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MathorCup2026-B/2026_初步评估/B_DeepSeek试解/experience.md
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mathorcup ac3e481e11 初始化协作仓库:赛题材料、初步试解与协作说明
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2026-10-23 22:28:34 +08:00

18 KiB
Raw Blame History

B 赛道初步试解经验(DeepSeek 子任务 B)

日期:2026-10-23。AI 辅助:DeepSeek-V4.1-Flash(DeepSeek)。本文是选题与可行性评估,不是正式论文。 复现:在本目录执行 python3 源码/solve_b_baseline.py,结果写入 结果/。脚本只读 ../../附件,外部数据在 外部数据/。

0. 一句话结论

B 题的数据缺口部分可补:公开的 Zenodo 事件包给出了源区多边形、源区 ERA5 降水、事件前 SAR 速度、以及同事件尼泊尔侧实测流动范围;本地 DEM 能复现 20.6 km / 3210 m 的实际流程。但触发时间样本仍只有 1 个,Q3 的真实 95% 覆盖率依旧不可验证。因此 B 的定位应是“机制清晰、情景可算、区间只能声明为情景带”,不能用“补了数据”掩盖这一点。

1. 这轮真正拿到的东西

类别 内容 状态
已下载可用 Zenodo 22717809(源区 AOI、ERA5 源区逐日/逐小时、30 m 派生栅格、SAR 速度、周边冰川清单),3.0 MB 已落盘并核对同源
已下载可用 Zenodo 22730419 的 flow_extent(同事件尼泊尔侧流动范围多边形),448 KB,CC-BY-NC 已落盘
只读元数据 Zenodo 23466792:源区 0.716 km²、总地形损失 110.80 Mm³ 未下载(无公开文件)
已由主线程登录取到(本轮追加审计) TPDC 专题 19 个 ZIP(138 MB):GFS 灾前预报 4 包、TPCSM 5 km 模拟、2021 色东普冰崩 SAC、2026 KKN 台 BHZ、受灾点位、河网等 抽样审计见第 1.1 节
勘误 DOI 10.11888/SolidEar.tpdc.303620 为灾害论文配套数据。实际跳转到 data.tpdc.ac.cn/en/data/82939055-9f6e-4ba1-a65a-fecf31a208e3,是西藏地热水化学与关键矿产数据库(2021–2024),与冰崩无关且需申请访问。该说法已撤回,不得再作为灾害资料引用 主线程浏览器核实

关键纠正(上一轮的疑点):附件 4 的冰川 nc 坐标是对的。公开 AOI 的 bbox 85.505–85.540°E、28.262–28.292°N 与 nc 反算范围 85.505–85.550°E、28.270–28.307°N 重合,nc 质心落在 AOI 内;nc 与本地 DEM 重叠 20 010 格,高程差中位 +29 m、MAE 43.6 m。此前“与蓝塘里壤峰纬度差 24 km”的怀疑应撤回——崩解发生在北坡 28.28°N,不是峰顶。

2. 四问:输入 → 方法 → 实测结果 → 验证 → 可写结论

Q1 气象特征关联排序

  • 输入:附件 1 的 MET/SOIL/RADM 六小时表(9999.9 置缺失),事件 2026-08-26 10:00,对照为 2021–2025 年日序 ±20 天、同一钟点。
  • 方法:14 个候选特征(1/3/24/72 h 降水、气温、2–10 m 温差、RH、10 m 风、1–20 m 切变、3 h 气压变、0.1 m 土壤含水、24 h 含水变、0.1 m 土温、净辐射),算事件值在同季对照中的百分位;用“偏离 50% 的距离”排序;按年有放回 bootstrap 500 次看位次稳定性。
  • 实测:前五为 净辐射(96.6 百分位)> 0.1 m 土壤含水 24 h 变化(4.9)> 气温(93.7)> 72 h 降水(10.7)> 3 h 气压变(15.9);bootstrap 下前三名的位次 95% 区间分别为 1–2、1–3、2–4,precip_72h 稳定在第 4–5。
  • 验证:只有“排序对重采样年份是否稳定”这一项;没有事件标签,无法做显著性、命中率或因果。
  • 可写结论:事件窗呈“暖、干、晴、土壤失水”组合,与冰岩崩前兆方向一致;降水类特征在事件窗不突出。可写成“候选关联排序 + 机理一致性”,不能写成“触发因子识别”。

