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A 题:震源属性识别模型构建与震级预测的代码分析
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2023-08-24
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17页
问题 1:针对附件 1~8 中的地震波数据,找出一系列合适的指 标与判据,构建震源属性识别模型,进行天然地震事件(附件 1~7) 与非天然地震事件(附件 8)的准确区分; 问题 2:地震波的振幅大小、波形特性与震级有着显著关联。根 据已知震级大小的附件 1~7 中数据(震级大小分别为:4.2、5.0、6.0、 6.4、7.0、7.4、8.0),恰当地挑选事件与样本,建立震级预测模型, 尝试给出附件 9 中地震事件的准确震级(精确到小数点后一位)。 问题 3:库深、库容、断层类型、构造活动/基本烈度、岩性等 是影响水库诱发地震震级大小的重要因素。请根据附件 10 中 102 个 水库地震样本,尝试建立水库基本属性资料与震级的关系模型,并给 出合理的依据。
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代码分析:
问题一:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
from sklearn.svm import SVC
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.metrics import accuracy_score
import matplotlib.font_manager as fm
# 读取文件夹中的地震波数据和标签
data = []
labels = []
folder_path = "A/"
# 读取文件夹中的所有数据文件
for i in range(1, 8):
for j in range(1, 21):
file_path = folder_path + f"附件{i}/{j}.txt"
with open(file_path, "r") as file:
lines = file.readlines()
wave_data = []
for line in lines:
line_data = line.strip().split() # 分割成单个浮点数
line_data = np.array([float(num) for num in line_data]) #
转换为浮点数类型
wave_data.extend(line_data)
data.append(wave_data)
labels.append("天然地震")
for i in range(1, 31):
file_path = folder_path + f"附件 8/{i}.txt"
with open(file_path, "r") as file:
lines = file.readlines()
wave_data = []
for line in lines:
line_data = line.strip().split() # 分割成单个浮点数
line_data = np.array([float(num) for num in line_data]) # 转换

为浮点数类型
wave_data.extend(line_data)
data.append(wave_data)
labels.append("非天然地震")
# 将数据转换为 numpy 数组
data = np.array(data)
labels = np.array(labels)
# 划分训练集和测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(data, labels,
test_size=0.2, random_state=42)
# 创建 SVM 分类器
model = SVC()
# 训练模型
model.fit(X_train, y_train)
# 在测试集上进行预测
y_pred = model.predict(X_test)
# 计算准确率
accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred)
print("准确率:", accuracy)
# 绘制折线图
sns.set(style="darkgrid")
plt.rcParams['font.family'] = 'Arial Unicode MS'
# 显示真实结果和预测结果
plt.plot(y_test, label='True Labels')
plt.plot(y_pred, label='Predicted Labels')
plt.xlabel("Sample Index")
plt.ylabel("Label")
plt.title("True and Predicted Labels")
plt.legend()
plt.tight_layout()
plt.show()
当对这段代码进行分块分析时,可以将其分为以下几个部分:
第一部分:

import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltimport seaborn as
snsfrom sklearn.svm import SVCfrom sklearn.model_selection import
train_test_splitfrom sklearn.metrics import accuracy_scoreimport
matplotlib.font_manager as fm
这部分代码包含了引入需要使用的 Python 库。
第二部分:
# 读取文件夹中的地震波数据和标签
data = []
labels = []
folder_path = "A/"
# 读取文件夹中的所有数据文件 for i in range(1, 8):
for j in range(1, 21):
file_path = folder_path + f"附件{i}/{j}.txt"
with open(file_path, "r") as file:
lines = file.readlines()
wave_data = []
for line in lines:
line_data = line.strip().split() # 分割成单个浮点数
line_data = np.array([float(num) for num in line_data]) #
转换为浮点数类型
wave_data.extend(line_data)
data.append(wave_data)
labels.append("天然地震")

for i in range(1, 31):
file_path = folder_path + f"附件 8/{i}.txt"
with open(file_path, "r") as file:
lines = file.readlines()
wave_data = []
for line in lines:
line_data = line.strip().split() # 分割成单个浮点数
line_data = np.array([float(num) for num in line_data]) # 转换
为浮点数类型
wave_data.extend(line_data)
data.append(wave_data)
labels.append("非天然地震")
这部分代码读取文件夹中的地震波数据和标签,将数据存储在 data 变量中,将
标签存储在 labels 变量中。
通过嵌套循环,依次读取每个数据文件,将文件路径拼接后通过 open 函数读取
文件内容,并使用 readlines 方法获取每行的数据。然后,通过字符串处理和类
型转换,将每行数据转换为 numpy 数组,并将数据按照附件类型加入 data 列表
中,同时将标签加入 labels 列表中。
第三部分:
# 将数据转换为 numpy 数组
data = np.array(data)
labels = np.array(labels)
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张謹礧
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