【摘要】：從挖掘邊坡變形特性出發(fā),提出一種基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)和遺傳小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GA-WNN)法的新型邊坡變形預(yù)測模型。該模型首先對邊坡變形序列進(jìn)行EMD分解,有效分離出不同尺度特征的子序列;其次基于相空間重構(gòu)挖掘各子序列的特性,以避免預(yù)測模型輸入維數(shù)選取的隨意性;然后采用遺傳算法優(yōu)化小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值,進(jìn)而對各子序列建立預(yù)測模型;最后疊加各子序列預(yù)測值得到邊坡預(yù)測結(jié)果。經(jīng)過了算例計算,并與SVM和GA-WNN對比分析。結(jié)果表明:該模型具有較強(qiáng)的非線性擬合和自適應(yīng)能力;在一定程度上保證較優(yōu)的局部預(yù)測值和較好的全局預(yù)測精度,均方根誤差為0.68 mm;在邊坡變形預(yù)測中具有一定的實用意義。
[Abstract]:A new slope deformation prediction model based on empirical mode decomposition (EMD) and genetic wavelet neural network (GA-WNN) is proposed in this paper. Firstly, the slope deformation sequence is decomposed by EMD to separate the sub-sequences of different scale features effectively, secondly, the characteristics of each sub-sequence are mined based on the reconstruction of phase space to avoid the random selection of input dimension of the prediction model. Then genetic algorithm is used to optimize the weights and thresholds of wavelet neural network, and then the prediction model of each sub-sequence is established. Finally, the prediction results of slope are obtained by adding the predicted values of each sub-sequence. A numerical example is given and compared with SVM and GA-WNN. The results show that the model has strong nonlinear fitting and adaptive ability, and to a certain extent, the better local predictive value and better global prediction precision are guaranteed, and the root mean square error is 0.68 mm;. It has certain practical significance in slope deformation prediction.
【作者單位】： 桂林理工大學(xué)測繪地理信息學(xué)院;廣西空間信息與測繪重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(41461089) 廣西自然科學(xué)基金項目(2014GXNSFAA118288) 廣西“八桂學(xué)者”崗位專項經(jīng)費資助項目 廣西空間信息與測繪重點實驗室課題(桂科能130511402;130511407)
【分類號】：TU196.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 戴吾蛟;丁曉利;朱建軍;陳永奇;李志偉;;基于經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸獾臑V波去噪法及其在GPS多路徑效應(yīng)中的應(yīng)用[J];測繪學(xué)報;2006年04期

2 羅飛雪;戴吾蛟;;小波分解與EMD在變形監(jiān)測應(yīng)用中的比較[J];大地測量與地球動力學(xué);2010年03期

3 王新洲;范千;許承權(quán);李昭;;基于小波變換和支持向量機(jī)的大壩變形預(yù)測[J];武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2008年05期

4 龔志強(qiáng),鄒明瑋,高新全,董文杰;基于非線性時間序列分析經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和小波分解異同性的研究[J];物理學(xué)報;2005年08期

5 張玉祥;巖土工程時間序列預(yù)報問題初探[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;1998年05期

6 陳昌彥,王思敬,沈小克;邊坡巖體穩(wěn)定性的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型[J];巖土工程學(xué)報;2001年02期

7 曹洋兵;晏鄂川;謝良甫;;考慮環(huán)境變量作用的滑坡變形動態(tài)灰色-進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測研究[J];巖土力學(xué);2012年03期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 薛亞東,高德利;深部實鉆地層可鉆性評測新方法[J];地下空間;2001年S1期

2 姜德義;李光揚(yáng);謝世平;蔣再文;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測重慶高速公路邊坡穩(wěn)定性[J];地下空間與工程學(xué)報;2008年01期

3 李克鋼;張重慶;;基于時間序列的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模及邊坡位移預(yù)測[J];地下空間與工程學(xué)報;2009年S1期

4 周寧;傅鶴林;袁勇;;基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的邊坡穩(wěn)定性評價方法[J];地下空間與工程學(xué)報;2009年S2期

5 劉開云;魏博;劉保國;;邊坡變形時序分析的進(jìn)化-自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理模型[J];北京交通大學(xué)學(xué)報;2012年01期

6 崔玲麗;高立新;張建宇;胥永剛;;基于EMD的復(fù)合故障診斷方法[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2008年09期

7 李長洪;王云飛;蔡美峰;苗勝軍;范麗萍;;基于支持向量機(jī)的露天轉(zhuǎn)地下開采邊坡變形模型[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;2009年08期