Q2 触发条件与评估模型

  • 输入:84 条灾点沟谷字段、DEM、冰川 nc、公开源区 AOI 与 ERA5。
  • 方法(本轮已做):源区降水核对、Melton 崎岖度、流域尺度因子可用性判断。
  • 实测:源区 ERA5 在 2026-08-26 降水 15.1 mm(气候 7.1,距平 +8.0),气温距平 +1.35 °C;而台站(28.86°N, 85.29°E)当日 0 mm。两者的空间差 ~60 km、海拔差 ~1000 m。84 条沟谷 Melton 中位 0.48、48% >0.5。
  • 验证:无。事件仅 1 个,负样本不存在。
  • 可写结论:“单站无雨”与“源区有雨”可以同时成立,这正好支撑“链式触发 + 空间非均一”的叙事;但不能据此标定 I-D 阈值,只能给“机理式临界条件 + 文献曲线 + 虚警频次描述”。

Q3 触发时间、置信区间、预警提前时间与空间范围

  • 输入:事件时刻链(公开报道与论文:08:19 / 09:05 / 10:34 / 10:52 北京时间;题面口径 10:30)、DEM 流程、公开流动范围多边形。
  • 方法(本轮已做):用 DEM 路径 + Voellmy 型一维运动给出传播到达时间的情景区间,量化参数不确定性对“到达时间”的影响。
  • 实测:20.62 km 路径、落差 2746 m(真实 DEM 采样)、末端 1913 m,终点距受灾点位 1.01 km;但前 7.15 km 内 0.5 km 半径无河网,只有下游约 13 km 贴合河网(中位 0.03–0.17 km)。参数网格 18 组(μ=0.1/0.2,ξ=500/1000/2000 m/s²,h=10/25 m)给出总传播时间 12 min 至 >300 min(含停滞);代表情景 54 min、最大速率 85 m/s。报道的“约 50 m/s”是平均/传播速度口径,与最大速率不可直接比较,且该数值来自媒体转述,不作为验证。
  • 验证:终点与受灾点相距 1.01 km,属“空间一致性”;长度相近不能单独当验证,因为上游段并不沿河网。总体是“单锚点 + 几何一致性”,不是独立验证。
  • 可写结论(修正):18 组传播参数给出的到达时间落在 12 min 至 >300 min 的情景包络内,其中较长的一端包含流动停滞,因此不能称为置信区间。该包络只说明“传播参数足以让结果跨 1–2 个量级”;本轮没有做气象驱动扰动对比,不能断言参数比气象更主导。可写“情景区间 + 覆盖率检验方案”,不能写“实测 95% 覆盖”。

Q4 仿真

  • 输入:DEM、源区 AOI、公开体积(110.80 Mm³ 总地形损失、0.716 km² 源区)、冰厚/坡度/剪应力栅格。
  • 方法:120 m 选路网格(4×4 块平均 + 3×3 侵蚀填洼)D8 汇流 + 真实 DEM 高程剖面 + Voellmy 一维积分;18 组参数敏感性。
  • 实测:路径 20.62 km、落差 3210 m(粗网格)/2746 m(真实 DEM)、末端 1845/1913 m;与公开报道“约 22 km、约 3400 m、口岸约 1800 m”同量级。30 m 单流向基线在 10.6 km 处卡洼地终止——这条负结果必须写进论文,它解释了为什么选路要降尺度。
  • 验证:几何量(长度、落差、末端高程)与公开值一致;动力学无实测验证。
  • 可写结论:可写“情景仿真 + 几何一致性检验 + 参数敏感性”;不能写“预测了口岸到达时间”。

3. 论文可写性评分(判断分,非客观成绩)

