界面の例を図12に示す。
Next, returning to FIG. 1, the basis function synthesis step shown in step S24 will be described. After the parameters of the respective basis functions are determined up to step S23, these basis functions are synthesized.
An example of the radial basis function is a Gaussian function as described above, and this Gaussian function has a shape as shown in FIG. This Gaussian function is arranged at a lattice point, and the non-occurrence height is set to 1, and the occurrence height is set to −1, and these basis functions are synthesized to form a surface while learning. This is the discrimination boundary surface. An example of this discrimination boundary surface is shown in FIG.

図12において、Z軸18には前述の非発生の場合が1、発生の場合が−1として演算したガウス関数の高さが示され、X軸19には長期降雨指標としての実効雨量が、そしてY軸20には短期降雨指標としての時間雨量が示されている。
これらの軸によって表現される3次元座標中に判別境界面17が描画されている。この判別境界面17は、上述のとおり格子点に存在するそれぞれのガウス関数を面として合成させて得られるものである。非発生が1であり、発生が−1であることからこの面が高い箇所では例えば土砂災害の非発生の確率が高く、低い箇所では発生確率が高いと判断されるのである。
ステップS24は、基底関数を合成することによって、このような判別境界面17を求める工程である。
次に、図1において、このステップS24において得られた判別境界面17をはじめとして、判別境界面の解析で得られた判別境界面解析データ9を判別境界面解析データベース8に格納するのがステップS25である。
さらに、ステップS3は、得られた判別境界面17あるいは判別境界面解析データ9を利用して発生情報線を作成する工程である。この例えば土砂災害などの発生情報線の作成工程S3の実施の形態に関して以下に詳細に述べる。
In FIG. 12, the Z-axis 18 shows the height of the Gaussian function calculated as 1 for the non-occurrence case and -1 for the occurrence, and the X-axis 19 shows the effective rainfall as a long-term rainfall index. The Y-axis 20 shows the hourly rainfall as a short-term rainfall index.
A discrimination boundary surface 17 is drawn in the three-dimensional coordinates represented by these axes. The discrimination boundary surface 17 is obtained by combining the respective Gauss functions existing at the lattice points as surfaces as described above. Since non-occurrence is 1 and occurrence is -1, for example, the probability of non-occurrence of landslide disasters is high at locations where this surface is high, and the probability of occurrence is high at locations where it is low.
Step S24 is a step of obtaining such a discriminant boundary surface 17 by synthesizing basis functions.
Next, in FIG. 1, the discriminant boundary surface analysis data 9 obtained by analyzing the discriminant boundary surface including the discriminant boundary surface 17 obtained in step S24 is stored in the discriminant boundary surface analysis database 8. S25.
Further, step S3 is a step of creating a generation information line using the obtained discrimination boundary surface 17 or the discrimination boundary surface analysis data 9. This embodiment of the generation process S3 of the occurrence information line such as earth and sand disaster will be described in detail below.

本発明では、地形要因による土砂災害発生の潜在危険度が異なる複数の斜面あるいは複数の渓流を含む、地域全体の斜面あるいは渓流の発生限界線等の発生情報線を設定する形態として実施することもでき、又、個々の斜面毎あるいは個々の渓流毎の土砂災害の発生限界線等の発生情報線を設定する形態として実施することもできる。   In the present invention, it may be implemented as a form in which generation information lines such as slopes of the entire region or mountain stream generation limit lines are set, including a plurality of slopes or mountain streams having different risks of occurrence of sediment disasters due to topographic factors. Moreover, it can also be implemented as a form in which occurrence information lines such as a sediment disaster occurrence limit line for each individual slope or each mountain stream are set.

この地域の発生限界線等の設定も、個別の発生限界線等の設定も、その詳細な実施の形態は本発明を限定するものではなく、地域の発生限界線等については例えば上述の非特許文献4、個別の発生限界線等については例えば上述の非特許文献5に記載された方法などによって設定することができるため、詳細な説明は省略するが、例えば、地域の発生限界線等は、非特許文献4に開示された従来技術と同様にして、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる複数の学習データを学習することにより、中間素子と出力素子との結線の重みを学習して、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害の発生危険度とからなる判別境界面を構築し、その判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として土砂災害の発生限界線や、避難基準線、警戒基準線を設定することができる。   Neither the setting of the occurrence limit line or the like of this region nor the setting of the individual occurrence limit line or the like is limited to the detailed embodiment. Reference 4 and individual occurrence limit lines, for example, can be set by the method described in the above-mentioned Non-Patent Document 5, etc., so detailed description will be omitted. Similar to the prior art disclosed in Non-Patent Document 4, an intermediate element and an output element are learned by learning a plurality of learning data composed of a data set of a short-term rainfall index, a long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of landslide disasters. The discriminant boundary surface consisting of the short-term rainfall index, the long-term rainfall index, and the occurrence risk of sediment-related disasters is constructed, and the sediment as the contour line corresponding to the predetermined risk of occurrence of the discriminant boundary surface is learned. disaster It can be set or generated limit line, evacuation baseline vigilance reference line.

一方、個別の発生限界線等は、非特許文献5に開示された従来技術と同様にして、(1)個別斜面あるいは個別渓流を潜在危険度の大小に基づき複数のグループに分類し、(2)グループ毎に、グループの学習データを学習することにより中間素子と出力素子との結線の重みを学習し、(3)グループ毎に学習した結線の重みを、それぞれグループ平均の潜在危険度を有する個別斜面あるいは個別渓流に対応して学習した重みと看做し、潜在危険度の関数として近似、例えば、直線近似して、(4)その近似した関数関係に基づき、個別斜面あるいは個別渓流の潜在危険度に対応する結線の重みを求め、(5)その重みを用いて個別斜面あるいは個別渓流の個別判別境界面を構築し、(6)その個別判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として個別斜面あるいは個別渓流の土砂災害の発生限界線や、避難基準線、警戒基準線を設定することができる。   On the other hand, the individual occurrence limit lines and the like are classified into a plurality of groups based on the magnitude of the potential risk, as in (1) individual slopes or individual mountain streams, as in the prior art disclosed in Non-Patent Document 5. ) For each group, the weight of the connection between the intermediate element and the output element is learned by learning the learning data of the group, and (3) the connection weight learned for each group has a group average potential risk. Consider the weight learned for each individual slope or mountain stream and approximate it as a function of potential risk, for example, straight line approximation. (4) Based on the approximate function relationship, the potential of individual slope or individual mountain stream The connection weight corresponding to the risk level is obtained, (5) the individual judgment boundary surface of the individual slope or individual stream is constructed using the weight, and (6) the predetermined occurrence risk level of the individual judgment boundary surface is corresponded. And generating a limit line of landslides individual slope or individually streams as high line, evacuation reference line, it is possible to set the warning reference line.

この個別の発生限界線等を設定するに際し半径の最適化を行う場合、その最適化は種々の形態で実施することができる。即ち、例えば、全ての斜面あるいは渓流を対象として、即ち、全ての学習データを一つのRBFNの学習データとしそのエネルギを目的関数として最適化を行い、その最適化した半径を全てのグループに適用する形態で実施することができる。   When the radius is optimized when setting the individual generation limit lines and the like, the optimization can be performed in various forms. That is, for example, for all slopes or mountain streams, that is, all learning data is set as one RBFN learning data, and the energy is optimized as an objective function, and the optimized radius is applied to all groups. It can be implemented in the form.

又、潜在危険度に基づき分類したグループ毎に、そのグループ毎の学習データをグループ毎のRBFNの学習データとし、グループ毎のエネルギを目的関数としてそれぞれ独立に最適化し、その最適化した半径をそれぞれのグループにのみ適用する形態で実施することもできる。この場合には、グループ間の統一性を確保して潜在危険度に対応した個別判別境界面を構築できるようにする必要があり、例えば、全学習データを対象として中心位置を設定した基底関数を全グループで使用し、グループ毎に学習した結線の重みをグループ平均の潜在危険度の関数として近似すると共に、グループ毎に最適化した基底関数の半径をグループ平均の潜在危険度の関数として近似し、その近似した関数関係に基づき、個別斜面あるいは個別渓流の潜在危険度に対応する結線の重みと半径を求め、その重みと半径を用いて個別斜面あるいは個別渓流の個別判別境界面を構築できるようにする等の配慮が必要である。   In addition, for each group classified based on the degree of potential risk, the learning data for each group is used as RBFN learning data for each group, and the energy for each group is optimized independently as an objective function, and the optimized radius is set for each group. It is also possible to implement in a form that applies only to the group. In this case, it is necessary to ensure the uniformity between groups and to construct an individual discrimination boundary surface corresponding to the potential risk. For example, a basis function with a center position set for all learning data is used. Used in all groups, approximates the weight of the connection learned for each group as a function of the group average potential risk, and approximates the optimized basis function radius for each group as a function of the group average potential risk. Based on the approximate functional relationship, the weight and radius of the connection corresponding to the potential risk of the individual slope or individual stream can be obtained, and the individual judgment boundary surface of the individual slope or individual stream can be constructed using the weight and radius. Consideration such as making it necessary is necessary.

なお、このグループ毎に独立して半径を最適化する形態では、グループ内は全て同じ半径として最適化しても良く、あるいは、同じ半径を有する複数の領域、例えば、上述のように、発生・非発生・混在の領域などに分類して最適化することもできるが、領域を分ける方がより精度を向上させることができ好ましい。   In addition, in the form in which the radius is optimized independently for each group, the inside of the group may be optimized as the same radius, or a plurality of regions having the same radius, for example, as described above Although it is possible to classify and optimize in the generation / mixture area, it is preferable to divide the area because the accuracy can be further improved.

個別の発生限界線等を設定するに際しての半径の最適化は又、グループ毎の学習データをグループ毎のRBFNの学習データとし、そのグループ毎のエネルギの和を目的関数として最適化を行う形態として実施することもできる。即ち、グループ毎のRBFNを用い、最適化の目的関数をグループ毎のRBFNのエネルギの和として、全グループを対象として最適化する形態で実施することもできる。この場合にも、上述のように、グループ間の統一性を確保して潜在危険度に対応した個別判別境界面を構築できるようにする配慮が必要であり、又、グループ内は全て同じ半径として最適化しても良く、同じ半径を有する複数の領域に分類して最適化することもできる。   The optimization of the radius when setting individual occurrence limit lines, etc. is also performed by using the learning data for each group as the learning data for RBFN for each group and the sum of the energy for each group as the objective function. It can also be implemented. In other words, the RBFN for each group is used, and the optimization objective function is set as the sum of the energy of RBFN for each group, so that optimization can be performed for all groups. Even in this case, as described above, it is necessary to consider the uniformity of the groups so that an individual discrimination boundary surface corresponding to the potential risk level can be constructed. It may be optimized, and it is also possible to classify and optimize into a plurality of regions having the same radius.

土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の設定は、それぞれ所定の発生危険度を指定しそれに対応する判別境界面の等高線として設定することができ、指定する発生危険度は、通常、発生限界線>避難基準線>警戒基準線の順である。なお、この順序は、物理的な危険度の順序を意味するものであって、必ずしも判別境界面の発生危険度の値の大小を意味するものではない。例えば、上述のように、RBFNで行う学習で用いる教師値、即ち土砂災害の発生と非発生に対し、それぞれ0と1を用いた場合には、その値が小さい方が物理的な発生危険度が大きいこと意味する。この発生には0を非発生には1を用いる方法は、上述の非特許文献5にも記載されているように、過去に発生した土砂災害の降雨条件を大きく越す領域は、かかる降雨実績(学習データ)が無くても非常に危険な領域であることは明らかだが、学習データが無い限り、基底関数を設定することができず、RBFNの出力値が0にならざるを得ないという問題を避ける有効な方法である。得られた発生限界線等は、通常、短期降雨指標と長期降雨指標とを直交軸とする二次元平面上の曲線として表わされる。   Sediment disaster occurrence limit line, evacuation reference line, and warning reference line can be set as contour lines of the discriminant boundary surface corresponding to each specified occurrence risk level. , Occurrence limit line> Evacuation reference line> Warning reference line. This order means the order of physical risk, and does not necessarily mean the magnitude of the value of the risk of occurrence on the discrimination boundary surface. For example, as described above, when 0 and 1 are used for the teacher value used in the learning performed in RBFN, that is, for the occurrence and non-occurrence of earth and sand disaster, respectively, the smaller the value, the higher the physical occurrence risk Means big. The method of using 0 for non-occurrence and 1 for non-occurrence is, as described in Non-Patent Document 5 described above, the region that greatly exceeds the rainfall conditions of sediment-related disasters that occurred in the past, It is clear that it is a very dangerous area even if there is no learning data), but unless there is learning data, the basis function cannot be set, and the output value of RBFN must be zero It is an effective way to avoid. The obtained occurrence limit line or the like is usually expressed as a curve on a two-dimensional plane with the short-term rainfall index and the long-term rainfall index as orthogonal axes.

次に、潜在危険度の評価に係わる実施の形態について、斜面を例として説明する。周知の如く、斜面要因は、地形要因、地質・土質要因、環境要因、あるいは地震要因などに大きく区分でき、更にそれぞれの大区分毎に、例えば、地形要因としては、傾斜度、斜面高さ、斜面方位、斜面形状、横断形状、遷急線などに細分され、潜在危険度は、これらの要因に基づく評価として求められる。具体的なその評価方法は、例えば、周知の多変量解析、ファジイ理論、あるいは点数制などが使用でき、本発明を限定するものではないが、本発明者らの研究によれば、点数制を用いた評価が好ましい。例えば、要因毎にカテゴリー別の土砂災害発生率を算出し、その発生率を当該要因・当該カテゴリーの設定点数とし、このようにして設定した要因毎の得点を加算することにより個別斜面の潜在危険度を評価するのが好ましい。この方法は、非常に簡易であり、経験的な判断を必要とせず、更に要因間のウェイトを自動的に調整できるものであり、実際の崩壊現象(潜在危険度との関係においての、崩壊確率、あるいは崩壊傾向)を非常に良く再現できる方法である。   Next, an embodiment relating to the evaluation of the latent risk will be described using a slope as an example. As is well known, slope factors can be broadly classified into topographic factors, geological / soil factors, environmental factors, or earthquake factors. For each major category, for example, the topographic factors include slope, slope height, It is subdivided into slope orientation, slope shape, crossing shape, and emergency line, and the potential risk is obtained as an evaluation based on these factors. As a specific evaluation method, for example, well-known multivariate analysis, fuzzy theory, or a score system can be used, and the present invention is not limited. The evaluation used is preferred. For example, calculate the sediment disaster occurrence rate by category for each factor, use that rate as the number of points set for the factor / category, and add the scores for each factor set in this way to create the potential hazards for individual slopes. It is preferable to evaluate the degree. This method is very simple, does not require empirical judgment, and can automatically adjust the weight between factors. The actual collapse phenomenon (the probability of collapse in relation to the potential risk) Or the tendency to collapse).

なお、潜在危険度の評価に際し、本発明を限定するものではないが、上述の非特許文献6に開示された如く、ラフ集合を用いて、土砂災害発生・非発生の実績を斜面要因との関係において解析し、要因相互間の複雑な因果関係を見出して発生危険度に係る重要要因の組合せを抽出し、その抽出した重要要因の組合せによって潜在危険度を評価するのが好ましい。   Although the present invention is not limited in evaluating the potential risk, as disclosed in the above-mentioned Non-Patent Document 6, using rough sets, the record of occurrence / non-occurrence of landslide disasters as slope factors. It is preferable to analyze the relationship, find a complex causal relationship between factors, extract a combination of important factors related to the risk of occurrence, and evaluate the potential risk based on the extracted combination of important factors.

以上のように設定される発生限界線、避難基準線、警戒基準線などの発生情報線については図1に示されるステップS4において出力部10に出力される。出力部10とは、例えば液晶のディスプレーなどの表示装置であったり、プリンターであったり、あるいはコンピュータなどの他の演算装置へデータ信号を送信する構成要素を含む概念である。
出力部10には、発生限界線、避難基準線、警戒基準線などの発生情報線のみならず、解析に使用したデータをはじめとして判別境界面なども解析結果として出力させるとよい。
Generation information lines such as the generation limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line set as described above are output to the output unit 10 in step S4 shown in FIG. The output unit 10 is a concept including a component that transmits a data signal to another arithmetic device such as a display device such as a liquid crystal display, a printer, or a computer.
The output unit 10 may output not only occurrence information lines such as an occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line, but also data used for analysis as well as a discrimination boundary surface as an analysis result.

本発明で好適に使用し得る次元を有する短期降雨指標と長期降雨指標との実データの組合せとしては、本発明者らの精力的な研究によれば、すでに図面などで示すとおり、短期降雨指標として発生推定時刻から3時間以内の最大時間雨量、長期降雨指標としてその時刻における半減期を72時間とした実効雨量との組合せが特に好ましい。   As a combination of actual data of a short-term rainfall index and a long-term rainfall index having dimensions that can be suitably used in the present invention, according to the inventors' energetic research, as already shown in the drawings, the short-term rainfall index A combination of a maximum hourly rainfall within 3 hours from the estimated occurrence time and an effective rainfall with a half-life at that time of 72 hours as a long-term rainfall index is particularly preferable.

次に、本発明の第二の実施の形態として、土砂災害の発生情報線の作成プログラムについて説明する。このプログラムは、上述した本発明の土砂災害の発生情報線の作成方法を実行するコンピュータ読み取り可能なプログラムであって、少なくとも、コンピュータに、短期降雨指標と長期降雨指標のデータとしてそれぞれ降雨量の次元を有する実データを用いた短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データにそれぞれ所定の変換を施して標準化データとした短期降雨指標と長期降雨指標と前記土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる標準化学習データを求める工程と、標準化学習データをRBFネットワークの学習データとして判別境界面を構築する工程と、判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程とを実行させるプログラムとして実施できる。
それぞれの工程の内容及び作用、効果については、既に土砂災害の発生情報線の作成方法の実施の形態において説明したとおりである。その他、土砂災害の発生情報線の作成方法の実施の形態に係る説明と重複する箇所についてはその説明を省略した。
Next, a sediment disaster occurrence information line creation program will be described as a second embodiment of the present invention. This program is a computer-readable program for executing the above-described method for creating a sediment disaster occurrence information line according to the present invention, and at least the amount of rainfall as data of a short-term rainfall index and a long-term rainfall index is stored in the computer. The actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index among the actual learning data consisting of the data set of the short-term rainfall index, the long-term rainfall index, and the occurrence of landslide disaster Standardized learning data consisting of a data set of short-term and long-term rainfall indices and the occurrence and non-occurrence of landslide disasters, and standardized learning data as RBF network learning data are constructed. Occurrence of landslide disasters standardized as contour lines corresponding to the predetermined risk of occurrence on the process and discrimination boundary surface Boundary lines, can be implemented as a program for executing the steps of creating at least one evacuation reference line and the warning reference line.
The contents, actions, and effects of each process are as already described in the embodiment of the method for creating the sediment disaster occurrence information line. In addition, the description which overlapped with the description which concerns on embodiment of the creation method of the occurrence information line of earth and sand disaster was abbreviate | omitted.

