多源异构滑坡监测数据融合方法研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhlkf99
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国滑坡灾害主要集中发生在云南、贵州、重庆、甘肃、陕西等西部地区。滑坡灾害严重影响着当地经济和社会的发展,开展有效的滑坡防灾减灾工作,势在必行。随着人们对滑坡研究的不断深入,GNSS监测技术、位移计监测技术、测斜仪监测技术、降雨量监测、土壤温湿度监测等各种监测手段不断应用于滑坡监测中。如何综合利用这些监测数据,有效提高滑坡阶段判别与预测分析的准确性,是目前研究的难点和热点。多源数据融合技术,能够将多源传感器采集到的滑坡监测数据进行综合分析,得到一组准确反映滑坡变形阶段的融合数据。因此,本文以甘肃省临夏市永靖县黑方台党川7#滑坡体为例,通过对滑坡多源监测数据进行分析,将数据级融合算法和特征级融合算法分别应用于滑坡阶段判别和预测研究中。本文主要研究内容及成果如下:(1)介绍多源数据融合的基本理论方法,包括定义、原理、结构;然后对滑坡监测中的多源数据融合进行阐述,总结其特点和存在的问题。(2)介绍常用的4类滑坡监测技术,并以地表监测为例介绍了滑坡监测中常用的3种数据采集传输手段,最后结合相关学者对滑坡监测数据预处理的比较,总结出滑坡地表监测中最常用的3类数据预处理方法。(3)针对滑坡监测中采用单一位移传感器数据进行阶段判别时存在监测数据片面导致预警结果不可靠的问题,提出采用加权融合法对全球导航卫星系统接收机和位移计采集到的滑坡地表形变数据进行融合处理,并将融合后的数据用于滑坡阶段判别分析。实验结果表明:自适应加权估计融合算法和改进的粒子群优化自适应加权融合算法均能对滑坡地表位移形变数据进行有效融合;在对滑坡阶段判别分析中,改进的粒子群优化自适应加权融合结果较自适应加权融合结果更具可靠性和准确性。(4)针对目前多数滑坡预测只对滑坡体上某一个地表位移监测点采集到的变形时间序列进行分析,没有将监测位置周围环境因子综合利用进行预测这一问题,提出基于聚类-逐步回归分析多源异构滑坡监测数据特征级融合模型。实验结果表明:聚类-逐步回归分析模型能够对滑坡多源异构监测数据进行有效融合;采用3种预测算法分别对GNSS监测点HF06数据、BP神经网络数据融合数据和聚类-逐步回归分析融合数据进行预测比较分析。聚类-逐步回归分析融合数据预测结果较好,且采用多因子LSTM模型对聚类-逐步回归分析融合数据预测精度较高,MAE和MRE分别为8.2mm和2.82%,可见特征级融合后进行预测能够有效提高滑坡预测精度。
其他文献
船舶作为水上交通运输工具,其运行的安全性、稳定性至关重要.当船舶航行过程中,船底因破损而进水时,可能会导致船舶下沉.为进一步增强船舶的抗沉性,需要采用合理的分舱设计,由此使得船舶分舱设计成为船舶稳定性中较为重要的内容之一.在对船舶进行快速分舱设计的过程中,为确保设计方案的合理性与可行性,可以运用先进的计算机辅助系统,依托该系统构建相关模型,以此来完成船舶的分舱设计.在加快设计效率的前提下,保证分舱设计质量.
船舶碰撞事故会导致严重的经济损失,有必要在造船环节针对船体碰撞过程的载荷进行模拟,提高船舶局部结构的强度,防止船体的机械结构产生碰撞失效.Abaqus/Explicit平台是一种针对静力学、动力学载荷分析与仿真的一个有限元平台,本文基于Abaqus/Explicit仿真平台,通过建模、定义边界条件、运算与求解等过程,进行了船舶碰撞载荷作用下的结构仿真和优化,对于改善船体的结构设计有一定的指导作用.
