4.3.2 基于信息熵的模型不确定性定量表征方法

图4-17 城市工程建设层三维建模的不确定性来源及其属性关系分析鱼骨图
基于信息熵的模型评价基本步骤(见图4-18)包括:①将地质体分割成六面体单元组;②计算每个单元格中每种变量(如地质界面、属性参数等)出现的概率(对随机建模的多个实现进行概率统计);③计算每个单元格的信息熵;④在污染土体边界动态演化的基础上,计算模型信息熵随时间的动态演化,分析模型不确定性的动态演化特征。理论上,在一个确定的位置上只能出现一种确定的地质体,这符合信息熵理论的前提。信息熵的计算公式为其中,x 代表某一个体元的位置,M 代表研究区域地质体的数量,p m代表某一地质体出现的概率,t代表地质演化的时间。


图4-18 基于信息熵的模型评价基本步骤
当模型没有动态变化,即t= 0时,计算的是每个体元的静态信息熵;当动态更新模型后,可建立信息熵随时间变化的特征。根据信息熵的概念,当H= 0时,该体元确定是某一地质体;当H 达到最大值时,该体元的不确定性最大,即每个地质体出现的概率都相同。