次に、本発明の第三の実施の形態として、土砂災害の警戒避難支援システムについて図13乃至図15を参照しながら説明する。図13は本実施の形態に係る土砂災害の警戒避難支援システムの構成図である。図13において、土砂災害の警戒避難支援システムは、土砂災害発生情報管理システム21と、実データベース1、標準化解析用データベース3、標準化データベース6及び判別境界面解析データベース8の4つのデータベースとを有する。
土砂災害発生情報管理システム21は、データ(実学習データ)25や解析条件26の入力を入力部22で受けるか、あるいは予め入力部22を介して実データベース1に格納された実学習データ2を入力部22から読み出してもよい。
入力部22で入力されたあるいは実データベース1から入力部22によって読み出された実学習データ2は、標準化解析部23において標準化される。この標準化解析部23における標準化の解析の内容については、図14を参照しながら説明するが、土砂災害の発生情報線の作成方法に係る実施の形態において説明したステップS1と同様である。
Next, as a third embodiment of the present invention, an earth and sand disaster warning and evacuation support system will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a configuration diagram of the earth and sand disaster warning and evacuation support system according to the present embodiment. In FIG. 13, the earth and sand disaster warning and evacuation support system includes a earth and sand disaster occurrence information management system 21, and four databases of an actual database 1, a standardization analysis database 3, a standardization database 6, and a discriminant boundary surface analysis database 8.
The earth and sand disaster occurrence information management system 21 receives input of data (actual learning data) 25 and analysis conditions 26 at the input unit 22 or stores actual learning data 2 stored in the actual database 1 through the input unit 22 in advance. You may read from the input part 22.
The actual learning data 2 input by the input unit 22 or read from the actual database 1 by the input unit 22 is standardized by the standardization analysis unit 23. The contents of the standardization analysis in the standardization analysis unit 23 will be described with reference to FIG. 14, but are the same as step S <b> 1 described in the embodiment relating to the method for creating the landslide disaster occurrence information line.

標準化解析部23は、標準化データ基準値選定部28、変換係数演算部29及び標準化データ演算部30から構成される。
土砂災害の発生情報線の作成方法の実施の形態においては、実データ選定工程があったが、土砂災害の警戒避難支援システムにおいては、入力部22を備えておりこの入力部22を介して実データが入力されたり、実学習データ2を予め実データベース1に格納しておき、それを読み出したりするので標準化解析部23には選定する構成要素を含んでいない。
標準化データ基準値選定部28では、標準化解析用データベース3に格納された標準化データ基準値テーブル4から予め選定されたいくつかの数字のうち、1つを選んで読み出す。この標準化データ基準値の例は、既にステップS12の説明時に述べたが、1,10,100などの区切りのよい数字がある。この選定については、予め標準化解析部23としての推奨値を定めておき、それを自動的に読み出すようにしておいてもよいし、システムの利用者に対して標準化データ基準値テーブル4を出力部10を介して提示して、利用者の所望の値を入力部22を介して入力するようにしてもよい。あるいは、利用者が標準化データ基準値テーブル4を参照することなく所望の値を入力部22を介して入力することができるようにしておいてもよい。
変換係数演算部29は、標準化のための変換係数の演算を行う。この標準化変換係数の演算についても既にステップS13の説明で行ったのでここでは省略する。標準化変換係数5は、標準化解析用データベース3に格納される。
標準化データ演算部30では、標準化解析用データベース3に格納された標準化変換係数5を読み出し、これを実データベース1から読み出した実学習データ2に掛けることによって無次元化する変換によって標準化学習データ7を演算する。演算された標準化学習データ7は、標準化データベース6に格納される。
その他、土砂災害の発生情報線の作成方法の実施の形態に係る説明と重複する箇所についてはその説明を省略した。
The standardization analysis unit 23 includes a standardized data reference value selection unit 28, a conversion coefficient calculation unit 29, and a standardized data calculation unit 30.
In the embodiment of the method of creating the sediment disaster occurrence information line, there was an actual data selection step. However, in the earth and sand disaster warning and evacuation support system, an input unit 22 is provided. Since the data is input or the actual learning data 2 is stored in advance in the actual database 1 and is read out, the standardization analysis unit 23 does not include a component to be selected.
The standardized data reference value selection unit 28 selects and reads one of several numbers selected in advance from the standardized data reference value table 4 stored in the standardization analysis database 3. An example of this standardized data reference value has already been described in the description of step S12, but there are good numbers such as 1,10,100. For this selection, a recommended value as the standardization analysis unit 23 may be determined in advance and automatically read out, or the standardized data reference value table 4 is output to the system user. 10, and a user's desired value may be input via the input unit 22. Alternatively, the user may input a desired value via the input unit 22 without referring to the standardized data reference value table 4.
The conversion coefficient calculation unit 29 calculates conversion coefficients for standardization. Since the calculation of the standardized conversion coefficient has already been performed in the description of step S13, it is omitted here. The standardized conversion coefficient 5 is stored in the standardized analysis database 3.
The standardized data calculation unit 30 reads the standardized conversion coefficient 5 stored in the standardization analysis database 3 and applies the standardized learning data 7 by non-dimensional conversion by multiplying it by the real learning data 2 read from the real database 1. Calculate. The calculated standardized learning data 7 is stored in the standardized database 6.
In addition, the description which overlapped with the description which concerns on embodiment of the preparation method of the occurrence information line of earth and sand disaster was abbreviate | omitted.

次に判別境界面解析部24について図15を参照しながら説明する。
図15は判別境界面解析部24の詳細な構成を示す概念図である。図15において、判別境界面解析部24は、放射状基底関数中心位置設定部32、クラスタリング解析部33、放射状基底関数半径最適化部34及び基底関数合成部39から構成される。また、放射状基底関数半径最適化部34はさらに初期点設定部35、トンネル処理部36、最急降下処理部37及び判定部38によって構成される。
判別境界面解析部24では、標準化データベース6に格納された標準化学習データ7を読み出して、各々の構成要素において解析を実行していくが、この判別境界面解析部24のそれぞれの構成要素に関する作用及び効果については、土砂災害の発生情報線の作成方法のステップS2の各工程について説明したものと同様であるのでここでは省略する。
但し、土砂災害の発生情報線の作成方法の実施の形態においては、ステップS25として、ステップS24で基底関数を合成することによって解析された判別境界面やその他の判別境界面解析データ9について判別境界面解析データベース8に格納する工程が設けられているが、本実施の形態に係るシステムでは、基底関数合成部39をはじめとして、放射状基底関数中心位置設定部32乃至判定部38のそれぞれの構成要素から解析結果としてのデータが判別境界面解析データ9として判別境界面解析データベース8に送信され格納される。
Next, the discrimination boundary surface analysis unit 24 will be described with reference to FIG.
FIG. 15 is a conceptual diagram showing a detailed configuration of the discriminating boundary surface analysis unit 24. In FIG. 15, the discriminant boundary surface analysis unit 24 includes a radial basis function center position setting unit 32, a clustering analysis unit 33, a radial basis function radius optimization unit 34, and a basis function synthesis unit 39. The radial basis function radius optimization unit 34 is further configured by an initial point setting unit 35, a tunnel processing unit 36, a steepest descent processing unit 37, and a determination unit 38.
The discriminant boundary surface analysis unit 24 reads the standardized learning data 7 stored in the standardization database 6 and executes analysis on each component. The discriminant boundary surface analysis unit 24 operates on each component. Since the same effects as those described in step S2 in the method for creating the sediment disaster occurrence information line are described here, the description thereof is omitted here.
However, in the embodiment of the method of creating the sediment disaster occurrence information line, as step S25, the discriminant boundary for the discriminant boundary surface analyzed by combining the basis functions in step S24 and other discriminant boundary surface analysis data 9 is used. Although a process of storing in the surface analysis database 8 is provided, in the system according to the present embodiment, each component of the radial basis function center position setting unit 32 to the determination unit 38 including the basis function synthesis unit 39 is provided. The data as the analysis result is transmitted to the discriminant boundary surface analysis database 8 and stored as the discriminant boundary surface analysis data 9.

発生情報線作成部27は、判別境界面解析部24で解析されて得られた判別境界面あるいは判別境界面解析データ9を利用して発生情報線を作成するものであり、この構成要素における作用及び効果は土砂災害の発生情報線の作成方法のステップS3の説明に記載されているものと同様である。
出力部10は、例えば液晶のディスプレーなどの表示装置であったり、プリンターであったり、あるいはコンピュータなどの他の演算装置へデータ信号を出力するものであるが、解析によって得られた判別境界面や発生限界線、避難基準線、警戒基準線などの発生情報線について出力する。
本発明の警戒避難支援システムは、本発明の土砂災害の発生情報線の作成方法で設定された土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを用いたことを特徴とする警戒避難支援システムであって、その詳細な構成は、本発明を限定するものではなく、例えば、前述の本発明者らが提案した土石流警戒避難支援システム(非特許文献2)と同様な構成において、本発明を実施できることは明らかである。
The generation information line creation unit 27 creates a generation information line by using the discrimination boundary surface obtained by the analysis by the discrimination boundary surface analysis unit 24 or the discrimination boundary surface analysis data 9. And the effect is the same as that described in the explanation of Step S3 of the method for creating the occurrence information line of earth and sand disaster.
The output unit 10 is a display device such as a liquid crystal display, a printer, or outputs a data signal to another arithmetic device such as a computer. Outputs occurrence information lines such as occurrence limit lines, evacuation reference lines, and warning reference lines.
The warning and evacuation support system of the present invention is characterized by using at least one of a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line set by the method for creating a sediment disaster occurrence information line of the present invention. The detailed configuration is not intended to limit the present invention. For example, the same configuration as the debris flow warning and evacuation support system (Non-Patent Document 2) proposed by the present inventors described above. It is clear that the present invention can be implemented.

例えば、本発明の方法で設定された土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを有し、地理情報システム(GIS)を用い、計測降雨データに基づく土砂災害発生危険度判定結果の色表示、スネーク曲線の表示、避難場所情報の表示、被害想定の表示、被害情報の入力と集計、予測雨量に対する予測土砂災害発生危険度判定結果の表示の機能を有する警戒避難支援システムとして実施できる。   For example, there is a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line set by the method of the present invention, and a geographic information system (GIS) is used, and a sediment disaster disaster risk based on measured rainfall data is used. Warning judgment evacuation support with the function of displaying the color judgment result, snake curve display, evacuation site information display, damage assumption display, damage information input and counting, and predicted sediment disaster risk determination result for the predicted rainfall It can be implemented as a system.

又、本発明の土砂災害の発生情報線の作成プログラムを含み、例えば、RBFNの追加学習・忘却機能を利用し、ハード対策等の最新情報を反映させた発生限界線や、避難基準線、警戒基準線の更新を行い、その信頼性を保持、あるいは向上させて実施することもできる。   In addition, the program includes the creation program for information on occurrence of earth and sand disasters according to the present invention. For example, using the additional learning / forgetting function of RBFN, the occurrence limit line reflecting the latest information such as hardware measures, evacuation reference line, warning It is also possible to update the reference line and maintain or improve its reliability.

以上のような実施の形態により、本発明は、RBFNを用い、膨大な試行錯誤を要さず、利用者の経験と勘を要さず客観的に設定可能であり、学習データの再現性が高く、降雨条件が異なる他の地域にも容易に適用できる汎用性を有する土砂災害の発生限界線等を設定する方法と、その方法を実行するプログラムと、その発生限界線等を用いた警戒避難支援システムを提供することができる。   According to the embodiment as described above, the present invention uses RBFN, does not require enormous trial and error, can be set objectively without requiring user experience and intuition, and the reproducibility of learning data is high. A method to set the occurrence limit line of landslide disaster that has high versatility and can be easily applied to other regions with different rainfall conditions, a program for executing the method, and warning evacuation using the occurrence limit line A support system can be provided.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。先ず、以下で説明するがけ崩れの発生限界線の設定法に係わる実施例において、解析に用いた対象データについて説明する。対象地域は全国的にもがけ崩れの危険性が高い山口県下関市南部とし、対象とする斜面は、対象地域内で危険箇所に設定されている自然斜面とした。発生斜面は、1975年から1998年(以下、「対象期間」という)までにがけ崩れの発生が確認された斜面とした。また、非発生斜面は、対象期間内に一度もがけ崩れが発生しておらず、かつ現状でも未対策の斜面とした。対象降雨データには、対象期間中に下関気象台で観測されたアメダスデータを用いた。発生降雨は、がけ崩れ発生時刻を含む一連降雨とし、解析に用いた発生降雨要因は、短期降雨指標が発生時刻から3時間以内の最大時間雨量(以下、「時間雨量」と略称することがある)、長期降雨指標がその時刻における半減期を72時間とした実効雨量(以下、「実効雨量」と略称することがある)である。一方、非発生降雨は、対象期間内の全ての降雨から発生降雨を除いたものとし、解析に用いた非発生降雨要因は、非発生降雨中のすべての時刻における時間雨量および実効雨量とした。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. First, target data used for analysis in an embodiment related to a method for setting a fracture occurrence limit line, which will be described below, will be described. The target area is the southern part of Shimonoseki City, Yamaguchi Prefecture, where the risk of landslides is high throughout the country, and the target slope is a natural slope set as a dangerous spot in the target area. The slope where the occurrence of landslide was confirmed from 1975 to 1998 (hereinafter referred to as “target period”) was used. In addition, the non-occurrence slope has not been crushed within the target period, and the slope has not yet been taken countermeasures. AMeDAS data observed at Shimonoseki Meteorological Observatory during the target period was used as the target rainfall data. The generated rainfall is a series of rainfalls including the landslide occurrence time, and the generated rainfall factor used in the analysis is the maximum hourly rainfall within 3 hours from the time of occurrence of the short-term rainfall index (hereinafter sometimes referred to as “time rainfall”). The long-term rainfall index is an effective rainfall with a half-life at that time of 72 hours (hereinafter sometimes referred to as “effective rainfall”). On the other hand, non-occurrence rainfall was calculated by subtracting out-of-occurrence rainfall from all rainfalls in the target period, and the non-occurrence rainfall factors used in the analysis were hourly rainfall and effective rainfall at all times during non-occurrence rainfall.

この実学習データは、実効雨量と時間雨量の最大値(RLmax、RSmax)がそれぞれ290.6mm/hrと57mm/hrであり、標準化に対応して設定した実データ基準値(RLmmax、RSmmax)はそれぞれ330mm/hrと60mm/hrである。また、その実データ基準値に対応して設定した標準化データの基準値(SLmmax、SSmmax)はそれぞれ10と10である。即ち、本実施例では、標準化データを求めるために実データに掛ける変換係数は、実効雨量と時間雨量それぞれSLmmax/RLmmax=0.0303hr/mmとSSmmax/RSmmax=0.167hr/mmであり、以下の実施例は、この変換係数を用いて変換した標準化データを用いたものである。   In this actual learning data, the maximum values (RLmax, RSmax) of effective rainfall and hourly rainfall are 290.6 mm / hr and 57 mm / hr, respectively, and the actual data reference values (RLmmax, RSmmax) set for standardization are respectively 330mm / hr and 60mm / hr. The standardized data reference values (SLmmax, SSmmax) set corresponding to the actual data reference values are 10 and 10, respectively. That is, in this embodiment, the conversion coefficients to be applied to the actual data in order to obtain standardized data are effective rainfall and hourly rainfall SLmmax / RLmmax = 0.0303hr / mm and SSmmax / RSmmax = 0.167hr / mm, respectively. In the example, standardized data converted using this conversion coefficient is used.

次に、本実施例で行った長期降雨指標(実効雨量)と短期降雨指標(時間雨量)との二次元平面の分割について説明する。本実施例では、実効雨量と時間雨量それぞれの標準化データ基準値(10と10)で規定される矩形領域を、それぞれに所定間隔で設定した格子線で形成される単位格子領域に分割するための分割数をそれぞれ33と40とした。即ち、本実施例は、それぞれの標準化データ基準値で規定される矩形領域を1320個の単位格子領域に分割したものである。   Next, the division of the two-dimensional plane between the long-term rainfall index (effective rainfall) and the short-term rainfall index (time rainfall) performed in this embodiment will be described. In this embodiment, the rectangular area defined by the standardized data reference values (10 and 10) for each of the effective rainfall and the hourly rainfall is divided into unit grid areas each formed by grid lines set at predetermined intervals. The number of divisions was 33 and 40, respectively. That is, in this embodiment, a rectangular area defined by each standardized data reference value is divided into 1320 unit cell areas.

学習データのクラスタリングは、この分割に基づき行ったものであり、単位格子領域毎に、発生データ、非発生データそれぞれにつき、領域内に当該データが複数存在する場合には、その複数のデータを重心法によりクラスタリングした新たな学習データを一つ設定し、その元の複数のデータを削除することにより、RBFNで用いる学習データの密度の均等化を図った。その結果、最終的にRBFNの学習に用いた学習データの数は、発生データは37であり、非発生データは275である。   Clustering of learning data is performed based on this division. For each generated data and non-generated data for each unit grid area, if there are a plurality of such data in the area, the plurality of data are centroided. By setting one new learning data clustered by the method and deleting the original multiple data, the density of the learning data used in RBFN was equalized. As a result, the number of learning data finally used for RBFN learning is 37 for generated data and 275 for non-generated data.

このクラスタリングに関連する抑制パラメータλは、領域内実データの上限数Nmaxと、その上限数以上の領域データに対応する抑制パラメータの下限値λminと、一つのみの領域データに対応する抑制パラメータの上限値λmaxを用い、λ=(λmaxNmax−λmin+N(λmin−λmax))/(Nmax−1)によって設定した。なお、NがNmaxを超えた場合には、N=Nmaxとして処理した。領域内実データの上限数Nmaxは、非発生データについては100、発生データについては10とした。抑制パラメータの下限値λminと上限値λmaxは、非発生データ、発生データともに同じ、0.01、10とした。この抑制パラメータの設定条件は、試行錯誤による検討の結果、本実施例において好適なものとして設定したものである。 The suppression parameter λ related to this clustering is the upper limit number N max of the actual data in the region, the lower limit value λ min of the suppression parameter corresponding to the region data greater than the upper limit number, and the suppression parameter corresponding to only one region data. using the upper limit value lambda max, set by λ = (λ max N max -λ min + N (λ min -λ max)) / (N max -1). In the case where N exceeds N max was treated as N = N max. The upper limit number N max of real data in the area was set to 100 for non-occurrence data and 10 for occurrence data. The lower limit value λ min and the upper limit value λ max of the suppression parameter are set to 0.01 and 10 which are the same for both non-occurrence data and generated data. The setting condition of the suppression parameter is set as a preferable condition in the present embodiment as a result of trial and error.