权重按用户要求:论文 50%、求解与验证复现 35%、数据与成本 15%。

维度 分数 理由
完整性 8 四问都能落地:Q1 排序、Q2 条件+易发性、Q3 情景区间+不确定性分解、Q4 仿真;新增数据补上了源区降水与流动范围
证据强度 5 Q1/Q4 有真实数值与几何一致性;Q2 无负样本;Q3 只有单锚点。整体是“机制可信、统计薄弱”
叙事连贯 8 “暖干前兆 → 源区降雨 → 高位冰岩崩 → 沿程增容 → 口岸致灾”一条链,四问天然串联
创新空间 6 亮点在“把不确定性来源分解为驱动 vs 传播参数”,以及“单站 vs 源区降水”的空间对照;不是新算法
成稿难度 5 数据杂、口径多(CC-BY-NC、TPDC 未到、DEM 范围不足),需要大量文字界定;但不需要重型计算
综合(加权) 6.6 论文好写、图好看;结论强度中等

“漂亮容易写” vs “结论有证据能写”:

  • 漂亮容易写:Q1 热力图/百分位条形图、Q4 淹没动画与到达时间等值线。风险是显得像演示。
  • 有证据能写:DEM 流程 20.6 km 与公开 22 km 的对照、源区 15.1 mm vs 台站 0 mm、参数敏感性导致 12–300 min。这三条是本轮真正的证据。

4. 选道建议(仅就 B 本身)

若允许补数据并借用成熟求解器,B 值得做,但应把重心放在:

  1. Q2 用“源区/沟谷尺度”而不是“台站尺度”构造触发条件(本轮已证明二者不同);
  2. Q3 明确写成“参数不确定性主导的情景区间 + 可检验的覆盖率方案”,把“无法验证”变成“已量化不确定性”;
  3. Q4 保留 30 m 卡洼地的负结果,作为方法选择依据。

不建议:把 TPCSM 模拟当观测、把 flow_extent 当中国侧真值、把 12–300 min 的包络叫 95% 置信区间。

5. 复现与文件

  • 源码/solve_b_baseline.py:Q1 排序 + bootstrap、nc/DEM/AOI 坐标核查、Q4 路径与 Voellmy 敏感性。
  • 结果/:q1_feature_percentiles.csv、q1_rank_stability.csv、q4_path_profile.csv、q4_voellmy_sensitivity.csv、q4_arrival_marks.csv、run_log.txt。
  • 外部数据/:见 数据清单.md(含 MD5、字节数、许可、覆盖)。
  • tpdc_priority.md:留给主线程登录后取数的清单。

6. 仍未解决

  • 触发时间样本 n=1;无确认负样本;无历史预报—实况配对。
  • DEM 北界 28.564°N,62 个灾点在外;本文的 Q4 只用得到南部条带。
  • TPDC 图层未取得,Q2/Q3 的空间真值仍缺。
  • 未审计附件 2/3/5/8。

7. TPDC 增量审计(主线程登录取数后,本轮新增)

主线程已把专题 19 个 ZIP(138 MB,CRC 全通过)放在 ../TPDC_补充数据/下载/。本轮只抽样审计 4 项,脚本 源码/audit_tpdc_increment.py,输出 结果/gfs_precip_source_port.csv、结果/q4_path_profile_with_river.csv。

7.1 GFS 灾前预报(147456c9…)

  • 起报 2026-08-25 00Z,13 个时次 f000–f072(每 6 h),网格 0.25°,裁剪范围 84.50–86.25°E、28.25–29.25°N。
  • 单位:降水率 mm/h、6 h 累计 mm、起报以来累计 mm;时间轴为 hours since 2026-08-25 00:00,即 UTC。
  • 事件 8/26 10:30 BJT = 02:30 UTC,对应预报 lead time ≈ 26.5 h。
  • 实测取值:源区与口岸落在同一 0.25° 格点(28.25°N, 85.50°E)——GFS 0.25°(约 28 km)无法区分二者。
    • 事件时次 f030(06 UTC):降水率 0.67 mm/h、6 h 累计 0.56 mm;
    • 8/26 00–18 UTC 的 6h 累计之和 14.6 mm,其中 11.0 mm 出现在 12–18 UTC(事件之后)。
  • 与 ERA5 源区日值 15.1 mm 同量级;但 GFS 是预报、ERA5 是再分析,两者都不是独立观测,不能互为验证。
  • 注意:6 h 累计与“起报以来累计”是两个字段,不能相加;本文只对 6h 字段求和。