伴随互联网经济下电子商务的飞速发展,城市快递业务量呈爆发式增长,需求的多样性和不断竞争的市场环境要求企业具有更完备的配送体系。城市末端配送问题研究一直以来都是快递企业降本增效的着力点,现代物流背景下,顾客对配送服务要求更具个性化和多样化,不再是单一的自提点、自提柜配送模式,也不是传统的送货上门模式,而是受送达时间和自提距离等因素影响的动态配送需求。因此,顾客选择配送模式概率是动态变化的,以追求自身
当前色彩优化方法设计的优化方案计算方法,直接计算船舶工作人员对船舶室内装饰色彩的期望值,导致优化后的装饰色彩,平均梯度和视觉质量2个指标低.本文提出大型船舶室内装饰色彩优化研究,采用Auto CAD软件和Maya软件,以多边形建模的方式,建立大型船舶室内装饰空间模型.根据色彩的心理效应,将船舶工作人员对船舶室内装饰色彩的期望值转换成模糊期望值,计算色彩布置方案与船舶工作人员对装饰色彩感知的关系,优化色彩搭配方案;采用粒子群算法设计方案求解步骤,求取优化后的方案最优解.设计空间模型建设环境,以模型渲染的方式
考虑到传统船舶智能制造技术存在效果差的问题,提出计算机辅助设计的船舶智能制造研究.根据船舶制造数据差与制造成本之间的关系函数,计算了船舶零件的公差因子,利用公差因子的均值处理,控制了船舶制造数据,根据船舶机械零部件的结构尺寸参数,通过确定船舶机械零件结构的尺寸范围,建立船舶零件的三维参数化模型,采用计算机辅助设计技术设计了船舶智能制造流程,实现了船舶的智能制造.实验结果表明,计算机辅助设计的船舶智能制造技术不仅可以提高零件细节的完整度,还可以提高零件之间的契合度,具有更好的效果.
通过对传统舰船航向控制系统数据分析发现,控制数据信号回波补偿存在数据融合异常问题,受到非线性回波影响,现有系统硬件与算法无法处理非线性回波补偿误差问题,造成舰船航向控制稳定性降低.针对非线性特征与无线网络特征,提出无线网络下的舰船航向控制系统设计.首先利用数据融合技术,创建多数据独算处理平台;然后对硬件平台进行软件功能的算法适配,第一步对回波补偿信号进行参量特征的运动系数分析;然后根据分析结果,对误差数据点对应参量的阈值进行闭环增益优化计算,从而实现消除回波补偿误差的效果;最后在特定的仿真场景下,通过数据
近年来,爆炸事件时有发生,威胁着人们生命安全、建筑结构安全以及社会安定,为了减小爆炸带来的损害,当前学者们研究方向之一便是建筑结构构件的抗爆性能,钢管混凝土抗爆性较好,而八边形中空夹层钢管混凝土柱为其中一种截面形式,它由方中空夹层钢管混凝土柱发展而来,通过增设斜边减小了应力集中的现象,具有便于连接、承载力较高、刚度较大等优点。但当前对于八边形中空夹层钢管混凝土柱的研究以静力性能为主,针对其动力性能
舰船机电设备协同控制方法所用算法容易陷入局部最优解,导致无法得到最优化控制策略.基于此,利用多智能体技术,设计一种对舰船机电设备协同控制方法.采用集中式结构布置多智能体,根据集中式结构,建立多智能体学习模型,在模型基础上,采用协同遗传算法,先对初始种群作精英分组,再开展遗传操作,最终得到最优化控制策略.通过实验,与2种传统算法作对比.实验结果表明,传统算法1在114代后开始收敛,传统算法2在120代后开始收敛,提出的算法在72代后开始收敛.通过对比发现,提出的算法的搜索速度更快,不易陷入局部极值,可得到最
传统的舰船结构极限承载力变化数学模型在计算时,受到船舶吃水、装载重量的影响,导致不同浮态下舰船结构极限承载力变化计算结果准确性较低,为此设计不同浮态下舰船结构极限承载力变化数学模型.提出了正浮、横倾、纵倾与任意倾斜情况下浮态计算公式,并建立目标函数,计算船体的结构形变概况,同时采用有限元分析方法中的相似定理对结构极限承载力变化情况推导,以此完成不同浮态下舰船结构极限承载力变化情况计算.结果表明,在正浮、横倾、纵倾情况下,所研究的不同浮态下舰船结构极限承载力变化数学模型都获得了较高的准确性.
为解决由船体结构数据测量误差引起的建模周期长、船舶模型存在完整性低的问题,提出基于虚拟现实技术的船舶三维建模设计方法.在虚拟现实概述研究的基础上,提取关键的船舶型值参量,根据船体外在结构的型线光顺性,生成连接型肋骨型线,再按照船舶舱室划分需求,建立完整的模型结构,完成基于虚拟现实技术的船舶三维建模设计方法研究.实例分析结果表明,与CATIA方法相比,虚拟现实技术设计方法所需的建模周期时间相对更短,针对甲板、船底板、龙骨三类测试结构所生成的船舶建模数据也更接近实际数值结果,能够较好解决船舶设计过程中存在的各