基底関数の中心位置の設定は、(1)領域内に発生データが存在する場合に限り、領域を形成する右上の格子点に基底関数が設定されていない場合はその格子点に発生領域の基底関数を識別して設定し、既に基底関数が設定されている場合はこれを混在領域の基底関数に変更し、(2)領域内に非発生データが存在する場合に限り、領域を形成する左下の格子点に基底関数が設定されていない場合はその格子点に非発生領域の基底関数を識別して設定し、既に基底関数が設定されている場合はこれを混在領域の基底関数に変更する、といった手順により、それぞれ土砂災害の発生領域、非発生領域、又は混在領域のいずれかに分類・識別して行った。その結果、設定された発生領域、非発生領域、混在領域の基底関数の数は、それぞれ22、260、15ある。   The center position of the basis function is set as follows: (1) Only when the generation data exists in the region, if the basis function is not set at the upper right lattice point forming the region, the basis of the generation region is set at that lattice point. The function is identified and set. If a basis function is already set, change it to a mixed area basis function. (2) Lower left corner that forms the area only if non-occurrence data exists in the area. If no basis function is set for a grid point, a non-occurrence area basis function is identified and set for that grid point, and if a basis function is already set, it is changed to a mixed area basis function According to the above procedures, the classification and identification were carried out as either a sediment disaster occurrence area, a non-occurrence area, or a mixed area. As a result, the number of basis functions of the set generation region, non-occurrence region, and mixed region is 22, 260, and 15, respectively.

以下、種々の条件で比較検討した結果について説明する。先ず、図16は、RBFNを用いてがけ崩れ発生限界線等を設定するに際し、基底関数の半径が及ぼす影響を比較して示した二面図である。即ち、全ての基底関数の半径を同一とし所定の値に固定して、RBFNを用い、その中間素子と出力素子との結線の重みを学習し、実効雨量と時間雨量とがけ崩れ発生危険度とからなる判別境界面を構築して、その判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線を実効雨量(長期降雨指標)と時間雨量(短期降雨指標)との二次元座標に示したものであり、その固定した半径は、左図が長期降雨指標40、短期降雨指標10であり、右図が長期降雨指標30、短期降雨指標6である。なお、この半径の値は、単位格子領域を構成するそれぞれの格子線の目盛り長さを単位とした倍率であり、以下で説明する半径の値も、同様である。   Hereinafter, the results of comparison and examination under various conditions will be described. First, FIG. 16 is a two-sided view comparing the influence of the radius of the basis function when setting the landslide occurrence limit line using RBFN. That is, all the basis functions have the same radius and are fixed to a predetermined value, and the weight of the connection between the intermediate element and the output element is learned using RBFN. The discriminant boundary surface is constructed, and the contour lines corresponding to the predetermined occurrence risk of the discriminant boundary surface are shown in two-dimensional coordinates of effective rainfall (long-term rainfall index) and hourly rainfall (short-term rainfall index). The left figure shows the long-term rainfall index 40 and the short-term rainfall index 10, and the right figure shows the long-term rainfall index 30 and the short-term rainfall index 6. The radius value is a magnification in units of the scale length of each grid line constituting the unit grid area, and the radius value described below is also the same.

学習は、教師値、即ちがけ崩れの発生と非発生に対しそれぞれ0と1を用いて行ったものであり、その値が小さい方が物理的な危険度が大きいことを意味する。図16には5本の線が示されているが、物理的な発生危険度の高い順(原点から遠い順)に、それぞれ0.0、0.2、0.4、0.6、0.8の発生危険度に対応する判別境界面の等高線である。図16の座標軸は、それぞれ実効雨量と時間雨量の実データ基準値(それぞれ330mm/hrと60mm/hr)をフルスケールとしたものであり、表示されている等高線は、それらの実データベースのものである。なお、この教師値や図の表示は、以下で説明する他の実施例でも同様である。   Learning is performed by using 0 and 1 for teacher values, that is, occurrence and non-occurrence of landslide, and a smaller value means a higher physical risk. Although five lines are shown in FIG. 16, the discrimination corresponding to the occurrence risk levels of 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, and 0.8 in descending order of the physical occurrence risk level (in order of distance from the origin), respectively. It is a contour line of the boundary surface. The coordinate axes in Fig. 16 are full scales of actual data reference values (330mm / hr and 60mm / hr, respectively) of effective rainfall and hourly rainfall, and the displayed contour lines are those of the actual database. is there. The display of the teacher value and the figure is the same in other embodiments described below.

図16は、白色、灰色の領域がそれぞれ安全、危険領域を示し、白から灰色領域に近づくと共に、徐々にがけ崩れの発生危険度が増すことを意味するが、設定した発生危険性が小さいほどその内側領域が減少することを示しており、構築した判別境界面が自然現象と矛盾せず妥当なものであることを示している。図16の左図と右図は、エネルギがそれぞれ22.52と22.54であり、ほぼ同一の最適化がなされていると言えるが、それにも係らず左図と右図には大きな相違があり、図16は、半径が発生限界線等に大きな影響を及ぼすことを示したものである。   FIG. 16 shows that the white and gray areas indicate the safe and dangerous areas, respectively, and means that the risk of occurrence of collapse gradually increases as it approaches the gray area from white, but the smaller the set occurrence risk, the more This shows that the inner area decreases, and that the constructed boundary surface is reasonable and consistent with natural phenomena. The left diagram and the right diagram in FIG. 16 have energy of 22.52 and 22.54, respectively, and it can be said that almost the same optimization is performed, but there is a great difference between the left diagram and the right diagram. Indicates that the radius has a great influence on the generation limit line and the like.

図17は、RBFNを用いてがけ崩れ発生限界線等を設定するに際し、抑制パラメータの及ぼす影響を比較して示した二面図である。即ち、全ての基底関数の半径を同一とし所定の初期値を設定して、単純な最急降下法により半径を最適化したものであり、抑制パラメータは、発生データについては全て1とし、非発生データについては、λminを0.1、λmaxを左図は10、右図は1として設定したものである。なお、設定した半径の初期値は、長期降雨指標が30、短期降雨指標が6であり、最適化した半径の結果は、それぞれ左図は20.40と23.94、右図は21.36と13.90である。 FIG. 17 is a two-sided view comparing the influences of the suppression parameters when setting the landslide occurrence limit line using RBFN. That is, all the basis functions have the same radius, a predetermined initial value is set, and the radius is optimized by a simple steepest descent method. The suppression parameters are all set to 1 for generated data, and non-generated data Λ min is set to 0.1, λ max is set to 10 in the left figure, and 1 in the right figure. The initial values of the set radius are 30 for the long-term rainfall index and 6 for the short-term rainfall index, and the optimized radius results are 20.40 and 23.94 on the left and 21.36 and 13.90 on the right, respectively.

図17は、抑制パラメータの設定条件が、結果に著しい影響を与えることを示す一例であって、上述した、非発生データのλmaxを10とするなどの抑制パラメータの設定条件は、かかる試行錯誤による検討の結果、本実施例において好適なものとして設定したものである。なお、この結果は、本発明の所定の手順により標準化した学習データを用いることにより、降雨条件の異なる他の地域などにおいても好適に使用し得るものである。 FIG. 17 is an example showing that the setting condition of the suppression parameter has a significant effect on the result, and the setting condition of the suppression parameter, such as setting λ max of non-occurrence data to 10 described above, is such trial and error. As a result of the examination by the above, it is set as suitable in the present embodiment. This result can be suitably used in other regions with different rainfall conditions by using learning data standardized by the predetermined procedure of the present invention.

図18は、RBFNを用いてがけ崩れ発生限界線等を設定するに際し、半径の初期値の及ぼす影響を比較して示した三面図である。即ち、領域を、上述のように、発生・非発生・混在の3領域に分類し、それぞれの半径を単純な最急降下法により最適化したものであり、半径の初期値を、3領域とも同じとし、左図は1.0、中間図は2.0、右図は3.0と設定したものである。なお、半径には0.01の下限値を設定して最適化した。最適化した結果の半径は、長期降雨指標と短期降雨指標それぞれ、左図は、発生領域が0.667と0.846、非発生領域が2.27と1.18、混在領域が0.01と1.20であり、同様に、中間図は、0.443と0.01、1.89と4.60、0.01と0.01、右図は、4.29と0.01、0.783と3.01、1.10と2.31である。   FIG. 18 is a three-sided view comparing the influence of the initial value of the radius when setting the landslide occurrence limit line using RBFN. That is, as described above, the areas are classified into the three areas of occurrence / non-occurrence / mixture, and the respective radii are optimized by a simple steepest descent method. The initial values of the radii are the same for the three areas. The left figure is 1.0, the middle figure is 2.0, and the right figure is 3.0. The radius was optimized by setting a lower limit of 0.01. The radius of the optimized result is the long-term rainfall index and the short-term rainfall index, respectively, the left figure is 0.667 and 0.846 for the occurrence area, 2.27 and 1.18 for the non-occurrence area, and 0.01 and 1.20 for the mixed area. Are 0.443 and 0.01, 1.89 and 4.60, 0.01 and 0.01, and the right figure is 4.29 and 0.01, 0.783 and 3.01, and 1.10 and 2.31.

図18は、単純な最急降下法による最適化では、半径初期値の著しい影響を受け、汎用性を有するがけ崩れ発生限界線等の設定方法の最適化法として、十分ではないことを示している。これは本発明の最適化問題が多峰性、即ち、目的関数が極小値を示す局所点が複数存在するという多峰性を有することに起因するものである。なお、図18の結果は、いずれもエネルギが20.5前後であり、説明を省略した、領域を分けず単純な最急降下法により最適化したエネルギと比較して1ほど下がっており、これは、領域を分けることにより高い再現性が得られることを意味し、領域を分ける効果を示すものである。   FIG. 18 shows that optimization by the simple steepest descent method is not sufficient as an optimization method for setting a collapse occurrence limit line or the like having versatility due to the significant influence of the initial radius value. This is due to the fact that the optimization problem of the present invention has multimodality, that is, multimodality in which there are a plurality of local points at which the objective function exhibits a minimum value. The results in FIG. 18 are all about energy 20.5, which is about 10.5 lower than the energy optimized by the simple steepest descent method without dividing the region. This means that a high reproducibility can be obtained by dividing, and the effect of dividing the area is shown.

図19は、RBFNを用いてがけ崩れ発生限界線等を設定するに際し、最急降下法の収束計算で用いるステップ幅の及ぼす影響を比較して示した二面図である。即ち、図18の右図と同様な条件にて、ステップ幅(図9のγ)のみを変えて最適化したものであり、ステップ幅を、左図では図18と同じ0.5とし、右図では0.72としたものである。図19の左図は、図18の右図と同じ図であり、図19は、多峰性を有する本発明の最適化問題では、ステップ幅を変更するだけでも結果に影響を及ぼすことを示し、適正なステップ幅を選定する必要があることを示すものである。   FIG. 19 is a two-sided view showing a comparison of the influence of the step width used in the convergence calculation of the steepest descent method when setting the fracture occurrence limit line or the like using RBFN. That is, it is optimized by changing only the step width (γ in FIG. 9) under the same conditions as in the right diagram of FIG. 18. The step width is set to 0.5 in FIG. 0.72. The left figure of FIG. 19 is the same figure as the right figure of FIG. 18, and FIG. 19 shows that the optimization problem of the present invention having multi-modality affects the result even by changing the step width. This indicates that it is necessary to select an appropriate step width.

次に、かかる種々の検討結果に基づき、本実施例で用いた最適化法について説明する。即ち、その全体の処理の流れは、実施の形態で説明した図6の全体フローチャートであって、(1)半径の初期値を求め初期点を設定する初期点探索工程と、(2)現在点と、変数の一つを選択しその選択した変数にステップ幅を与えて値を飛ばしたトンネル先点とをエネルギで比較し、その関係が所定の条件を満たす場合にはトンネル先点を現在点とする更新を行うトンネル処理工程と、(3)エネルギの変数に対する感度を求め、その感度に従ってエネルギを最小化する局所点を求めるための収束計算を行う最急降下処理工程と、(4)最急降下処理工程で求めた結果を判定し、局所点を最適点として最適化の処理を終了するか、最適化計算回数を更新してトンネル処理工程に戻り最適化の処理を続行するかを決定する判定工程と、4つのサブ工程を有している。   Next, the optimization method used in the present embodiment will be described based on the various examination results. That is, the overall processing flow is the overall flowchart of FIG. 6 described in the embodiment, in which (1) an initial point search step for obtaining an initial value of a radius and setting an initial point; and (2) a current point. And select one of the variables, give a step width to the selected variable, compare the tunnel destination point with the skipped value by energy, and if the relationship satisfies the predetermined condition, set the tunnel destination point to the current point. And (3) a steepest descent process step for performing convergence calculation to obtain a local point that minimizes energy according to the sensitivity, and (4) a steepest descent process step. Judgment to determine the result obtained in the processing step and decide whether to end the optimization process with the local point as the optimal point or to update the number of optimization calculations and return to the tunnel processing step to continue the optimization process Process and 4 And a sub-process.

この4つのサブ工程は、詳細には、それぞれ図7〜図10に示したフローチャートであって、以下、本実施例で用いたそのパラメータ・条件について説明する。図7の初期点探索工程に関しては、乱数発生器(図中、random)の下限値と上限値(図中、XminとXmax)は、非発生領域(図中、X1とX2)と発生領域(図中、X3とX4)とは同じ1と3であり、混在領域(図中、X5とX6)については0.5と1である。長期降雨指標軸の半径(図中、サフィックスが奇数の半径)と短期降雨指標軸の半径(図中、サフィックスが偶数の半径)は同じ、即ち、円形状の基底関数として設定した。発生させる初期点の数(図中、k)は、30である。なお、図中、EはRBFNのエネルギであり、minは最小値選択器、jは最適化計算回数のカウンターである。 In detail, these four sub-processes are the flowcharts shown in FIGS. 7 to 10, respectively, and the parameters and conditions used in this embodiment will be described below. Regarding the initial point search process of FIG. 7, the lower limit value and upper limit value (X min and X max in the figure) of the random number generator (random in the figure) are non-occurrence areas (X 1 and X 2 in the figure). The generation areas (X 3 and X 4 in the figure) are the same 1 and 3, and the mixed areas (X 5 and X 6 in the figure) are 0.5 and 1. The radius of the long-term rainfall index axis (the radius with an odd suffix in the figure) and the radius of the short-term rainfall index axis (the radius with an even suffix in the figure) are the same, that is, set as a circular basis function. The number of initial points to be generated (k in the figure) is 30. In the figure, E is the energy of RBFN, min is a minimum value selector, and j is a counter for the number of optimization calculations.

図8のトンネル処理工程に関しては、ステップ幅係数を発生させる乱数発生器(図中、random)の下限値は0であり、上限値(図中、α)は5である。変数X(半径)の第一の制約条件である最小値(図中、ζ)は0.01であり、第二の制約条件である、混在領域以外に適用する長期降雨指標軸の半径(図中、X1とX3)と短期降雨指標軸の半径(図中、X2とX4)との最大比率(図中、ξ)は2である。なお、この制約条件は、図9の最急降下処理工程でも同じである。最適化計算回数に反比例させて、ゲタ分である適用係数を発生させる乱数発生器(図中、random)の上限値(図中、β)を求めるための下限値と上限値(図中、βminとβmax)は、0と0.02である。なお、図中、jmaxは許容計算回数であり、40を用いた。 Regarding the tunnel processing step of FIG. 8, the lower limit value of the random number generator (random in the figure) for generating the step width coefficient is 0, and the upper limit value (α in the figure) is 5. The minimum value (ζ in the figure), which is the first constraint condition of the variable X (radius), is 0.01, and the second constraint condition, the radius of the long-term rainfall index axis to be applied outside the mixed area (in the figure, The maximum ratio (ξ in the figure) of X 1 and X 3 ) and the radius of the short-term rainfall index axis (X 2 and X 4 in the figure) is 2. This restriction condition is the same in the steepest descent process step of FIG. The lower limit and upper limit values (β in the figure) for determining the upper limit value (β in the figure) of the random number generator (random in the figure) that generates an application coefficient that is the inverse of the number of optimization calculations. min and β max ) are 0 and 0.02. In the figure, j max is the allowable number of calculations, and 40 was used.

図9の最急降下処理工程に関しては、収束計算のためのステップ幅(図中、γ)は0.72であり、収束判定条件(図中、ε)は0.0001である。変数Xの制約条件(図中、ζとξ)は、上述のトンネル処理工程と同じである。図10の判定工程に関しては、目的関数の変化量の判定条件(図中、ε)、最適化計算回数の判定条件(図中、jmax)は、それぞれ上記と同じく、0.0001と40である。 Regarding the steepest descent process step in FIG. 9, the step width (γ in the figure) for the convergence calculation is 0.72, and the convergence determination condition (ε in the figure) is 0.0001. The constraint condition of variable X (in the figure, ζ and ξ) is the same as the tunnel processing step described above. Regarding the determination step in FIG. 10, the determination condition for the amount of change in the objective function (ε in the figure) and the determination condition for the number of optimization calculations (j max in the figure) are 0.0001 and 40, respectively, as described above.

先ず、上記のパラメータ・条件の内、初期点を円形状の基底関数として設定する条件と、混在領域以外に適用する長期降雨指標軸の半径と短期降雨指標軸の半径との最大比率を設定する第二の制約条件を設けずに最適化した結果について説明する。図20は、その結果を示した二面図であって、最適化した結果の半径は、長期降雨指標と短期降雨指標それぞれ、左図は、発生領域が0.233と1.63、非発生領域が1.19と3.98、混在領域が3.61と0.01であり、同様に、右図は、3.43と0.20、1.16と3.54、5.02と0.01である。エネルギは、左図が19.45、右図が19.21である。   First, among the above parameters / conditions, the condition for setting the initial point as a circular basis function and the maximum ratio between the radius of the long-term rainfall index axis and the radius of the short-term rainfall index axis to be applied outside the mixed region are set. The result of optimization without providing the second constraint will be described. FIG. 20 is a two-sided view showing the results. The radius of the optimized result is the long-term rainfall index and the short-term rainfall index, respectively, and the left figure shows the occurrence areas 0.233 and 1.63, and the non-occurrence area 1.19. 3.98, mixed area is 3.61 and 0.01, and the right figure is 3.43 and 0.20, 1.16 and 3.54, 5.02 and 0.01. The energy is 19.45 on the left and 19.21 on the right.