8 何亮云;;高精度GPS測量中多路徑誤差的研究[J];測繪工程;2010年01期

9 李旋;戴吾蛟;陳永奇;朱建軍;李黎;;基于小波變換的GPS動態(tài)變形分析[J];測繪科學(xué);2008年06期

10 郭英起;黃聲享;;高精度GPS定位中多路徑影響研究述評[J];測繪科學(xué);2009年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳昌富;袁玲紅;龔曉南;;邊坡穩(wěn)定性評價T-S型模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[A];第十一屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ卷[C];2002年

2 侯曉亮;譚曉慧;;灰色關(guān)聯(lián)理論在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長第十一屆中國科協(xié)年會論文集（1）[C];2009年

3 朱珍德;李紅波;尚劍飛;劉金輝;;基于支持向量機(jī)理論的礦山動采巷道圍巖變形預(yù)測分析[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長第十一屆中國科協(xié)年會論文集（1）[C];2009年

4 潘濱;陳劍平;李曉茹;;改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[A];第八屆全國工程地質(zhì)大會論文集[C];2008年

5 高瑋;馮夏庭;鄭穎人;;巖土工程位移預(yù)測的軟科學(xué)方法[A];中國土木工程學(xué)會第九屆土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2003年

6 趙德志;張?zhí)m軍;;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在公路石質(zhì)邊坡防護(hù)設(shè)計中的應(yīng)用[A];中國公路學(xué)會04’學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

7 梁桂蘭;徐衛(wèi)亞;;基于T-S模型的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在邊坡穩(wěn)定評價中的應(yīng)用[A];第一屆中國水利水電巖土力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會論文集（上冊）[C];2006年

8 劉章軍;陳飛;周宜紅;;巖質(zhì)路塹深邊坡穩(wěn)定性評價的模糊概率方法[A];第二屆中國水利水電巖土力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會論文集（一）[C];2008年

9 高瑋;鄭穎人;;巖土工程中的幾種位移預(yù)測方法探討[A];新世紀(jì)巖石力學(xué)與工程的開拓和發(fā)展——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會第六次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2000年

10 雷學(xué)文;湯斌;王瑞芳;;工程圍巖穩(wěn)定性分類的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別[A];巖石力學(xué)新進(jìn)展與西部開發(fā)中的巖土工程問題——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會第七次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馬可;軟土地基上高填土邊坡穩(wěn)定性研究[D];南京大學(xué);2011年

2 彭海;邊坡工程處治技術(shù)分析研究及工程應(yīng)用[D];中南大學(xué);2011年

3 王偉;基坑位移時間序列分析的自記憶預(yù)測模型研究[D];中南大學(xué);2011年

4 羅飛雪;基于EMD與ICA的GPS動態(tài)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法研究[D];中南大學(xué);2011年

5 陶肖靜;半?yún)?shù)平差模型的平差準(zhǔn)則研究[D];中南大學(xué);2011年

6 伍錫銹;動態(tài)變形監(jiān)測中的Kalman濾波方法研究[D];中南大學(xué);2011年

7 趙光耀;網(wǎng)絡(luò)安全事件自適應(yīng)預(yù)測技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

8 朱郅志;HHT時頻分辨算法研究與性能評估[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

9 喻樹龍;新疆伊犁鞏乃斯地區(qū)樹木年輪密度對氣候的響應(yīng)及氣候重建[D];新疆師范大學(xué);2011年

10 吳永康;基于混沌支持向量機(jī)的采動地表變形分析及預(yù)計模型研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2011年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃聲享,劉經(jīng)南;GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)中消除噪聲的一種有效方法[J];測繪學(xué)報;2002年02期

2 黃聲享,劉經(jīng)南,柳響林;小波分析在高層建筑動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用[J];測繪學(xué)報;2003年02期

3 鐘萍,丁曉利,鄭大偉;CVVF方法用于GPS多路徑效應(yīng)的研究[J];測繪學(xué)報;2005年02期

4 戴吾蛟;丁曉利;朱建軍;陳永奇;李志偉;;基于經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸獾臑V波去噪法及其在GPS多路徑效應(yīng)中的應(yīng)用[J];測繪學(xué)報;2006年04期

5 鄧興升,王新洲;根據(jù)歷史位移預(yù)報大壩變形的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[J];水電自動化與大壩監(jiān)測;2004年02期

6 戴吾蛟;丁曉利;朱建軍;;GPS動態(tài)變形測量中的多路徑效應(yīng)特征研究[J];大地測量與地球動力學(xué);2008年01期

7 吳繼忠;;GPS觀測數(shù)據(jù)的小波閾值法消噪[J];大地測量與地球動力學(xué);2009年04期

8 羅國煜;吳恒;;巖坡穩(wěn)定系統(tǒng)工程分析的初步探討[J];地質(zhì)論評;1986年02期

9 鄧洪亮;孫麗霞;廖丹;王正念;;復(fù)雜地質(zhì)條件下巖石邊坡的穩(wěn)定性分析[J];水利與建筑工程學(xué)報;2008年01期

10 王思敬;地球內(nèi)外動力耦合作用與重大地質(zhì)災(zāi)害的成因初探[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2002年02期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙學(xué)智,鄒春華,陳統(tǒng)堅,葉邦彥,彭永紅;小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)初始化研究[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年02期