7.2 TPCSM 5 km 模拟(be1c4b80…)

  • 变量:RAINNC、T2;网格 210×180、DX=DY=5558.9 m;WRF V4.0,SIMULATION_START_DATE 2026-08-21_06:00,逐小时。
  • 关键:目录里是 cdo -sub 生成的小时增量(相邻 RAINNC 相减),文件名 dpre_* 已提示;不能把逐时增量再当累积量重复累加,也不要把两个时段的文件混加。
  • 实测(源区格 28.30°N/85.50°E,距 AOI 约 2.2 km):8/26 UTC 当日 16.3 mm,事件时刻 02–03 UTC 为 0.0 mm,降水从 08 UTC 起增强;口岸格(28.30/85.40)当日 9.0 mm。
  • 初始化与实况要分开:这是从 8/21 06 UTC 起报的模拟,不是实况分析;8/27 之后的另一个文件(dpre_20260827-0901)源区累计 98.0 mm,属事件后时段。

7.3 同类事件 SAC(65a266d2…,2021-03-22 色东普)

  • 21 条 SAC,7 台 × 3 分量,50 Hz,每条 180 000 点 = 1 小时,起始 2021-03-22 23:00;台站位于 29.2–30.1°N、94.5–95.5°E。
  • 我做了简易 STA/LTA(1 s/20 s,差分代替带通):7 个台的峰值时刻分别为 0.8、2.6、16.7、22.1、27.1、29.1、36.6 min,互不一致,比值仅 2.3–5.7。
  • 结论边界:这包数据不能直接给出第二个事件的准确时刻。它只覆盖 1 小时窗口,且无震相拾取/台阵定位时看不到一致初动;若要用,必须补拾取器与台阵反投影,并先确认事件确实落在该小时内。

7.4 受灾点与河网核验

  • 受灾点位 (85.3775, 28.2786);我们路径终点 (85.3842, 28.2855),高程 1913 m,相距 1.01 km。
  • 路径到河网距离:0–6 km 段为 2.0–4.9 km(无河网,属冰面/冰前沟),7.15 km 起才进入 0.5 km 内,8–22 km 段中位 0.03–0.17 km。
  • 因此:“20.6 km 与报道 22 km 同量级”只能说明量级相符,不能当作路径正确性的证明;真正支持路径的是“下游 13 km 贴河 + 终点距受灾点 1.01 km”。

7.5 修正后的评分(权重 论文 50% / 求解验证复现 35% / 数据成本 15%)

维度 上轮 本轮 理由
完整性 8 9 GFS 给了“灾前真实起报”的 lead time;TPCSM 给了独立模拟场;点位与河网补上了空间核验
证据强度 5 6 多了降水对照(站点 0 / GFS 14.6 / TPCSM 16.3 / ERA5 日量 15.1;其中两个预报显示事件后降水更强,ERA5 只有日量不能判日内时序)+ 终点 1.01 km;但仍无第二事件时刻、无负样本
叙事连贯 8 9 “灾前预报 → 源区降雨 → 冰崩 → 沿程 → 口岸”可以完整讲通,且能说明各产品的时间分辨率差异
创新空间 6 6 增量在数据而非方法;可写的创新是“多产品时序对齐 + 传播参数情景包络”
成稿难度 5 5 产品多、口径多(UTC/BJT、6h/逐时/累计、0.25°/5 km/30 m),文字界定成本高
加权 6.6 7.1 论文可写性实质提高,但不是因为 Q3 变得可验证

关键判断:B 好写了不少(数据链条完整、图好做),但 Q3 的触发时间仍然只有 1 个事件;不得用情景分位替代 95% 区间。分数提高来自“证据更全、叙事更顺”,不是“统计更强”。


8. 多事件编目审计(TPDC 3ecd6ef8,DOI 10.11888/Cryos.tpdc.272812)