即ち、このパラメータ・条件では、エネルギは共に大幅に低下させることができるが、未だ二つの局所解を有し、安定して最適解を求めることが困難であり、又、長期降雨指標軸の半径と短期降雨指標軸の半径との比率が大きく、自然現象と矛盾せず妥当なものとは言い難い面があることが判明した。   That is, under this parameter / condition, both the energy can be greatly reduced, but there are still two local solutions, and it is difficult to obtain an optimal solution stably, and the radius of the long-term rainfall index axis And the radius of the short-term rainfall index axis are large, and it has been found that there is an aspect that is not consistent with natural phenomena and is not appropriate.

そこで、初期点を円形状の基底関数として設定する条件と、慎重な取り扱いを要する混在領域は除き、非発生領域と発生領域に適用する長期降雨指標軸の半径と短期降雨指標軸の半径との最大比率を設定する第二の制約条件を含み、上記のパラメータ・条件によって最適化を行った。図21は、その結果を示した図であって、最適化した結果の半径は、長期降雨指標と短期降雨指標それぞれ、発生領域が0.839と0.419、非発生領域が2.02と3.66、混在領域が4.02と0.01であり、エネルギは19.74である。   Therefore, except for the condition to set the initial point as a circular basis function and the mixed area that requires careful handling, the radius of the long-term rainfall index axis and the radius of the short-term rainfall index axis applied to the non-occurrence area and the occurrence area Including the second constraint that sets the maximum ratio, optimization was performed according to the above parameters and conditions. FIG. 21 is a diagram showing the results, and the optimized radii are the long-term and short-term rainfall indices, 0.839 and 0.419 for the occurrence area, 2.02 and 3.66 for the non-occurrence area, and 4.02 for the mixed area, respectively. And 0.01, and the energy is 19.74.

このパラメータ・条件を用いた最適化によれば、局所解に陥ることなく、安定的に同じ結果を得ることができた。これは、初期点を円形状の基底関数として設定することにより、どれかの変数が極端に小さいところから始まった場合、そこはどんどん小さくなりそれを他の変数でカバーして、局所解からの脱出が不可能になってしまうことを防止できるためと考えられる。   According to the optimization using these parameters and conditions, the same result could be obtained stably without falling into a local solution. This is because by setting the initial point as a circular basis function, if one of the variables starts from an extremely small point, it becomes smaller and covers it with the other variables, and from the local solution It is thought that it is possible to prevent the escape from becoming impossible.

以上、本実施例によれば、当初は従来技術と同様、基底関数の半径と中心位置、結線の重みの抑制パラメータの上下限値などRBFNのパラメータを、試行錯誤によって、その好適な値を求める必要があるが、その試行錯誤によって得られた値は、標準化した学習データに基づくものであって、降雨条件の異なる地域においても、本実施例の所定の手順により標準化した学習データを用いることにより、概ね好適なパラメータとして使用し得るものである。即ち、本実施例によれば、先に得られたRBFNのパラメータのノウハウを利用できるため、膨大な試行錯誤を要さず、利用者の経験と勘を要さず、かつ客観的に、再現性が高い土砂災害の発生限界線等を設定することができる。従って又、降雨条件が異なる他の地域にも容易に適用できる汎用性を有する。   As described above, according to the present embodiment, the RBFN parameters such as the radius and center position of the basis function and the upper and lower limit values of the connection weight suppression parameters are initially determined by trial and error, as in the prior art. Although it is necessary, the value obtained by trial and error is based on the standardized learning data, and even in regions with different rainfall conditions, by using the standardized learning data according to the predetermined procedure of this embodiment Can be used as generally suitable parameters. That is, according to the present embodiment, since the RBFN parameter know-how obtained previously can be used, it does not require enormous trial and error, does not require user experience and intuition, and is objectively reproduced. It is possible to set the occurrence limit line of landslide disasters with high characteristics. Therefore, it also has versatility that can be easily applied to other areas with different rainfall conditions.

又、学習データの再現性を大幅に改善した高精度の土砂災害に発生限界線等を設定することができ、更に又、利用者の経験と勘に頼って試行錯誤せざるを得ないパラメータが減少し、当初、試行錯誤によって決定すべき基底関数の中心位置や、結線の重みの抑制パラメータの上下限値などRBFNのパラメータを、著しく簡単に求めることができ、更には、それをより好適に設定することができる。   In addition, it is possible to set the limit line of occurrence for high-precision earth and sand disasters with greatly improved reproducibility of learning data, and there are parameters that must be trial and error based on the experience and intuition of users. RBFN parameters such as the center position of the basis function to be determined initially by trial and error and the upper and lower limits of the connection weight suppression parameter can be obtained extremely easily, and more preferably Can be set.

以上、本発明の実施例を説明したが、特許請求の範囲で規定された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、その形態や細部に種々の変更がなされても良いことは明らかである。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, it is clear that various changes may be made to the form and detail, without deviating from the spirit and scope of this invention prescribed | regulated by the claim. .

例えば、実施例で説明した種々のパラメータは、実施例で使用した地域、特にはその学習データに基づき、試行錯誤による検討の結果、設定したものではあるが、必ずしも最適な設定ができたとは言えない可能性もあり、更には、降雨条件の異なる他の地域を対象とした検討結果なども含み、更に最適な設定をすべきものであり、何ら本発明を限定するものではない。   For example, the various parameters described in the examples were set as a result of examination by trial and error based on the regions used in the examples, particularly the learning data, but it could be said that the optimum settings were not necessarily made. In addition, there is a possibility that there is no possibility, and further, including the results of examinations targeting other areas with different rainfall conditions, further optimal settings should be made, and the present invention is not limited at all.

又、実施例では、初期点を円形状の基底関数として設定する例を説明したが、例えば、長期降雨指標軸の半径と短期降雨指標軸の半径との比率を所定の範囲に限定する形態として実施することもでき、また、混在領域以外に適用する長期降雨指標軸の半径と短期降雨指標軸の半径との最大比率を、実施例では2としたが、本発明は、これに何ら限定されるものではない。   In the embodiment, an example in which the initial point is set as a circular basis function has been described. For example, the ratio of the radius of the long-term rainfall index axis to the radius of the short-term rainfall index axis is limited to a predetermined range. The maximum ratio between the radius of the long-term rainfall index axis and the radius of the short-term rainfall index axis applied to areas other than the mixed area is set to 2 in the embodiment, but the present invention is not limited to this. It is not something.

自治体や防災センターなど公的な機関における防災計画の立案業務やハザードマップ作成、さらに集中豪雨などに伴う避難勧告や警報の発令のためなど幅広い用途がある。また、教育機関などにおいて災害の未然防止や避難訓練用の教材としても活用が見込まれる。さらに、建設・土木事業を営む私企業においても、防災事業のニーズ掘り起こしや事業提案のためのツール、あるいは公的機関との連携を図るための災害情報の共有ツールとして活用が可能であり、企業の防災技術に関する研究開発や設計事業などの用途にも適用可能である。   It has a wide range of uses, such as drafting disaster prevention plans and creating hazard maps in public institutions such as local governments and disaster prevention centers, and issuing evacuation advisories and warnings due to heavy rains. It is also expected to be used as a teaching material for disaster prevention and evacuation training in educational institutions. In addition, private companies that operate construction and civil engineering projects can also be used as tools for unearthing needs for disaster prevention projects and project proposals, or for sharing disaster information for collaboration with public institutions. It can also be applied to applications such as research and development and design projects related to disaster prevention technology.

本発明の実施の形態に係る土砂災害の発生情報線の作成方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the creation method of the occurrence information line of the earth and sand disaster which concerns on embodiment of this invention. 単位格子領域内の発生・非発生の学習データに基づく放射状基底関数の中心位置の設定方法を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the setting method of the center position of the radial basis function based on the learning data of the generation | occurrence | production / non-generation in a unit cell area | region. 降雨データをプロットしたグラフである。It is the graph which plotted rainfall data. 単位格子領域に分割して発生・非発生の学習データをプロットして基底関数を設定した概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram in which basis functions are set by plotting learning data generated / not generated by dividing into unit lattice regions. 降雨データをプロットしたグラフである。It is the graph which plotted rainfall data. 最適化工程の好ましい実施の形態についてその全体の処理の流れを示した全体フローチャートである。It is the whole flowchart which showed the flow of the whole process about preferable embodiment of an optimization process. 最適化処理のための初期点探索工程の好ましい具体例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the preferable specific example of the initial point search process for an optimization process. 最適化処理のためのトンネル処理工程の好ましい具体例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the preferable specific example of the tunnel processing process for an optimization process. 最適化処理のための最急降下処理工程の好ましい具体例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the preferable specific example of the steepest descent process process for an optimization process. 最適化処理のための判定工程の好ましい具体例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the preferable specific example of the determination process for an optimization process. ガウス関数の形状を表現する概念図である。It is a conceptual diagram expressing the shape of a Gaussian function. 判別境界面の具体例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the specific example of a discrimination | determination boundary surface. 本実施の形態に係る土砂災害の警戒避難支援システムの構成図である。It is a block diagram of a warning and evacuation support system for earth and sand disasters according to the present embodiment. 標準化解析部の詳細な構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the detailed structure of a standardization analysis part. 判別境界面解析部の詳細な構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the detailed structure of a discrimination | determination boundary surface analysis part. RBFNを用いてがけ崩れ発生限界線等を設定するに際し、基底関数の半径が及ぼす影響を比較して示した二面図である。FIG. 5 is a two-sided view comparing the influence of the radius of the basis function when setting the landslide occurrence limit line using RBFN. RBFNを用いてがけ崩れ発生限界線等を設定するに際し、抑制パラメータの及ぼす影響を比較して示した二面図である。FIG. 5 is a two-sided view comparing the influences of the suppression parameters when setting the landslide occurrence limit line using RBFN. RBFNを用いてがけ崩れ発生限界線等を設定するに際し、半径の初期値の及ぼす影響を比較して示した三面図である。FIG. 5 is a three-sided view comparing the influence of the initial value of the radius when setting the fracture occurrence limit line using RBFN. RBFNを用いてがけ崩れ発生限界線等を設定するに際し、最急降下法の収束計算で用いるステップ幅の及ぼす影響を比較して示した二面図である。FIG. 6 is a two-sided view comparing the influence of the step width used in the convergence calculation of the steepest descent method when setting the landslide occurrence limit line using RBFN. 初期点を円形状の基底関数として設定する条件と、混在領域に適用する長期降雨指標軸の半径と短期降雨指標軸の半径との最大比率を設定する第二の制約条件を設けずに最適化した結果を示した二面図である。Optimize without setting the second constraint to set the maximum ratio between the radius of the long-term rainfall index axis and the condition of setting the initial point as a circular basis function and the radius of the long-term rainfall index axis applied to the mixed area It is the two views which showed the result. 初期点を円形状の基底関数として設定する条件と、混在領域に適用する長期降雨指標軸の半径と短期降雨指標軸の半径との最大比率を設定する第二の制約条件を含み、最適化した結果を示した図である。Optimized, including conditions for setting the initial point as a circular basis function and a second constraint that sets the maximum ratio between the radius of the long-term rainfall index axis and the short-term rainfall index axis applied to the mixed region It is the figure which showed the result.

符号の説明Explanation of symbols

1…実データベース 2…実学習データ 3…標準化解析用データベース 4…標準化データ基準値テーブル 5…標準化変換係数 6…標準化データベース 7…標準化学習データ 8…判別境界面解析データベース 9…判別境界面解析データ 10…出力部 11…縦軸 12…横軸 13…基底関数 14a〜14d…降雨データ 15a〜15d…クラスタ代表点 16a〜16d…クラスタ 17…判別境界面 18…Z軸 19…X軸 20…Y軸 21…土砂災害発生情報管理システム 22…入力部 23…標準化解析部 24…判別境界面解析部 25…データ 26…解析条件 27…発生情報線作成部 28…標準化データ基準値選定部 29…変換係数演算部 30…標準化データ演算部 32…放射状基底関数中心位置設定部 33…クラスタリング解析部 34…放射状基底関数半径最適化部 35…初期点設定部 36…トンネル処理部 37…最急降下処理部 38…判定部 39…基底関数合成部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Real database 2 ... Actual learning data 3 ... Standardization analysis database 4 ... Standardization data reference value table 5 ... Standardization conversion coefficient 6 ... Standardization database 7 ... Standardization learning data 8 ... Discrimination boundary surface analysis database 9 ... Discrimination boundary surface analysis data DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Output part 11 ... Vertical axis 12 ... Horizontal axis 13 ... Basis function 14a-14d ... Rainfall data 15a-15d ... Cluster representative point 16a-16d ... Cluster 17 ... Discrimination boundary surface 18 ... Z axis 19 ... X axis 20 ... Y Axis 21 ... Sediment disaster occurrence information management system 22 ... Input unit 23 ... Standardization analysis unit 24 ... Discrimination boundary surface analysis unit 25 ... Data 26 ... Analysis condition 27 ... Generation information line creation unit 28 ... Standardized data reference value selection unit 29 ... Conversion Coefficient calculation unit 30 ... Standardized data calculation unit 32 ... Radial basis function center position setting unit 33 Clustering analyzer 34 ... Radial Basis Function radius optimizing unit 35 ... initial point setting unit 36 ... tunneling processor 37 ... steepest descent processing unit 38 ... judging unit 39 ... basis function combining unit

上記の目的を達成するため、請求項1の発明は、標準化解析部によって短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データの標準化を実行する第1の工程と、判別境界面解析部によって短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所望の間隔の格子線で形成される単位格子領域に分割して格子点上に放射状基底関数を設定して判別境界面を構築する第2の工程と、発生情報線作成部によって土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する第3の工程とを有する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法であって、
第1の工程は、標準化解析部が、予め実データベースに格納された又は入力部から入力された実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データを標準化して標準化学習データを生成して、標準化データベースに格納する工程であり、
第2の工程は、判別境界面解析部が、標準化データベースから標準化学習データを読み出し、標準化された短期降雨指標と長期降雨指標をそれぞれ示す軸にそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り発生の放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に土砂災害非発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に非発生の放射状基底関数を設定する手段を有して判別境界面を構築して、判別境界面解析データベースに格納する工程であり、
第3の工程は、発生情報線作成部が、判別境界面解析データベースから判別境界面を読み出し、所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程というものである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is the first aspect in which the standardization analysis unit performs standardization of actual learning data including a data set of short-term rainfall index, long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of landslide disaster. A radial basis function is set on the grid points by dividing the two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index into unit grid areas formed by grid lines with a desired interval by the process and the discriminant interface analysis unit. Occurrence of landslide disaster having a second step of constructing a discrimination boundary surface and a third step of creating at least one of a landslide disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line by an occurrence information line creation unit A method of creating a limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line,
In the first step, the standardization analysis unit generates standardized learning data by standardizing the actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index among the actual learning data stored in advance in the actual database or input from the input unit. And storing it in a standardized database.
In the second step, the discriminant boundary surface analysis unit reads standardized learning data from the standardized database, sets grid lines at predetermined intervals on the axes indicating the standardized short-term rainfall index and the long-term rainfall index, respectively. A two-dimensional plane of the index and the long-term rainfall index is divided into unit grid areas formed by the grid lines, and for each unit grid area, learning data on occurrence of sediment disasters exists in the unit grid area, and the unit grid A radial basis function is set only when a radial basis function is not set at the upper right grid point forming the region, and there is learning data that does not cause sediment disaster in the unit grid region, and the unit grid region is Analyzing discriminant interface by constructing discriminant interface with means to set non-generated radial basis function at the lattice point only when the lower left lattice point is not set Is a process to be stored in the database,
In the third step, the occurrence information line creation unit reads out the discrimination boundary surface from the discrimination boundary surface analysis database, and standardizes it as a contour line corresponding to a predetermined occurrence risk, the landslide occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning standard This is a process of creating at least one of the lines .

請求項2記載の発明は、標準化解析部によって短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データの標準化を実行する第1の工程と、判別境界面解析部によって短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所望の間隔の格子線で形成される単位格子領域に分割して格子点上に放射状基底関数を設定して判別境界面を構築する第2の工程と、発生情報線作成部によって土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する第3の工程とを有する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法であって、
第1の工程は、標準化解析部が、予め実データベースに格納された又は入力部から入力された実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データを標準化して標準化学習データを生成して、標準化データベースに格納する工程であり、
第2の工程は、判別境界面解析部が、標準化データベースから標準化学習データを読み出し、標準化された短期降雨指標と長期降雨指標をそれぞれ示す軸にそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り発生の放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に土砂災害非発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に非発生の放射状基底関数を設定する手段と、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数を設定する手段において、設定される単位格子領域毎に標準化された短期降雨指標と長期降雨指標に対応して含まれる土砂災害発生の学習データ及び土砂災害非発生の学習データをクラスタリングする手段と、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数を設定する手段において設定された発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段と、
土砂災害発生の学習データ及び土砂災害非発生の学習データをクラスタリングする手段によってクラスタリングされた学習データと、発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段によって最適化された半径とを用いた発生の放射状基底関数と非発生の放射状基底関数を合成する手段と、
を有して判別境界面を構築して、判別境界面解析データベースに格納する工程であり、
第3の工程は、発生情報線作成部が、判別境界面解析データベースから判別境界面を読み出し、所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成するものである。
The invention according to claim 2 is a first step of executing standardization of actual learning data comprising a data set of short-term rainfall index, long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of sediment disaster by the standardization analysis unit, and discriminant boundary surface analysis The two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index is divided into unit grid areas formed by grid lines with a desired interval by the unit, and a radial basis function is set on the grid points to construct a discrimination boundary surface. Sediment disaster occurrence limit line, evacuation reference line, and the third process of creating at least one of a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line by the occurrence information line creation unit A method for creating a warning baseline,
In the first step, the standardization analysis unit generates standardized learning data by standardizing the actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index among the actual learning data stored in advance in the actual database or input from the input unit. And storing it in a standardized database.
In the second step, the discriminant boundary surface analysis unit reads standardized learning data from the standardized database, sets grid lines at predetermined intervals on the axes indicating the standardized short-term rainfall index and the long-term rainfall index, respectively. A two-dimensional plane of the index and the long-term rainfall index is divided into unit grid areas formed by the grid lines, and for each unit grid area, learning data on occurrence of sediment disasters exists in the unit grid area, and the unit grid A radial basis function is set only when a radial basis function is not set at the upper right grid point forming the region, and there is learning data that does not cause sediment disaster in the unit grid region, and the unit grid region is Means for setting a non-generated radial basis function at a lattice point only when a radial basis function is not set at the lower left lattice point to be formed;
In the means for setting the generated radial basis function and the non-occurring radial basis function, the learning data and the earth and sand disaster occurrence data included corresponding to the short-term rainfall index and the long-term rainfall index standardized for each unit grid area to be set A means of clustering non-disaster learning data;
Means for optimizing the radius of the generated radial basis function and the non-generated radial basis function set in the means for setting the generated radial basis function and the non-generating radial basis function;
Optimized by means of learning data clustered by means of clustering learning data on occurrence of landslide disaster and learning data on non-occurrence of landslide disaster, and means for optimizing the radius of radial basis functions of occurrence and non-occurrence of radial basis functions Means for combining generated and non-generated radial basis functions with a radius
And constructing a discrimination boundary surface and storing it in the discrimination boundary surface analysis database,
In the third step, the occurrence information line creation unit reads out the discrimination boundary surface from the discrimination boundary surface analysis database, and standardizes it as a contour line corresponding to a predetermined occurrence risk, the landslide occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning standard Create at least one of the lines .