2 楊春玲,楊茂華,胡艷,戴景民;小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在多波長輻射測溫中的應(yīng)用[J];計量學(xué)報;2003年04期

3 許楨英,費業(yè)泰;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)測試誤差溯源研究[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報;2003年04期

4 姚洪興,吳越;多變量經(jīng)濟(jì)混沌時序的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年04期

5 張登峰,廉士國,王執(zhí)銓,胡壽松;一種小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化構(gòu)造及其應(yīng)用[J];兵工學(xué)報;2004年04期

6 曹陽,袁旭峰,高軼群;小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在化工中應(yīng)用的研究[J];貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年04期

7 程啟明,王勇浩;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方法及其應(yīng)用研究[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;2004年05期

8 畢研秋;周文連;張大海;江世芳;;連續(xù)小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂性能的探討[J];電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報;2005年06期

9 李志剛;司錫才;陳玉坤;;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信號識別[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報;2005年SD期

10 蔡念;楊杰;;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像表述[J];影像技術(shù);2006年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 胡博;陶文華;崔博;白一彤;尹旭;;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異步電機(jī)故障診斷[A];2009中國控制與決策會議論文集（2）[C];2009年

2 何正友;錢清泉;;一種改進(jìn)小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在電力故障信號識別中的應(yīng)用[A];1999年中國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與信號處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

3 魯艷軍;陳漢新;陳緒兵;;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的齒輪裂紋故障診斷[A];節(jié)能減排 綠色制造 智能制造——低碳經(jīng)濟(jì)下高技術(shù)制造產(chǎn)業(yè)與智能制造發(fā)展論壇論文集[C];2010年

4 董健;尹萌;張輝;;小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合多項式的混合預(yù)測方法在通信規(guī)劃中的應(yīng)用[A];2011全國無線及移動通信學(xué)術(shù)大會論文集[C];2011年

5 謝建宏;張為公;;復(fù)合材料疲勞剩余壽命預(yù)測的動態(tài)小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[A];第二屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

6 陳建秋;張新政;;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)預(yù)測應(yīng)用研究[A];2006中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

7 孫正貴;;小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高效學(xué)習(xí)算法及應(yīng)用研究[A];中南六省（區(qū)）自動化學(xué)會第24屆學(xué)術(shù)年會會議論文集[C];2006年

8 黃敏;朱啟兵;崔寶同;;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軋機(jī)特性回歸[A];2007中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

9 周紹磊;張文廣;李新;;一種基于改進(jìn)遺傳算法的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[A];2007年中國智能自動化會議論文集[C];2007年

10 杜青;劉劍飛;劉娟;喬延華;;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬調(diào)制信號自動識別[A];2007通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十二屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 侯霞;小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)若干關(guān)鍵問題研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

2 章文俊;小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法及其船舶運(yùn)動控制應(yīng)用研究[D];大連海事大學(xué);2014年

3 高協(xié)平;小波參數(shù)化與小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究[D];湖南大學(xué);2003年

4 宋清昆;自適應(yīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2009年

5 李永紅;廣義小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)雷達(dá)相關(guān)濾波的研究[D];大連海事大學(xué);2000年

6 銀俊成;量子信道與量子小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)問題研究[D];陜西師范大學(xué);2013年

7 李文軍;多小波和小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造及其在電弧故障診斷中的應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2008年

8 劉守生;遺傳算法與小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中若干問題的研究[D];南京航空航天大學(xué);2005年

9 黃同成;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的VOCR與HOCR技術(shù)研究[D];上海大學(xué);2008年

10 蔡振禹;基于粗集—小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煤炭企業(yè)管理研究[D];天津大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 譚杰;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬電路故障診斷研究[D];湖南大學(xué);2008年

2 李進(jìn)如;基于改進(jìn)小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障識別方法研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2008年

3 王鵬;小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在環(huán)境系統(tǒng)建模中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

4 楊崴崴;小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在汽輪發(fā)電機(jī)組故障預(yù)測中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2008年

5 吳箏;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合氣體測試系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2007年

6 李遜;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)邊際電價預(yù)測[D];華中科技大學(xué);2007年

7 黃曉莉;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別[D];四川理工學(xué)院;2007年

8 黃媛;改進(jìn)的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

9 鄭令;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷方法的研究[D];大連交通大學(xué);2009年

10 孫麗娟;基于遺傳算法的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)短時交通流預(yù)測[D];山東科技大學(xué);2009年

，

本文編號：2448398