警惕城市「慢性病」:中南大学柳建新教授团队,用 AI 预测未来 40 年的地面沉降风险

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内容提要

2023年5月,天津市津南区八里台镇凤锦庭院楼房出现沉降和裂缝,全国超过50个城市受到地面沉降影响。中南大学研究团队使用机器学习方法进行地面沉降建模,发现地下水位和建筑密度是主要因素。降低地下水位和建筑密度可以有效控制地面沉降风险。人工智能预测只是指导方向,解决地下水危机和建筑密度是根本之策。

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关键要点

  • 2023年5月,天津市津南区出现地面沉降和裂缝,影响超过50个城市。
  • 中南大学研究团队使用机器学习方法建模地面沉降,发现地下水位和建筑密度是主要因素。
  • 降低地下水位和建筑密度可以有效控制地面沉降风险。
  • 联合国教科文组织警示到2040年地面沉降将威胁全球近1/5人口。
  • 南沙区地面沉降经历了四个阶段,与城市发展和基础设施建设一致。
  • 研究使用SAR图像数据和机器学习模型(XGBR和LSTM)进行地面沉降预测。
  • XGBR模型在捕获突发变化方面表现优于LSTM,而LSTM更适合长期依赖关系。
  • 研究表明,降低地下水位和建筑密度可显著降低地面沉降率。
  • 到2040年,地面沉降风险可能比预测更为严重,需采取积极措施保护水资源。
  • 人工智能在地面沉降研究中仍处于早期阶段,亟需更多研究力量。
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