請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、放射状基底関数が、ガウス関数であるものである。 According to a third aspect of the present invention, the radial basis function is a Gaussian function in the method of creating the sediment disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to the first or second aspect.

請求項4記載の発明は、請求項2に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段は、
予め設定した上下限値内を条件として半径の初期値を発生する第1の乱数発生手段を備えて、この第1の乱数発生手段によって複数の初期点を発生させ、該発生させた複数の初期点の放射状基底関数の目的関数を求め、該目的関数の値が最も小さくなる点を最適化の初期点として設定する初期点設定手段と、
目的関数に含まれる複数の変数から1の変数を選択する第2の乱数発生手段と、下限値0と所定上限値内を条件としてステップ幅係数を発生させる第3の乱数発生手段とを備えて、最適化の初期点の変数で規定される現在点の目的関数の感度とステップ幅係数の積をステップ幅としてトンネル先点を設定しこのトンネル先点を現在点として更新するトンネル処理手段と、
トンネル処理手段によって更新された現在点の目的関数の変数に対する感度を求めてこの感度に従って目的関数を最小化する局所点を求めるための収束計算を行う最急降下処理手段と、
この最急降下処理手段によって得られた局所点の目的関数の値が所定の条件を満足する場合には局所点を最適点とし、所定の条件を満足しない場合には最適化計算回数を更新してトンネル処理手段に戻って最適化処理を続行する判定手段と、を有し、
最急降下処理手段における所定の条件は、目的関数の値の変化量の絶対値が予め設定された所定の値より小さいあるいは最適化計算回数が予め設定された所定の許容回数よりも大きいことであるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for creating the occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line of a sediment disaster according to the second aspect , wherein the radius of the generated radial basis function and the non-generated radial basis function are optimized. The means to achieve
First random number generating means for generating an initial value of a radius within a preset upper and lower limit value is provided, and a plurality of initial points are generated by the first random number generating means, and the generated initial values An initial point setting means for obtaining an objective function of a radial basis function of a point and setting a point where the value of the objective function is the smallest as an initial point of optimization;
A second random number generating means for selecting one variable from a plurality of variables included in the objective function; and a third random number generating means for generating a step width coefficient on the condition of a lower limit value of 0 and a predetermined upper limit value. A tunnel processing means for setting the tunnel destination point using the product of the sensitivity of the objective function at the current point defined by the variable of the optimization initial point and the step width coefficient as a step width and updating the tunnel destination point as the current point;
A steepest descent processing means for performing a convergence calculation for obtaining a local point that minimizes the objective function according to this sensitivity by obtaining a sensitivity to the variable of the objective function of the current point updated by the tunnel processing means;
If the value of the objective function of the local point obtained by the steepest descent processing means satisfies a predetermined condition, the local point is set as the optimal point, and if the predetermined condition is not satisfied, the number of optimization calculations is updated. Determination means for returning to the tunnel processing means and continuing the optimization process,
The predetermined condition in the steepest descent processing means is that the absolute value of the amount of change in the value of the objective function is smaller than a predetermined value or the number of optimization calculations is larger than a predetermined allowable number of times. Is.

請求項5記載の発明は、請求項4記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、初期点設定手段は、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所定間隔の格子線で形成される単位格子領域内に存在する土砂災害の発生データと土砂災害の非発生データによって、土砂災害の発生領域と非発生領域と混在領域の3グループに分類し、グループ毎にそれぞれ短期降雨指標の軸の半径と長期降雨指標の軸の半径とが同じに設定された初期点を設定するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the method for generating the sediment disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line according to the fourth aspect, the initial point setting means is a two-dimensional plane of a short-term rainfall index and a long-term rainfall index. Are classified into three groups of landslide disaster occurrence areas, non-occurrence areas, and mixed areas based on landslide disaster occurrence data and landslide disaster non-occurrence data existing in unit grid areas formed by grid lines of predetermined intervals, For each group, an initial point in which the radius of the axis of the short-term rainfall index and the radius of the axis of the long-term rainfall index are set to be the same is set .

請求項6記載の発明は、請求項4に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、前記トンネル処理手段は、予め設定された上下限値内を条件として前記比較する目的関数の適用係数を発生する第4の乱数発生手段であって、前記予め設定された上下限値内を条件として前記最適化計算回数に反比例した値を前記適用係数の上限値として発生させる第4の乱数発生装置を備え、前記適用係数と1との和を適用定数とし、前記現在点の目的関数の値と前記適用定数との積と、前記トンネル先点の目的関数の値とを比較し、前記トンネル先点の目的関数の値が小さい場合には前記トンネル先点を現在点に更新するものである。 The invention according to claim 6 is the method for creating the occurrence limit line of landslide disaster, the evacuation reference line, and the warning reference line according to claim 4 , wherein the tunnel processing means is set within a preset upper and lower limit value. A fourth random number generating means for generating an application coefficient of the objective function to be compared, wherein a value inversely proportional to the number of optimization calculations is set as an upper limit value of the application coefficient on the condition of the preset upper and lower limit values; A fourth random number generation device for generating, wherein the sum of the application coefficient and 1 is an application constant, the product of the objective function value of the current point and the application constant, and the value of the objective function of the tunnel destination point And when the value of the objective function of the tunnel destination point is small, the tunnel destination point is updated to the current point .

請求項7記載の発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、前記設定する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線は、地形要因による土砂災害発生の潜在危険度が異なる複数の斜面あるいは複数の渓流を含む、地域全体の斜面あるいは渓流の発生限界線であることを特徴とするものである。 Invention of claim 7, claim 1 to landslides occurrence limit line according to any one of claims 6, in the creation process of evacuation reference line and alert the reference line, occurrence limit of landslides to the set Lines, evacuation reference lines, and warning reference lines are the slopes of the entire region or the occurrence limit of the stream, including multiple slopes or multiple streams with different potential risks of landslides due to topographic factors Is.

請求項8記載の発明は、コンピュータに、標準化解析部によって短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データの標準化を実行する第1の工程と、判別境界面解析部によって短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所望の間隔の格子線で形成される単位格子領域に分割して格子点上に放射状基底関数を設定して判別境界面を構築する第2の工程と、発生情報線作成部によって土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する第3の工程とを実行させる土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成プログラムであって、
第1の工程は、標準化解析部が、予め実データベースに格納された又は入力部から入力された実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データを標準化して標準化学習データを生成して、標準化データベースに格納する工程であり、
第2の工程は、判別境界面解析部が、標準化データベースから標準化学習データを読み出し、標準化された短期降雨指標と長期降雨指標をそれぞれ示す軸にそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り発生の放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に土砂災害非発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に非発生の放射状基底関数を設定する手段を有して判別境界面を構築して、判別境界面解析データベースに格納する工程であり、
第3の工程は、発生情報線作成部が、判別境界面解析データベースから判別境界面を読み出し、所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程であることを特徴とするものである。
The invention according to claim 8 is a first step of performing standardization of actual learning data comprising a data set of a short-term rainfall index, a long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of landslide disaster by a standardization analysis unit on a computer ; The boundary surface analysis unit divides the two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index into unit cell areas formed by grid lines with a desired interval, and sets a radial basis function on the lattice points to set the discriminant boundary surface. Sediment disaster occurrence limit line for executing the second process to be constructed and the third process of creating at least one of the sediment disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line by the occurrence information line creation unit, An evacuation reference line and warning reference line creation program,
In the first step, the standardization analysis unit generates standardized learning data by standardizing the actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index among the actual learning data stored in advance in the actual database or input from the input unit. And storing it in a standardized database.
In the second step, the discriminant boundary surface analysis unit reads standardized learning data from the standardized database, sets grid lines at predetermined intervals on the axes indicating the standardized short-term rainfall index and the long-term rainfall index, respectively. A two-dimensional plane of the index and the long-term rainfall index is divided into unit grid areas formed by the grid lines, and for each unit grid area, learning data on occurrence of sediment disasters exists in the unit grid area, and the unit grid A radial basis function is set only when a radial basis function is not set at the upper right grid point forming the region, and there is learning data that does not cause sediment disaster in the unit grid region, and the unit grid region is Analyzing discriminant interface by constructing discriminant interface with means to set non-generated radial basis function at the lattice point only when the lower left lattice point is not set Is a process to be stored in the database,
In the third step, the occurrence information line creation unit reads out the discrimination boundary surface from the discrimination boundary surface analysis database, and standardizes it as a contour line corresponding to a predetermined occurrence risk, the landslide occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning standard It is a step of creating at least one of the lines .

請求項9記載の発明は、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データの標準化を実行する標準化解析部と、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所望の間隔の格子線で形成される単位格子領域に分割して格子点上に放射状基底関数を設定して判別境界面を構築する判別境界面解析部と、土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する発生情報線作成部とを有する土砂災害の警戒避難支援システムにおいて、
標準化解析部は、予め実データベースに格納された又は入力部から入力された実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データを標準化して標準化学習データを生成して、標準化データベースに格納し、
判別境界面解析部は、標準化データベースから標準化学習データを読み出し、標準化された短期降雨指標と長期降雨指標をそれぞれ示す軸にそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り発生の放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に土砂災害非発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に非発生の放射状基底関数を設定する手段を有して判別境界面を構築して、判別境界面解析データベースに格納し、
発生情報線作成部は、判別境界面解析データベースから判別境界面を読み出し、所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成するものである。
The invention according to claim 9 includes a standardization analysis unit that performs standardization of actual learning data including a data set of a short-term rainfall index, a long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of landslide disaster, and a short-term rainfall index and a long-term rainfall index. A discriminant boundary surface analysis unit that constructs a discriminant boundary surface by dividing a two-dimensional plane into unit lattice regions formed by grid lines with a desired interval and setting radial basis functions on the lattice points, and the occurrence limit of sediment disasters In a warning and evacuation support system for earth and sand disasters having an occurrence information line creation unit that creates at least one of a line, an evacuation reference line, and a warning reference line,
The standardization analysis unit generates the standardized learning data by standardizing the actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index from the actual learning data stored in advance in the actual database or input from the input unit. Store and
The discriminant interface analysis unit reads the standardized learning data from the standardized database, sets grid lines at predetermined intervals on the axes indicating the standardized short-term rainfall index and the long-term rainfall index, and sets the short-term rainfall index and the long-term rainfall index. Are divided into unit grid areas formed by the grid lines, and for each unit grid area, there are learning data on occurrence of earth and sand disasters in the unit grid area, and the upper right corner of the unit grid area is formed. Set the radial basis function to be generated only when no radial basis function is set for the grid point, and there is no sediment disaster occurrence data in the unit grid area, and the lower left grid point that forms the unit grid area Only when the radial basis function is not set in, the discriminant boundary surface is constructed with means for setting a non-generated radial basis function at the lattice point, and the discriminant boundary surface analysis database is stored. To pay,
The occurrence information line creation unit reads out the discrimination boundary surface from the discrimination boundary surface analysis database, and at least one of the occurrence limit line of landslide disaster, the evacuation reference line, and the warning reference line standardized as a contour line corresponding to a predetermined occurrence risk level. To create .

請求項10記載の発明は、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データの標準化を実行する標準化解析部と、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所望の間隔の格子線で形成される単位格子領域に分割して格子点上に放射状基底関数を設定して判別境界面を構築する判別境界面解析部と、土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する発生情報線作成部とを有する土砂災害の警戒避難支援システムにおいて、
標準化解析部は、予め実データベースに格納された又は入力部から入力された実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データを標準化して標準化学習データを生成して、標準化データベースに格納し、
判別境界面解析部は、標準化データベースから標準化学習データを読み出し、標準化された短期降雨指標と長期降雨指標をそれぞれ示す軸にそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り発生の放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に土砂災害非発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に非発生の放射状基底関数を設定する手段と、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数を設定する手段において、設定される単位格子領域毎に標準化された短期降雨指標と長期降雨指標に対応して含まれる土砂災害発生の学習データ及び土砂災害非発生の学習データをクラスタリングする手段と、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数を設定する手段において設定された発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段と、
土砂災害発生の学習データ及び土砂災害非発生の学習データをクラスタリングする手段によってクラスタリングされた学習データと、発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段によって最適化された半径とを用いた発生の放射状基底関数と非発生の放射状基底関数を合成する手段と、
を有して判別境界面を構築して、判別境界面解析データベースに格納し、
発生情報線作成部は、判別境界面解析データベースから判別境界面を読み出し所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成するものである。
The invention described in claim 10 includes a standardization analysis unit that performs standardization of actual learning data including a data set of a short-term rainfall index, a long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of landslide disaster, and a short-term rainfall index and a long-term rainfall index. A discriminant boundary surface analysis unit that constructs a discriminant boundary surface by dividing a two-dimensional plane into unit lattice regions formed by grid lines with a desired interval and setting radial basis functions on the lattice points, and the occurrence limit of sediment disasters In a warning and evacuation support system for earth and sand disasters having an occurrence information line creation unit that creates at least one of a line, an evacuation reference line, and a warning reference line,
The standardization analysis unit generates the standardized learning data by standardizing the actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index from the actual learning data stored in advance in the actual database or input from the input unit. Store and
The discriminant interface analysis unit reads the standardized learning data from the standardized database, sets grid lines at predetermined intervals on the axes indicating the standardized short-term rainfall index and the long-term rainfall index, and sets the short-term rainfall index and the long-term rainfall index. Are divided into unit grid areas formed by the grid lines, and for each unit grid area, there are learning data on occurrence of earth and sand disasters in the unit grid area, and the upper right corner of the unit grid area is formed. Set the radial basis function to be generated only when no radial basis function is set for the grid point, and there is no sediment disaster occurrence data in the unit grid area, and the lower left grid point that forms the unit grid area Means for setting a non-generated radial basis function at the lattice point only when a radial basis function is not set in
In the means for setting the generated radial basis function and the non-occurring radial basis function, the learning data and the earth and sand disaster occurrence data included corresponding to the short-term rainfall index and the long-term rainfall index standardized for each unit grid area to be set A means of clustering non-disaster learning data;
Means for optimizing the radius of the generated radial basis function and the non-generated radial basis function set in the means for setting the generated radial basis function and the non-generating radial basis function;
Optimized by means of learning data clustered by means of clustering learning data on occurrence of landslide disaster and learning data on non-occurrence of landslide disaster, and means for optimizing the radius of radial basis functions of occurrence and non-occurrence of radial basis functions Means for combining generated and non-generated radial basis functions with a radius
To construct a discriminant boundary surface, store it in the discriminant boundary surface analysis database,
The occurrence information line creation unit reads out the discrimination boundary surface from the discrimination boundary surface analysis database and creates at least one of the occurrence limit line of landslide disaster, evacuation reference line, and warning reference line standardized as contour lines corresponding to the predetermined occurrence risk To do .