脚本 源码/audit_catalog.py(v2,2026-10-23 修正);输出 结果/catalog_slope_failures_clean.csv、结果/catalog_glof_clean.csv、结果/catalog_audit.json、结果/runout_angle_stats.json。v1 的 .json/.csv 备份在 backups/20261023/。

8.1 计数口径(raw / 候选唯一,分开报)

项 元数据宣称 原始事件行 候选唯一 说明
坡体失败(6 表合计) 737 852 781 含 102 条“GLOF 由崩塌/崩解触发”记录;精确重复删 32,仅到年的疑似重复 39 条未删、只标记
冰碛湖溃决 380 376 376 单表,无跨表重复判定
  • 分表原始事件行:Rock 469、Ice avalanche 163、Ice-rock 91、GLOF-by-avalanche 64、GLOF-by-calving 38、Glacier detachment 27。
  • 高亚洲(25–45°N, 60–105°E):原始 148 → 候选唯一 120;喜马拉雅 88 → 63。
  • 时间精度(原始):日 377、区间 305、年 114、其它 54、月 2;候选唯一:日 345、区间 291、年 105、其它 38、月 2。没有一条到小时。
  • 字段完整:体积 561(原始,见 catalog_audit.json);体积+水平距离 440(原始)/ 436(候选唯一,其中 Rock 393);角 of reach 408(原始)/ 404(候选唯一)。

v1 勘误(必读):v1 报的“Rock avalanches 235 条、有效 534”是脚本 bug——表头 Time 带尾空格,代码按 "Time " 取值而表头已被 strip 成 "Time",导致所有日期读成缺失、又被“时间非空”条件整行丢弃。不是数据缺日期,也不是元数据 737 错误。 v2 已修正,Rock 表 470 行 = 1 行表头 + 469 条事件。

8.2 传播与摩擦参数(真实同类事件)

  • 同机制且体积+水平距离齐全:冰岩崩 21 + 冰川滑塌 8 = n=29(高亚洲更少)。
  • 固定 70/30 留出:log10H = 0.510 + 0.131·log10V,留出 R² = −0.59,RMSE = 0.41 log10。→ 体积—距离关系在本样本量下不能迁移,只作描述,不作 Q4 验证。
  • 角 of reach(候选唯一,n=404):p10 10.5°、中位 19.4°、p90 27.5°;等效 tan 值 p10 0.185、中位 0.352、p90 0.521。
  • 8·26 事件的 8.85° 是 atan(3210 m / 20.62 km),其中落差与距离来自我们的粗网格选路,不是实测几何。它只能作为“模拟几何的外部量级对照”:说明模拟路径比编目中位事件更平缓(低于 p10),不能据此断言真实事件的分位,也不能用它反过来验证 μ 取值(会构成循环论证)。

8.3 Q3 的重新判断

  • 不是“无事件”:候选唯一里日精度 345 条、区间 291 条、年到年 105 条;高亚洲 120 条。
  • 真正缺口是缺小时精度与配对预报:日期只到日/年,无法与逐小时气象或预报对齐;8·26 本身也只有报道级小时。
  • 可做边界:日尺度可用离散时间风险/区间删失(年精度按区间删失)做外检验;小时级 95% 区间、真实预警提前时间、实测覆盖率仍缺标签。
  • 本轮只清洗编目与做参数对照,没有训练日尺度风险模型;“可做”不等于“已做”。

8.4 修正后的评分(论文 50% / 求解验证复现 35% / 数据成本 15%)

维度 分 说明
论文可写性(50%) 8 多事件编目 + 三源降水 + 空间核验;但 Q3 只到日尺度
求解与验证复现(35%) 6 有真实参数对照与负结果;传播拟合留出失败、无小时标签
数据与成本(15%) 7 数据到位、总量小;口径多(UTC/BJT、6h/逐时/累计、0.25°/5 km/30 m)
加权 7.2 提升来自证据结构,不是统计强度

完整性按题目实际输出给 8,不给 9:Q3 要求的“触发时间 95% 区间 / 预警提前时间 / 区间覆盖率”未按题意落地,只到日尺度与空间范围。