上記の目的を達成するため、請求項1の発明は、標準化解析部によって短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データの標準化を実行する第1の工程と、判別境界面解析部によって短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所望の間隔の格子線で形成される単位格子領域に分割して格子点上に放射状基底関数を設定し、この格子点上の放射状基底関数を合成することで形成される判別境界面を構築する第2の工程と、発生情報線作成部によって土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する第3の工程とを有する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法であって、
第1の工程は、標準化解析部が、予め実データベースに格納された又は入力部から入力された実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データを標準化して標準化学習データを生成して、標準化データベースに格納する工程であり、
第2の工程は、判別境界面解析部が、標準化データベースから標準化学習データを読み出し、標準化された短期降雨指標と長期降雨指標をそれぞれ示す軸にそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の標準化学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り発生の放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に土砂災害非発生の標準化学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に非発生の放射状基底関数を設定する手段と、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数を設定する手段において、設定される単位格子領域毎に標準化された短期降雨指標と長期降雨指標に対応して含まれる土砂災害発生の標準化学習データ及び土砂災害非発生の標準化学習データをクラスタリングする手段と、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数を設定する手段において設定された発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段と、
土砂災害発生の標準化学習データ及び土砂災害非発生の標準化学習データをクラスタリングする手段によってクラスタリングされた標準化学習データと、発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段によって最適化された半径とを用いた発生の放射状基底関数と非発生の放射状基底関数を合成する手段と、
を有して判別境界面を構築して、判別境界面解析データベースに格納する工程であり、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段は、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所定間隔の格子線で形成される単位格子領域内に存在する土砂災害の発生データと土砂災害の非発生データによって、土砂災害の発生領域と非発生領域と混在領域の3グループに分類し、予め設定した上下限値内を条件として半径の初期値を発生する第1の乱数発生手段を備えて、この第1の乱数発生手段によって複数の半径の初期値を発生させ、該発生させた複数の半径の初期値の放射状基底関数の目的関数を求め、該目的関数の値が最も小さくなる点を最適化の半径の初期値として設定し、かつ、3つのグループ毎にそれぞれ短期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径と長期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径とが同じに設定される初期点設定手段と、
目的関数に含まれる複数の変数から1の変数を選択する第2の乱数発生手段と、下限値0と所定上限値内を条件としてステップ幅係数を発生させる第3の乱数発生手段とを備えて、最適化の半径の初期値の変数で規定される現在値の目的関数の感度とステップ幅係数の積をステップ幅としてトンネル先値を所定の条件の下に設定しこのトンネル先値を現在値として更新するトンネル処理手段と、
トンネル処理手段によって更新された現在値の目的関数の変数に対する感度を求めてこの感度に従って目的関数の値を最小化する局所値を求めるための収束計算を行う最急降下処理手段と、
この最急降下処理手段によって得られた局所値の目的関数の値が所定の条件を満足する場合には局所値を最適値とし、所定の条件を満足しない場合には最適化計算回数を更新してトンネル処理手段に戻って最適化処理を続行する判定手段と、を有し、
トンネル処理手段における所定の条件は、トンネル先値の放射状基底関数の半径が予め設定された最小値以上であること、及び土砂災害の発生領域と非発生領域における長期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径と短期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径との最大比率が設定値を超えないことであることを特徴とし、
最急降下処理手段における所定の条件は、目的関数の値の変化量の絶対値が予め設定された所定の値より小さいあるいは最適化計算回数が予め設定された所定の許容回数よりも大きいこと、及び土砂災害の発生領域と非発生領域における長期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径と短期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径との最大比率が設定値を超えないことであることを特徴とし、
第3の工程は、発生情報線作成部が、判別境界面解析データベースから判別境界面を読み出し、所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程というものである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is the first aspect in which the standardization analysis unit performs standardization of actual learning data including a data set of short-term rainfall index, long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of landslide disaster. By dividing the two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index into unit grid areas formed by grid lines of desired intervals by the process and the discriminant boundary surface analysis unit, a radial basis function is set on the grid points , A second step of constructing a discriminant boundary surface formed by synthesizing the radial basis functions on the lattice points, and at least one of the occurrence limit line of the earth and sand disaster, the evacuation reference line, and the warning reference line by the generation information line creation unit A method for creating a sediment-related disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line having a third step of creating any one of the following steps:
In the first step, the standardization analysis unit generates standardized learning data by standardizing the actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index among the actual learning data stored in advance in the actual database or input from the input unit. And storing it in a standardized database.
In the second step, the discriminant boundary surface analysis unit reads standardized learning data from the standardized database, sets grid lines at predetermined intervals on the axes indicating the standardized short-term rainfall index and the long-term rainfall index, respectively. The two-dimensional plane of the index and the long-term rainfall index is divided into unit grid areas formed by the grid lines, and for each unit grid area, standardized learning data for occurrence of sediment disasters exists in the unit grid area and the unit A radial basis function is set only when no radial basis function is set at the upper right grid point forming the grid area, and there is standardized learning data that does not cause sediment disasters in the unit grid area, and the unit grid Means for setting a non-generating radial basis function at a lattice point only when the radial basis function is not set at the lower left lattice point forming the region ;
Standardized learning data for occurrence of landslide disasters corresponding to the short-term rainfall index and long-term rainfall index standardized for each set unit grid area in the means for setting the generated radial basis function and the non-generating radial basis function, and A means of clustering standardized learning data that does not cause sediment disasters,
Means for optimizing the radius of the generated radial basis function and the non-generated radial basis function set in the means for setting the generated radial basis function and the non-generating radial basis function;
By standardized learning data clustered by means of clustering standardized learning data of landslide occurrence and non-occurrence of landslide disasters, and by means of means to optimize the radius of generated radial basis functions and non-generated radial basis functions Means for combining generated and non-generated radial basis functions with optimized radii;
And constructing a discrimination boundary surface and storing it in the discrimination boundary surface analysis database,
The means for optimizing the radius of the generated radial basis function and the non-generated radial basis function exists in the unit cell area formed by a grid line with a predetermined interval between the two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index. Categorized into 3 groups of landslide disaster occurrence area, non-occurrence area and mixed area based on the occurrence data of landslide disaster and non-occurrence data of landslide disaster, and the initial value of radius is generated within the preset upper and lower limit values First random number generating means for generating a plurality of initial values of a plurality of radii by the first random number generating means, obtaining an objective function of a radial basis function of the generated initial values of the plurality of radii, The point where the value of the objective function is the smallest is set as the initial value of the optimization radius, and the radial basis function radius in the short-term rainfall index axis direction and the radial basis function in the long-term rainfall index axis direction are set for each of the three groups. An initial point setting means and the radius of the are set to the same,
A second random number generating means for selecting one variable from a plurality of variables included in the objective function; and a third random number generating means for generating a step width coefficient on the condition of a lower limit value of 0 and a predetermined upper limit value. The tunnel destination value is set under a predetermined condition with the product of the sensitivity of the objective function of the current value defined by the variable of the initial value of the optimization radius and the step width coefficient as the step width, and this tunnel destination value is set as the current value. Tunnel processing means to be updated as
A steepest descent processing means for calculating a sensitivity for a variable of the objective function of the current value updated by the tunnel processing means and performing a convergence calculation for obtaining a local value that minimizes the value of the objective function according to the sensitivity;
When the value of the objective function of the local value obtained by the steepest descent processing means satisfies a predetermined condition, the local value is set as an optimum value, and when the predetermined condition is not satisfied, the number of optimization calculations is updated. Determination means for returning to the tunnel processing means and continuing the optimization process,
The predetermined condition in the tunnel processing means is that the radius of the radial basis function of the tunnel destination value is not less than the preset minimum value, and the radial basis function in the long-term rainfall index axis direction in the occurrence and non-occurrence areas of sediment disasters Characterized in that the maximum ratio of the radius and the radial basis function radius in the direction of the short-term rainfall index axis does not exceed the set value,
The predetermined condition in the steepest descent processing means is that the absolute value of the amount of change in the value of the objective function is smaller than a predetermined value or the number of optimization calculations is larger than a predetermined allowable number of times, and The maximum ratio between the radial basis function radius in the long-term rainfall index axis direction and the radial basis function radius in the short-term rainfall index axis direction in the occurrence and non-occurrence areas of sediment disasters is characterized by not exceeding the set value. ,
In the third step, the occurrence information line creation unit reads out the discrimination boundary surface from the discrimination boundary surface analysis database, and standardizes it as a contour line corresponding to a predetermined occurrence risk, the landslide occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning standard This is a process of creating at least one of the lines.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法において、前記設定する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線は、地形要因による土砂災害発生の潜在危険度が異なる複数の斜面あるいは複数の渓流を含む、地域全体の斜面あるいは渓流の発生限界線であることを特徴とするものである。 The invention according to claim 2 is the method for creating the sediment disaster occurrence limit line, the evacuation reference line and the warning reference line according to claim 1 , wherein the set sediment disaster occurrence limit line, the evacuation reference line and the warning reference line are set. Is characterized by the occurrence limit of slopes or streams in the entire region, including multiple slopes or mountain streams with different potential risks of landslides due to topographic factors.

請求項3記載の発明は、コンピュータに、標準化解析部によって短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データの標準化を実行する第1の工程と、判別境界面解析部によって短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所望の間隔の格子線で形成される単位格子領域に分割して格子点上に放射状基底関数を設定し、この格子点上の放射状基底関数を合成することで形成される判別境界面を構築する第2の工程と、発生情報線作成部によって土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する第3の工程とを実行させる土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成プログラムであって、
第1の工程は、標準化解析部が、予め実データベースに格納された又は入力部から入力された実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データを標準化して標準化学習データを生成して、標準化データベースに格納する工程であり、
第2の工程は、判別境界面解析部が、標準化データベースから標準化学習データを読み出し、標準化された短期降雨指標と長期降雨指標をそれぞれ示す軸にそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の標準化学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り発生の放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に土砂災害非発生の標準化学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に非発生の放射状基底関数を設定する手段と、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数を設定する手段において、設定される単位格子領域毎に標準化された短期降雨指標と長期降雨指標に対応して含まれる土砂災害発生の標準化学習データ及び土砂災害非発生の標準化学習データをクラスタリングする手段と、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数を設定する手段において設定された発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段と、
土砂災害発生の標準化学習データ及び土砂災害非発生の標準化学習データをクラスタリングする手段によってクラスタリングされた標準化学習データと、発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段によって最適化された半径とを用いた発生の放射状基底関数と非発生の放射状基底関数を合成する手段と、
を有して判別境界面を構築して、判別境界面解析データベースに格納する工程であり、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段は、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所定間隔の格子線で形成される単位格子領域内に存在する土砂災害の発生データと土砂災害の非発生データによって、土砂災害の発生領域と非発生領域と混在領域の3グループに分類し、予め設定した上下限値内を条件として半径の初期値を発生する第1の乱数発生手段を備えて、この第1の乱数発生手段によって複数の半径の初期値を発生させ、該発生させた複数の半径の初期値の放射状基底関数の目的関数を求め、該目的関数の値が最も小さくなる点を最適化の半径の初期値として設定し、かつ、3つのグループ毎にそれぞれ短期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径と長期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径とが同じに設定される初期点設定手段と、
目的関数に含まれる複数の変数から1の変数を選択する第2の乱数発生手段と、下限値0と所定上限値内を条件としてステップ幅係数を発生させる第3の乱数発生手段とを備えて、最適化の半径の初期値の変数で規定される現在値の目的関数の感度とステップ幅係数の積をステップ幅としてトンネル先値を所定の条件の下に設定しこのトンネル先値を現在値として更新するトンネル処理手段と、
トンネル処理手段によって更新された現在値の目的関数の変数に対する感度を求めてこの感度に従って目的関数の値を最小化する局所値を求めるための収束計算を行う最急降下処理手段と、
この最急降下処理手段によって得られた局所値の目的関数の値が所定の条件を満足する場合には局所値を最適値とし、所定の条件を満足しない場合には最適化計算回数を更新してトンネル処理手段に戻って最適化処理を続行する判定手段と、を有し、
トンネル処理手段における所定の条件は、トンネル先値の放射状基底関数の半径が予め設定された最小値以上であること、及び土砂災害の発生領域と非発生領域における長期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径と短期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径との最大比率が設定値を超えないことであることを特徴とし、
最急降下処理手段における所定の条件は、目的関数の値の変化量の絶対値が予め設定された所定の値より小さいあるいは最適化計算回数が予め設定された所定の許容回数よりも大きいこと、及び土砂災害の発生領域と非発生領域における長期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径と短期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径との最大比率が設定値を超えないことであることを特徴とし、
第3の工程は、発生情報線作成部が、判別境界面解析データベースから判別境界面を読み出し、所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程であることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, the computer includes a first step of performing standardization of actual learning data including a data set of a short-term rainfall index, a long-term rainfall index, and a sediment disaster occurrence / non-occurrence by a standardization analysis unit, and a discrimination The boundary plane analysis unit divides the two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index into unit grid regions formed by grid lines with a desired interval, and sets radial basis functions on the grid points. A second step of constructing a discriminant boundary surface formed by synthesizing the radial basis functions of and a generation information line creation unit create at least one of the sediment disaster occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line A program for creating a landslide disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line for executing the third step,
In the first step, the standardization analysis unit generates standardized learning data by standardizing the actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index among the actual learning data stored in advance in the actual database or input from the input unit. And storing it in a standardized database.
In the second step, the discriminant boundary surface analysis unit reads standardized learning data from the standardized database, sets grid lines at predetermined intervals on the axes indicating the standardized short-term rainfall index and the long-term rainfall index, respectively. The two-dimensional plane of the index and the long-term rainfall index is divided into unit grid areas formed by the grid lines, and for each unit grid area, standardized learning data for occurrence of sediment disasters exists in the unit grid area and the unit A radial basis function is set only when no radial basis function is set at the upper right grid point forming the grid area, and there is standardized learning data that does not cause sediment disasters in the unit grid area, and the unit grid Means for setting a non-generating radial basis function at a lattice point only when the radial basis function is not set at the lower left lattice point forming the region ;
Standardized learning data for occurrence of landslide disasters corresponding to the short-term rainfall index and long-term rainfall index standardized for each set unit grid area in the means for setting the generated radial basis function and the non-generating radial basis function, and A means of clustering standardized learning data that does not cause sediment disasters,
Means for optimizing the radius of the generated radial basis function and the non-generated radial basis function set in the means for setting the generated radial basis function and the non-generating radial basis function;
By standardized learning data clustered by means of clustering standardized learning data of landslide occurrence and non-occurrence of landslide disasters, and by means of means to optimize the radius of generated radial basis functions and non-generated radial basis functions Means for combining generated and non-generated radial basis functions with optimized radii;
And constructing a discrimination boundary surface and storing it in the discrimination boundary surface analysis database,
The means for optimizing the radius of the generated radial basis function and the non-generated radial basis function exists in the unit cell area formed by a grid line with a predetermined interval between the two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index. Categorized into 3 groups of landslide disaster occurrence area, non-occurrence area and mixed area based on the occurrence data of landslide disaster and non-occurrence data of landslide disaster, and the initial value of radius is generated within the preset upper and lower limit values First random number generating means for generating a plurality of initial values of a plurality of radii by the first random number generating means, obtaining an objective function of a radial basis function of the generated initial values of the plurality of radii, The point where the value of the objective function is the smallest is set as the initial value of the optimization radius, and the radial basis function radius in the short-term rainfall index axis direction and the radial basis function in the long-term rainfall index axis direction are set for each of the three groups. An initial point setting means and the radius of the are set to the same,
A second random number generating means for selecting one variable from a plurality of variables included in the objective function; and a third random number generating means for generating a step width coefficient on the condition of a lower limit value of 0 and a predetermined upper limit value. The tunnel destination value is set under a predetermined condition with the product of the sensitivity of the objective function of the current value defined by the variable of the initial value of the optimization radius and the step width coefficient as the step width, and this tunnel destination value is set as the current value. Tunnel processing means to be updated as
A steepest descent processing means for calculating a sensitivity for a variable of the objective function of the current value updated by the tunnel processing means and performing a convergence calculation for obtaining a local value that minimizes the value of the objective function according to the sensitivity;
When the value of the objective function of the local value obtained by the steepest descent processing means satisfies a predetermined condition, the local value is set as an optimum value, and when the predetermined condition is not satisfied, the number of optimization calculations is updated. Determination means for returning to the tunnel processing means and continuing the optimization process,
The predetermined condition in the tunnel processing means is that the radius of the radial basis function of the tunnel destination value is not less than the preset minimum value, and the radial basis function in the long-term rainfall index axis direction in the occurrence and non-occurrence areas of sediment disasters Characterized in that the maximum ratio of the radius and the radial basis function radius in the direction of the short-term rainfall index axis does not exceed the set value,
The predetermined condition in the steepest descent processing means is that the absolute value of the amount of change in the value of the objective function is smaller than a predetermined value or the number of optimization calculations is larger than a predetermined allowable number of times, and The maximum ratio between the radial basis function radius in the long-term rainfall index axis direction and the radial basis function radius in the short-term rainfall index axis direction in the occurrence and non-occurrence areas of sediment disasters is characterized by not exceeding the set value. ,
In the third step, the occurrence information line creation unit reads out the discrimination boundary surface from the discrimination boundary surface analysis database, and standardizes it as a contour line corresponding to a predetermined occurrence risk, the landslide occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning standard It is a step of creating at least one of the lines.

請求項4記載の発明は、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データの標準化を実行する標準化解析部と、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所望の間隔の格子線で形成される単位格子領域に分割して格子点上に放射状基底関数を設定し、この格子点上の放射状基底関数を合成することで形成される判別境界面を構築する判別境界面解析部と、土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する発生情報線作成部とを有する土砂災害の警戒避難支援システムにおいて、
標準化解析部は、予め実データベースに格納された又は入力部から入力された実学習データのうち、短期降雨指標と長期降雨指標の実データを標準化して標準化学習データを生成して、標準化データベースに格納し、
判別境界面解析部は、標準化データベースから標準化学習データを読み出し、標準化された短期降雨指標と長期降雨指標をそれぞれ示す軸にそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の標準化学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り発生の放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に土砂災害非発生の標準化学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に非発生の放射状基底関数を設定する手段と、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数を設定する手段において、設定される単位格子領域毎に標準化された短期降雨指標と長期降雨指標に対応して含まれる土砂災害発生の標準化学習データ及び土砂災害非発生の標準化学習データをクラスタリングする手段と、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数を設定する手段において設定された発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段と、
土砂災害発生の標準化学習データ及び土砂災害非発生の標準化学習データをクラスタリングする手段によってクラスタリングされた標準化学習データと、発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段によって最適化された半径とを用いた発生の放射状基底関数と非発生の放射状基底関数を合成する手段と、
を有して判別境界面を構築して、判別境界面解析データベースに格納し、
発生の放射状基底関数及び非発生の放射状基底関数の半径の最適化を図る手段は、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を所定間隔の格子線で形成される単位格子領域内に存在する土砂災害の発生データと土砂災害の非発生データによって、土砂災害の発生領域と非発生領域と混在領域の3グループに分類し、予め設定した上下限値内を条件として半径の初期値を発生する第1の乱数発生手段を備えて、この第1の乱数発生手段によって複数の半径の初期値を発生させ、該発生させた複数の半径の初期値の放射状基底関数の目的関数を求め、該目的関数の値が最も小さくなる点を最適化の半径の初期値として設定し、かつ、3つのグループ毎にそれぞれ短期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径と長期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径とが同じに設定される初期点設定手段と、
目的関数に含まれる複数の変数から1の変数を選択する第2の乱数発生手段と、下限値0と所定上限値内を条件としてステップ幅係数を発生させる第3の乱数発生手段とを備えて、最適化の半径の初期値の変数で規定される現在値の目的関数の感度とステップ幅係数の積をステップ幅としてトンネル先値を所定の条件の下に設定しこのトンネル先値を現在値として更新するトンネル処理手段と、
トンネル処理手段によって更新された現在値の目的関数の変数に対する感度を求めてこの感度に従って目的関数の値を最小化する局所値を求めるための収束計算を行う最急降下処理手段と、
この最急降下処理手段によって得られた局所値の目的関数の値が所定の条件を満足する場合には局所値を最適値とし、所定の条件を満足しない場合には最適化計算回数を更新してトンネル処理手段に戻って最適化処理を続行する判定手段と、を有し、
トンネル処理手段における所定の条件は、トンネル先値の放射状基底関数の半径が予め設定された最小値以上であること、及び土砂災害の発生領域と非発生領域における長期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径と短期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径との最大比率が設定値を超えないことであることを特徴とし、
最急降下処理手段における所定の条件は、目的関数の値の変化量の絶対値が予め設定された所定の値より小さいあるいは最適化計算回数が予め設定された所定の許容回数よりも大きいこと、及び土砂災害の発生領域と非発生領域における長期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径と短期降雨指標軸方向の放射状基底関数の半径との最大比率が設定値を超えないことであることを特徴とし、
発生情報線作成部は、判別境界面解析データベースから判別境界面を読み出し、所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成するものである。
The invention described in claim 4 includes a standardization analysis unit that performs standardization of actual learning data including a data set of a short-term rainfall index, a long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of landslide disaster, and a short-term rainfall index and a long-term rainfall index. A discriminant boundary formed by dividing a two-dimensional plane into unit lattice areas formed by lattice lines with a desired interval, setting a radial basis function on the lattice point, and combining the radial basis functions on the lattice point In a landslide disaster warning and evacuation support system having a discriminant boundary surface analysis unit that constructs a surface, and an occurrence information line creation unit that creates at least one of the occurrence limit line, evacuation reference line, and warning reference line of a landslide disaster,
The standardization analysis unit generates the standardized learning data by standardizing the actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index from the actual learning data stored in advance in the actual database or input from the input unit. Store and
The discriminant interface analysis unit reads the standardized learning data from the standardized database, sets grid lines at predetermined intervals on the axes indicating the standardized short-term rainfall index and the long-term rainfall index, and sets the short-term rainfall index and the long-term rainfall index. Is divided into unit grid areas formed by the grid lines, and for each unit grid area, standardized learning data for occurrence of earth and sand disasters exists in the unit grid area and forms the unit grid area. A radial basis function is set only when no radial basis function is set at the grid point of the grid, and there is standardized learning data that does not cause sediment disaster in the unit grid area, and the unit grid area is formed at the bottom left Means for setting a non-generated radial basis function at a lattice point only when a radial basis function is not set at the lattice point ;
Standardized learning data for occurrence of landslide disasters corresponding to the short-term rainfall index and long-term rainfall index standardized for each set unit grid area in the means for setting the generated radial basis function and the non-generating radial basis function, and A means of clustering standardized learning data that does not cause sediment disasters,
Means for optimizing the radius of the generated radial basis function and the non-generated radial basis function set in the means for setting the generated radial basis function and the non-generating radial basis function;
By standardized learning data clustered by means of clustering standardized learning data of landslide occurrence and non-occurrence of landslide disasters, and by means of means to optimize the radius of generated radial basis functions and non-generated radial basis functions Means for synthesizing generated and non-generated radial basis functions with an optimized radius;
To construct a discriminant boundary surface, store it in the discriminant boundary surface analysis database,
The means for optimizing the radius of the generated radial basis function and the non-generated radial basis function exists in the unit cell area formed by a grid line with a predetermined interval between the two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index. Categorized into 3 groups of landslide disaster occurrence area, non-occurrence area and mixed area based on the occurrence data of landslide disaster and non-occurrence data of landslide disaster, and the initial value of radius is generated within the preset upper and lower limit values First random number generating means for generating a plurality of initial values of a plurality of radii by the first random number generating means, obtaining an objective function of a radial basis function of the generated initial values of the plurality of radii, The point where the value of the objective function is the smallest is set as the initial value of the optimization radius, and the radial basis function radius in the short-term rainfall index axis direction and the radial basis function in the long-term rainfall index axis direction are set for each of the three groups. An initial point setting means and the radius of the are set to the same,
A second random number generating means for selecting one variable from a plurality of variables included in the objective function; and a third random number generating means for generating a step width coefficient on the condition of a lower limit value of 0 and a predetermined upper limit value. The tunnel destination value is set under a predetermined condition with the product of the sensitivity of the objective function of the current value defined by the variable of the initial value of the optimization radius and the step width coefficient as the step width, and this tunnel destination value is set as the current value. Tunnel processing means to be updated as
A steepest descent processing means for calculating a sensitivity for a variable of the objective function of the current value updated by the tunnel processing means and performing a convergence calculation for obtaining a local value that minimizes the value of the objective function according to the sensitivity;
When the value of the objective function of the local value obtained by the steepest descent processing means satisfies a predetermined condition, the local value is set as an optimum value, and when the predetermined condition is not satisfied, the number of optimization calculations is updated. Determination means for returning to the tunnel processing means and continuing the optimization process,
The predetermined condition in the tunnel processing means is that the radius of the radial basis function of the tunnel destination value is not less than the preset minimum value, and the radial basis function in the long-term rainfall index axis direction in the occurrence and non-occurrence areas of sediment disasters Characterized in that the maximum ratio of the radius and the radial basis function radius in the direction of the short-term rainfall index axis does not exceed the set value,
The predetermined condition in the steepest descent processing means is that the absolute value of the amount of change in the value of the objective function is smaller than a predetermined value or the number of optimization calculations is larger than a predetermined allowable number of times, and The maximum ratio between the radial basis function radius in the long-term rainfall index axis direction and the radial basis function radius in the short-term rainfall index axis direction in the occurrence and non-occurrence areas of sediment disasters is characterized by not exceeding the set value. ,
The occurrence information line creation unit reads out the discrimination boundary surface from the discrimination boundary surface analysis database, and at least one of the occurrence limit line of landslide disaster, the evacuation reference line, and the warning reference line standardized as a contour line corresponding to a predetermined occurrence risk level. To create.

Claims (22)

複数の入力素子を有する入力層と複数の中間素子を有する中間層と1つの出力素子を有する出力層との階層構造を備え該中間素子が放射状基底関数(RBF)であり該複数の中間素子と出力素子との結線の重みを学習するRBFネットワークを用い、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる複数の学習データを学習することにより、該短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害の発生危険度とからなる判別境界面を構築し、該判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法であって、前記短期降雨指標と長期降雨指標のデータとしてそれぞれ降雨量の次元を有する実データを用いた短期降雨指標と長期降雨指標と前記土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データのうち、前記短期降雨指標と長期降雨指標の実データにそれぞれ所定の変換を施して標準化データとした短期降雨指標と長期降雨指標と前記土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる標準化学習データを求める工程と、該標準化学習データを前記RBFネットワークの学習データとして前記判別境界面を構築する工程と、前記判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程とを有することを特徴とする土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   A hierarchical structure of an input layer having a plurality of input elements, an intermediate layer having a plurality of intermediate elements, and an output layer having one output element, wherein the intermediate element is a radial basis function (RBF) and the plurality of intermediate elements Using the RBF network that learns the weight of the connection with the output element, by learning a plurality of learning data consisting of a data set of short-term rainfall index, long-term rainfall index, and sediment disaster occurrence / non-occurrence, the short-term rainfall index and A discriminant boundary surface consisting of a long-term rainfall index and the risk of occurrence of landslide disasters is constructed, and as the contour lines corresponding to the predetermined risk of occurrence of the discriminant boundary surface, the occurrence limits of landslide disasters, evacuation reference lines and warning reference lines A method for creating a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line for creating at least one of the following: Among the actual learning data consisting of the data set of short-term rainfall index, long-term rainfall index and landslide disaster occurrence / non-occurrence using real data to perform the predetermined conversion respectively to the actual data of the short-term rainfall index and long-term rainfall index A step of obtaining standardized learning data comprising a data set of short-term rainfall index, long-term rainfall index and sediment disaster occurrence / non-occurrence as standardized data, and using the standardized learning data as learning data of the RBF network A step of constructing a surface, and a step of creating at least one of a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line standardized as contour lines corresponding to a predetermined occurrence risk of the discrimination boundary surface A method for creating the occurrence limit of landslide disasters, evacuation reference lines, and warning reference lines. 前記放射状基底関数は、ガウス関数であることを特徴とする請求項1記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The method for creating a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to claim 1, wherein the radial basis function is a Gaussian function. 前記標準化学習データを求める工程は、前記実学習データから短期降雨指標と長期降雨指標の実データの最大値をそれぞれ求め、その最大値にそれぞれ1以上で予め設定される第1の定数を掛けてそれぞれの実データ基準値を算出し、該それぞれの実データ基準値で予め設定される短期降雨指標と長期降雨指標それぞれの第2の定数を除したそれぞれの比率を算出し、該それぞれの比率を前記短期降雨指標と長期降雨指標それぞれの実学習データに掛けることによって無次元化する変換を行い、それらを標準化データとして用いて標準化学習データを求める工程であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The step of obtaining the standardized learning data obtains the maximum values of the actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index from the actual learning data, respectively, and multiplies the maximum value by a first constant preset at 1 or more. Each actual data reference value is calculated, and each ratio obtained by dividing the second constant of each of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index set in advance by each actual data reference value is calculated. 2. The step of performing non-dimensional conversion by multiplying actual learning data of each of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index, and obtaining standardized learning data using them as standardized data. The method for creating the sediment disaster occurrence limit line, evacuation reference line, and warning reference line described in Item 2. 前記判別境界面を構築する工程は、前記放射状基底関数の中心位置を設定する工程を有し、該工程は、前記短期降雨指標を示す軸(以下、短期降雨指標軸という。)と長期降雨指標を示す軸(以下、長期降雨指標軸という。)とにそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に非発生の学習データが存在しかつ該単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に放射状基底関数を設定する工程であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The step of constructing the discriminant boundary surface includes a step of setting a center position of the radial basis function, which includes an axis indicating the short-term rainfall index (hereinafter referred to as a short-term rainfall index axis) and a long-term rainfall index. A grid line with a predetermined interval is set on each of the axes (hereinafter referred to as the long-term rainfall index axis), and a two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index is defined as a unit grid area formed by the grid lines. The grid is divided for each unit grid area only when there is learning data on occurrence of sediment disaster in the unit grid area and no radial basis function is set at the upper right grid point forming the unit grid area. A radial basis function is set at a point, and non-occurrence learning data exists in the unit cell region, and the radial basis function is not set at the lower left point forming the unit cell region. Set radial basis functions Claims 1 to landslides occurrence limit line according to any one of claims 3, create evacuation reference line and the warning reference line method, characterized in that a step of. 前記判別境界面を構築する工程は、前記単位格子領域毎に土砂災害発生・非発生の学習データをそれぞれクラスタリングする工程を有し、該工程は、土砂災害の発生・非発生それぞれにつき、前記単位格子領域内の前記学習データに予め設定された学習データの上限数と予め設定された前記結線の重みの抑制パラメータの上限値と下限値をデータベースから読み出し、前記単位格子領域毎に発生・非発生の学習データそれぞれにつきその抑制パラメータを、前記単位格子領域内の前記学習データの数に基づき、前記上限数以上の学習データを有する単位格子領域の学習データには前記抑制パラメータの下限値を設定し、前記学習データが一つのみである単位格子領域の学習データには前記抑制パラメータの上限値を設定し、その間の数の学習データを有する単位格子領域の学習データには前記抑制パラメータの上限値と下限値を比例配分して設定する工程と、前記単位格子領域毎に発生と非発生の学習データそれぞれにつき、学習データが複数存在する場合には、その複数の学習データを前記短期降雨指標軸と長期降雨指標軸からなる座標空間において重心法により新たな学習データを一つ設定しその元の前記複数の学習データを削除する工程とを有することを特徴とする請求項4記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The step of constructing the discriminant boundary surface includes a step of clustering learning data on occurrence / non-occurrence of landslide disaster for each unit grid area, and the step includes the unit for each occurrence / non-occurrence of landslide disaster. Read out the upper limit value and lower limit value of the learning data preset in the learning data in the lattice area and the preset weight suppression parameter of the connection weight from the database, and generate / not occur for each unit lattice area Based on the number of learning data in the unit cell region, the suppression parameter for each learning data is set to the learning data in the unit cell region having learning data equal to or greater than the upper limit number, and the lower limit value of the suppression parameter is set. The upper limit value of the suppression parameter is set in the learning data of the unit cell region where the learning data is only one, and the number of learning in the meantime is set. Learning data of the unit grid area having data, the learning data for each of the generated and non-generated learning data for each unit grid area, the upper limit value and the lower limit value of the suppression parameter is proportionally distributed and set When there are a plurality of learning data, one new learning data is set by the centroid method in the coordinate space composed of the short-term rainfall index axis and the long-term rainfall index axis, and the original learning data is deleted. A method for creating a sediment-related disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to claim 4. 前記判別境界面を構築する工程は、前記放射状基底関数を予め設定された条件により複数のグループに分類する工程と、該分類されたグループはそれぞれ同じ半径を有する放射状基底関数から成るグループであるとして、前記RBFネットワークの目的関数を最適化の目的関数とし前記グループ毎の放射状基底関数の半径を最適化する工程と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The step of constructing the discriminant boundary surface includes the step of classifying the radial basis functions into a plurality of groups according to a preset condition, and the classified group is a group composed of radial basis functions each having the same radius. And a step of optimizing a radius of a radial basis function for each group using an objective function of the RBF network as an optimization objective function. To create the landslide disaster occurrence limit line, evacuation reference line and warning reference line. 前記最適化する半径は、それぞれ同じ半径を有する放射状基底関数から成るグループとして分類されたグループ毎の半径であって、かつ、それぞれ短期降雨指標軸の半径と長期降雨指標軸の半径であることを特徴とする請求項6記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The radius to be optimized is a radius of each group classified as a group of radial basis functions each having the same radius, and a radius of a short-term rainfall index axis and a radius of a long-term rainfall index axis, respectively. The method for creating a sediment disaster limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to claim 6 characterized by the above-mentioned. 前記判別境界面を構築する工程は、前記放射状基底関数の中心位置を設定する工程を有し、この放射状基底関数の中心位置を設定する工程は、前記放射状基底関数を予め設定された条件により複数のグループに分類する工程であって、前記放射状基底関数は、土砂災害の発生領域、非発生領域、又は混在領域のいずれかに識別する識別情報を有し、該工程は、前記短期降雨指標軸と長期降雨指標軸とにそれぞれ所定間隔の格子線を設定して短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在する場合に限り、前記単位格子領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合は前記右上の格子点に発生領域の放射状基底関数を識別して設定し、前記右上の格子点に既に放射状基底関数が設定されている場合はこれを混在領域の放射状基底関数に変更し、前記単位格子領域内に非発生の学習データが存在する場合に限り、前記単位格子領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合は前記左下の格子点に非発生領域の放射状基底関数を識別して設定し、前記左下の格子点に既に放射状基底関数が設定されている場合はこれを混在領域の放射状基底関数に変更する工程であり、前記グループの分類は、前記識別情報に基づく分類であることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The step of constructing the discriminant boundary surface includes the step of setting the center position of the radial basis function, and the step of setting the center position of the radial basis function includes a plurality of the radial basis functions according to preset conditions. The radial basis function includes identification information for identifying any of the occurrence area of landslide disaster, the non-occurrence area, or the mixed area, and the process includes the short-term rainfall index axis. And the long-term rainfall index axis are set at predetermined intervals to divide the two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index into unit grid areas formed by the grid lines, and for each unit grid area Only when there is learning data on the occurrence of sediment disaster in the unit grid area, if no radial basis function is set at the upper right grid point forming the unit grid area, A radial basis function is identified and set, and if a radial basis function is already set at the upper right grid point, it is changed to a radial basis function of a mixed area, and learning that does not occur in the unit grid area Only when data is present, if a radial basis function is not set at the lower left lattice point forming the unit lattice region, the radial basis function of the non-generating region is identified and set at the lower left lattice point, When a radial basis function has already been set at the lower left grid point, this is a step of changing this to a radial basis function of a mixed region, and the classification of the group is a classification based on the identification information, The creation method of the occurrence limit line of the earth and sand disaster of Claim 6 or Claim 7, the evacuation reference line, and the warning reference line. 前記放射状基底関数の半径を最適化する工程は、該最適化の変数である前記半径の初期値を求めその変数の値で規定される初期点を設定する初期点設定工程と、与えられた該変数の値で規定される現在点と、該変数の少なくとも一つを選択しその選択した変数にステップ幅を与えて値を飛ばしたトンネル先点とを前記目的関数で比較し、その関係が予め設定された条件を満たす場合には該トンネル先点を現在点とする更新を行うトンネル処理工程と、前記目的関数の前記変数に対する感度を求め、その感度に従って前記目的関数を最小化する局所点を求めるための収束計算を行う最急降下処理工程と、該最急降下処理工程で求めた結果を判定し、前記局所点を最適点として最適化の処理を終了するか、最適化計算回数を更新して前記トンネル処理工程に戻り最適化の処理を続行するかを決定する判定工程と、を有することを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The step of optimizing the radius of the radial basis function includes an initial point setting step of obtaining an initial value of the radius which is a variable of the optimization and setting an initial point defined by the value of the variable, The current point defined by the value of the variable is compared with the tunnel destination point selected by selecting at least one of the variables, giving a step width to the selected variable, and skipping the value. When the set condition is satisfied, the tunnel processing step for updating the tunnel destination point as the current point, and the sensitivity of the objective function to the variable are obtained, and the local point that minimizes the objective function according to the sensitivity is determined. Determine the steepest descent process step for performing convergence calculation for obtaining, and the result obtained in the steepest descent process step, and terminate the optimization process with the local point as the optimal point, or update the number of optimization calculations Tunnel A determination step for determining whether to return to the physical process and continue the optimization process; and a landslide disaster occurrence limit line and an evacuation reference line according to any one of claims 6 to 8 And how to create a warning baseline. 前記初期点設定工程は、予め設定した上下限値内を条件として前記半径の初期値を発生する第1の乱数発生手段を有し、該第1の乱数発生手段により複数の前記初期点を発生させ、該発生させた複数の初期点の前記目的関数をそれぞれ求めて、該目的関数の値が最も小さくなる点を最適化の初期点として設定する工程であることを特徴とする請求項9記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The initial point setting step includes first random number generation means for generating an initial value of the radius on the condition of preset upper and lower limit values, and a plurality of the initial points are generated by the first random number generation means. 10. The step of obtaining each of the generated objective functions at a plurality of initial points and setting a point at which the value of the objective function is the smallest as an initial point for optimization. To create the landslide disaster occurrence limit line, evacuation reference line and warning reference line. 前記初期点は、前記複数のグループ毎にそれぞれ短期降雨指標軸の半径と長期降雨指標軸の半径とが同じに設定された初期点であることを特徴とする請求項9又は請求項10記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The initial point is an initial point in which a radius of a short-term rainfall index axis and a radius of a long-term rainfall index axis are set to be the same for each of the plurality of groups. How to create earth and sand disaster occurrence limit lines, evacuation reference lines, and warning reference lines. 前記トンネル処理工程は、前記変数の一つを選択する第2の乱数発生手段を用いて一つの変数を選択し、予め設定された上下限値内を条件として前記ステップ幅の係数を発生する第3の乱数発生手段を用いてステップ幅の係数を発生し、前記選択された変数に関する現在点の前記目的関数の感度と前記ステップ幅の係数との積を前記ステップ幅として、前記トンネル先点が設定される工程を有することを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The tunnel processing step selects a variable using a second random number generating means for selecting one of the variables, and generates a coefficient of the step width on the condition of a preset upper and lower limit value. 3 is used to generate a step width coefficient, the product of the sensitivity of the objective function at the current point with respect to the selected variable and the step width coefficient as the step width, and the tunnel destination point 12. The method for creating a landslide disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to any one of claims 9 to 11, further comprising: a set step. 前記トンネル処理工程は、予め設定された上下限値内を条件として前記比較する目的関数の適用係数を発生する第4の乱数発生手段を用いて、予め設定された上下限値内を条件として前記最適化計算回数に反比例した値を前記適用係数の上限値として前記第4の乱数発生手段に設定し、前記第4の乱数発生手段により前記適用係数を発生させその適用係数と1との和を適用定数とし、前記現在点の目的関数の値と前記適用定数との積と、前記トンネル先点の目的関数の値とを比較し、前記トンネル先点の方が小さい場合には前記トンネル先点を現在点とする更新を行う、アニーリング処理工程を有することを特徴とする請求項9乃至請求項12のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The tunnel processing step uses the fourth random number generating means for generating the application coefficient of the objective function to be compared on the condition of a preset upper and lower limit value, and uses the preset upper and lower limit value as a condition. A value inversely proportional to the number of optimization calculations is set as the upper limit value of the application coefficient in the fourth random number generation means, the application coefficient is generated by the fourth random number generation means, and the sum of the application coefficient and 1 is calculated. An application constant, the product of the objective function value of the current point and the application constant is compared with the value of the objective function of the tunnel destination point, and if the tunnel destination point is smaller, the tunnel destination point The method according to any one of claims 9 to 12, further comprising an annealing process step of updating the current point as a current point. . 前記判定工程で行う判定は、今回の最適化計算と前回の最適化計算との前記目的関数の変化量の絶対値と、最適化計算回数とに基づき行う判定であることを特徴とする請求項9乃至請求項13のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The determination performed in the determination step is a determination performed based on an absolute value of a change amount of the objective function between a current optimization calculation and a previous optimization calculation, and the number of optimization calculations. The method for creating a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to any one of claims 9 to 13. 前記半径の最適化は、前記半径が予め設定された最小値以上であることを条件にして行う最適化であることを特徴とする請求項6乃至請求項14のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The landslide disaster according to any one of claims 6 to 14, wherein the radius optimization is an optimization performed on the condition that the radius is equal to or greater than a preset minimum value. Of creating the occurrence limit line, evacuation reference line, and warning reference line. 前記半径の最適化は、前記発生領域と非発生領域の放射状基底関数においては、その短期降雨指標軸の半径と長期降雨指標軸の半径との比率がそれぞれ所定値以下であることを条件にして行う最適化であることを特徴とする請求項8乃至請求項15記載のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The optimization of the radius is performed on the condition that the ratio of the radius of the short-term rainfall index axis and the radius of the long-term rainfall index axis is not more than a predetermined value in the radial basis function of the occurrence area and the non-occurrence area. The method for creating a sediment-related disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to any one of claims 8 to 15, characterized in that the optimization is performed. 前記設定する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線は、地形要因による土砂災害発生の潜在危険度が異なる複数の斜面あるいは複数の渓流を含む、地域全体の斜面あるいは渓流の発生限界線であることを特徴とする請求項1乃至請求項16のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The sedimentary disaster occurrence limit line, evacuation reference line, and warning reference line set above include the slopes or streamflows of the entire region, including multiple slopes or multiple mountain streams with different potential risks of sediment disasters due to topographic factors. The method according to any one of claims 1 to 16, wherein the occurrence limit line, the evacuation reference line, and the warning reference line are prepared. 個々の斜面あるいは個々の渓流毎に地形要因による土砂災害発生の危険度を演算する工程と、該個々の潜在危険度の大小に基づき前記斜面あるいは渓流を複数のグループに分類する工程と、該グループ毎に各々に含まれる斜面あるいは渓流の平均の潜在危険度を演算する工程と、該グループ毎に前記RBFネットワークを用いて前記複数の結線の重みを学習する工程と、この学習した複数の重みをそれぞれ該平均の潜在危険度の関数として近似する工程と、該平均の潜在危険度を前記個々の潜在危険度と見做し前記近似された関数を用いて前記個々の潜在危険度に対応する結線の重みを演算する工程と、該重みを使用して個々の潜在危険度に対応する前記判別境界面を構築する工程と、この個々の判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として前記個々の潜在危険度を有する個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを設定する工程とを有することを特徴とする請求項1乃至請求項16のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   A step of calculating a risk of occurrence of a sediment-related disaster due to topographic factors for each slope or individual mountain stream, a step of classifying the slope or mountain stream into a plurality of groups based on the magnitude of the individual potential risk, and the group A step of calculating an average potential risk of a slope or a stream included in each, a step of learning the weights of the plurality of connections using the RBF network for each group, and a plurality of the learned weights A step of approximating each of the average potential risks as a function of the average potential risk, and a connection corresponding to the individual potential risks by using the average function as the individual potential risks. A step of calculating a weight of the discriminant, a step of constructing the discriminant boundary surface corresponding to each potential risk using the weight, and a contour line corresponding to a predetermined risk of occurrence of the individual discriminant boundary surface And a step of setting at least one of an occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line of landslides of individual slopes or individual mountain streams having the individual potential risks. A method for creating a sediment disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to any one of claims 1 to 16. 前記潜在危険度は、点数制を用いて評価した潜在危険度であって、斜面要因あるいは渓流要因毎にカテゴリー別の土砂災害発生率を算出し、その発生率を前記カテゴリーの設定点数とし、斜面要因毎あるいは渓流要因毎の点数を加算した潜在危険度であることを特徴とする請求項18記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The potential risk is a potential risk evaluated by using a scoring system, and calculates a sediment disaster occurrence rate by category for each slope factor or mountain stream factor, and sets the occurrence rate as the set score of the category. 19. The method for creating a landslide disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to claim 18, wherein the potential risk level is obtained by adding a score for each factor or each mountain stream factor. 前記降雨量の次元を有する短期降雨指標と長期降雨指標との実データは、それぞれ発生推定時刻から3時間以内の最大時間雨量又は半減期1.5時間の実効雨量とその時刻における半減期を72時間とした実効雨量であることを特徴とする請求項1乃至請求項19のいずれか1に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成方法。   The actual data of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index having the above-mentioned rainfall dimension are 72 times the maximum hourly rainfall within 3 hours from the occurrence estimated time or the effective rainfall with a half-life of 1.5 hours and the half-life at that time, respectively. 20. The method for creating a sediment-related disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line according to any one of claims 1 to 19, wherein the effective rainfall is time. コンピュータによって複数の入力素子を有する入力層と複数の中間素子を有する中間層と1つの出力素子を有する出力層との階層構造を備え該中間素子が放射状基底関数(RBF)であり該複数の中間素子と出力素子との結線の重みを学習するRBFネットワークを用い、短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる複数の学習データを学習することにより、該短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害の発生危険度とからなる判別境界面を構築し、該判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成するための、土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成プログラムであって、コンピュータに、前記短期降雨指標と長期降雨指標のデータとしてそれぞれ降雨量の次元を有する実データを用いた短期降雨指標と長期降雨指標と前記土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる実学習データのうち、前記短期降雨指標と長期降雨指標の実データにそれぞれ所定の変換を施して標準化データとした短期降雨指標と長期降雨指標と前記土砂災害発生・非発生とのデータセットからなる標準化学習データを求める工程と、該標準化学習データを前記RBFネットワークの学習データとして前記判別境界面を構築する工程と、前記判別境界面の所定の発生危険度に対応する等高線として標準化した土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを作成する工程とを実行させることを特徴とする土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の作成プログラム。   A computer has a hierarchical structure of an input layer having a plurality of input elements, an intermediate layer having a plurality of intermediate elements, and an output layer having one output element, wherein the intermediate element is a radial basis function (RBF) and the plurality of intermediate By using the RBF network that learns the weight of the connection between the element and the output element, the short-term rainfall is learned by learning a plurality of learning data consisting of a short-term rainfall index, a long-term rainfall index, and a sediment disaster occurrence / non-occurrence data set. Build a discriminant boundary surface composed of indicators, long-term rainfall indicators, and the risk of landslide disasters, and create contour lines for landslide disasters, evacuation reference lines, and warning standards as contour lines corresponding to the predetermined risk of occurrence of the discriminant boundary surface A program for creating a sediment-related disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning reference line for creating at least one of the lines, the computer storing the short-term rainfall index Among the actual learning data consisting of the short-term rainfall index, the long-term rainfall index, and the occurrence / non-occurrence of the landslide disaster, using the actual data having the dimension of rainfall as the long-term rainfall index data, the short-term rainfall index and Obtaining standardized learning data consisting of a data set of short-term rainfall index, long-term rainfall index, and occurrence / non-occurrence of landslide disaster as standardized data by applying predetermined conversion to actual data of long-term rainfall index, respectively, and the standardized learning The step of constructing the discriminant boundary surface using the data as learning data of the RBF network, and the occurrence limit line of landslide disaster, the evacuation reference line and the warning reference line standardized as contour lines corresponding to a predetermined occurrence risk of the discriminant boundary surface A process of creating at least one of the following: a sediment-related disaster occurrence limit line, an evacuation reference line, and a warning base Line of creation program. 外部又は実データベースから降雨量の次元を有する実データの短期降雨指標と長期降雨指標と土砂災害発生・非発生データとのデータセットからなる実学習データを読み込む入力部と、この入力部で読み込まれた実データの短期降雨指標と長期降雨指標からそれぞれの最大値を求め、その最大値にそれぞれ1以上で予め設定される第1の定数を掛けてそれぞれの実データ基準値を算出し、該それぞれの実データ基準値で予め設定される短期降雨指標と長期降雨指標それぞれの第2の定数を除したそれぞれの比率を算出し、該それぞれの比率を前記短期降雨指標と長期降雨指標それぞれの実学習データに掛けることによって無次元化する変換を行いそれぞれの標準化学習データを演算する標準化解析部と、前記第1の定数と第2の定数を格納する標準化解析用データベースと、前記演算された標準化学習データを格納する標準化データベースと、前記標準化学習データをRBFネットワークの学習データとして判別境界面を構築する判別境界面解析部と、前記判別境界面を表示または印刷または情報として出力する出力部とを有する土砂災害の警戒避難支援システムであって、前記判別境界面解析部は、短期降雨指標軸と長期降雨指標軸とにそれぞれ所定間隔の格子線を設定して、短期降雨指標と長期降雨指標との二次元平面を該格子線で形成される単位格子領域に分割し、該単位格子領域毎に、単位格子領域内に土砂災害発生の学習データが存在しかつ該領域を形成する右上の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に放射状基底関数を設定し、単位格子領域内に非発生の学習データが存在しかつ該領域を形成する左下の格子点に放射状基底関数が設定されていない場合に限り該格子点に放射状基底関数を設定する放射状基底関数中心位置設定部と、前記放射状基底関数を予め設定された条件により複数のグループに分類し、該分類されたグループはそれぞれ同じ半径を有する放射状基底関数から成るグループであるとして、前記RBFネットワークの目的関数を最適化の目的関数として前記グループ毎の放射状基底関数の半径を最適化する放射状基底関数半径最適化部とを有することを特徴とする土砂災害の警戒避難支援システム。   An input unit that reads actual learning data consisting of a data set of short-term and long-term rainfall indexes and data on the occurrence and non-occurrence of landslides from external or real databases. The respective maximum values are calculated from the short-term rainfall index and the long-term rainfall index of the actual data, and each actual data reference value is calculated by multiplying the maximum value by a first constant set in advance at 1 or more. The respective ratios obtained by dividing the second constant of each of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index set in advance by the actual data reference value are calculated, and the respective ratios are actually learned for each of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index. A standardization analysis unit that performs transformation to be dimensionless by multiplying the data and calculates the respective standardized learning data, and stores the first constant and the second constant A database for standardization analysis, a standardization database for storing the calculated standardized learning data, a discriminant boundary surface analysis unit for constructing a discriminant boundary surface using the standardized learning data as learning data for the RBF network, and displaying the discriminant boundary surface Or a landslide disaster warning and evacuation support system having an output unit for printing or outputting information, wherein the discrimination boundary surface analysis unit sets grid lines at predetermined intervals on a short-term rainfall index axis and a long-term rainfall index axis, respectively. Then, the two-dimensional plane of the short-term rainfall index and the long-term rainfall index is divided into unit grid areas formed by the grid lines, and there is learning data on occurrence of sediment disaster in the unit grid area for each unit grid area. And a radial basis function is set at the lattice point only when the upper right lattice point forming the region is not set, A radial basis function center position setting unit that sets a radial basis function at a lattice point only when non-generated learning data exists and a radial basis function is not set at the lower left lattice point forming the region; The radial basis functions are classified into a plurality of groups according to preset conditions, and the classified groups are groups of radial basis functions each having the same radius, and the objective function of the RBF network is optimized. A evacuation support system for earth and sand disasters, comprising: a radial basis function radius optimization unit that optimizes a radius of a radial basis function for each group.
JP2003348703A 2003-10-07 2003-10-07 Sediment disaster occurrence limit line, evacuation reference line and warning reference line creation method and program, and landslide disaster warning and evacuation support system Expired - Fee Related JP3697472B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003348703A JP3697472B2 (en) 2003-10-07 2003-10-07 Sediment disaster occurrence limit line, evacuation reference line and warning reference line creation method and program, and landslide disaster warning and evacuation support system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003348703A JP3697472B2 (en) 2003-10-07 2003-10-07 Sediment disaster occurrence limit line, evacuation reference line and warning reference line creation method and program, and landslide disaster warning and evacuation support system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005115639A true JP2005115639A (en) 2005-04-28
JP3697472B2 JP3697472B2 (en) 2005-09-21

Family

ID=34540817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003348703A Expired - Fee Related JP3697472B2 (en) 2003-10-07 2003-10-07 Sediment disaster occurrence limit line, evacuation reference line and warning reference line creation method and program, and landslide disaster warning and evacuation support system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3697472B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101872162A (en) * 2009-04-22 2010-10-27 株式会社日立制作所 Control device for complete equipment and control device for thermal power generation complete equipment
CN109670217A (en) * 2018-11-30 2019-04-23 中南大学 The weight analysis method and computer system of tunnel aerodynamic loading influence factor
JP2019152567A (en) * 2018-03-05 2019-09-12 富士通株式会社 Calculation program, calculation method, calculation device, and display program
CN113268867A (en) * 2021-05-17 2021-08-17 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 Glacier debris flow area early warning method based on hydrothermal combination
WO2021192012A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 日本電気株式会社 Determination assistance device, determination assistance method and computer-readable recording medium
CN114792154A (en) * 2022-02-18 2022-07-26 北京市地质灾害防治研究所 Single-ditch debris flow early warning method and early warning system
CN114971987A (en) * 2022-05-31 2022-08-30 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 Typical year comparison and selection method and system for urban rainfall and readable storage medium
CN117392811A (en) * 2023-10-27 2024-01-12 浙江水文新技术开发经营有限公司 Hilly rainfall monitoring and early warning system

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010257028A (en) * 2009-04-22 2010-11-11 Hitachi Ltd Control apparatus for plant and control apparatus for thermal power generation plant
CN101872162A (en) * 2009-04-22 2010-10-27 株式会社日立制作所 Control device for complete equipment and control device for thermal power generation complete equipment
JP2019152567A (en) * 2018-03-05 2019-09-12 富士通株式会社 Calculation program, calculation method, calculation device, and display program
JP7052429B2 (en) 2018-03-05 2022-04-12 富士通株式会社 Calculation program, calculation method, calculation device, and display program
CN109670217B (en) * 2018-11-30 2023-04-18 中南大学 Weight analysis method for tunnel aerodynamic load influence factors and computer system
CN109670217A (en) * 2018-11-30 2019-04-23 中南大学 The weight analysis method and computer system of tunnel aerodynamic loading influence factor
JP7452629B2 (en) 2020-03-24 2024-03-19 日本電気株式会社 Decision support device, decision support method and program
WO2021192012A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 日本電気株式会社 Determination assistance device, determination assistance method and computer-readable recording medium
JPWO2021192012A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30
CN113268867B (en) * 2021-05-17 2023-05-26 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 Glacier debris flow area early warning method based on hydrothermal combination
CN113268867A (en) * 2021-05-17 2021-08-17 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 Glacier debris flow area early warning method based on hydrothermal combination
CN114792154A (en) * 2022-02-18 2022-07-26 北京市地质灾害防治研究所 Single-ditch debris flow early warning method and early warning system
CN114971987A (en) * 2022-05-31 2022-08-30 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 Typical year comparison and selection method and system for urban rainfall and readable storage medium
CN114971987B (en) * 2022-05-31 2023-05-09 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 A method, system and readable storage medium for comparing and selecting typical years of urban rainfall
CN117392811A (en) * 2023-10-27 2024-01-12 浙江水文新技术开发经营有限公司 Hilly rainfall monitoring and early warning system
CN117392811B (en) * 2023-10-27 2024-05-07 浙江水文新技术开发经营有限公司 Hilly rainfall monitoring and early warning system

Also Published As

Publication number Publication date
JP3697472B2 (en) 2005-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pourghasemi et al. Investigating the effects of different landslide positioning techniques, landslide partitioning approaches, and presence-absence balances on landslide susceptibility mapping
Chung et al. Systematic procedures of landslide hazard mapping for risk assessment using spatial prediction models
Youssef et al. Integrated evaluation of urban development suitability based on remote sensing and GIS techniques: Contribution from the analytic hierarchy process.
Venkatramanan et al. GIS and geostatistical techniques for groundwater science
Demetriou et al. An integrated planning and decision support system (IPDSS) for land consolidation: Theoretical framework and application of the land-redistribution modules
Hoover et al. CostMAP: an open-source software package for developing cost surfaces using a multi-scale search kernel
Yavuz Kumlu et al. Determination of earthquake-risky areas in Yalova City Center (Marmara region, Turkey) using GIS-based multicriteria decision-making techniques (analytical hierarchy process and technique for order preference by similarity to ideal solution)
Shi et al. A comparison of LiDAR-based DEMs and USGS-sourced DEMs in terrain analysis for knowledge-based digital soil mapping
Xu et al. Landslide susceptibility evaluation based on BPNN and GIS: a case of Guojiaba in the Three Gorges Reservoir Area
Nievas et al. Calculating earthquake damage building by building: the case of the city of Cologne, Germany
JP3697472B2 (en) Sediment disaster occurrence limit line, evacuation reference line and warning reference line creation method and program, and landslide disaster warning and evacuation support system
CN105184050A (en) Landslide hazard degree evaluation method under support of GIS (Geographic Information System) and artificial intelligence technology
Naveen et al. Landslide detection using machine learning algorithms
Peethambaran et al. Application of landslide susceptibility towards urbanization suitability zonation in mountainous settings
Ahmadlou et al. Comparing ANN and CART to model multiple land use changes: A case study of Sari and Ghaem-Shahr cities in Iran
Mubea et al. Spatial effects of varying model coefficients in urban growth modeling in Nairobi, Kenya
JP3656852B1 (en) Disaster prevention business plan support method and system
Tani et al. Search methods for evacuation routes during torrential rain disasters using genetic algorithms and GIS
JP3380871B1 (en) A method and a program for setting a limit line, an evacuation reference line and a warning reference line of a landslide disaster, and a warning evacuation support system using the occurrence limit line, an evacuation reference line and a warning reference line
Sahin et al. Remote Sensing-Enabled Urban Growth Simulation Overlaid with AHP-GIS-Based Urban Land Suitability for Potential Development in Mersin Metropolitan Area, Türkiye
Aydın et al. Earthquake Risk Assessment Using GIS-Based Analytical Hierarchy Process (AHP): The Case of Bitlis Province (Türkiye)
Panchal et al. Expert based landslide susceptibility mapping for energy infrastructure planning
JP2004070863A (en) Method and system for supporting public works project planning, its program, and computer-readable recording medium storing the program
Shen Landslide Forecast in Taiwan Based on Machine Learning in the GIS field
Teguh et al. Landslide disaster mitigation plan in Karang Tengah Village, Bantul district, Yogyakarta

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050520

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20050520

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R154 Certificate of patent or utility model (reissue)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110715

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110715

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees