基于改进支持向量机的山体滑坡预测算法研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:between930
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
山体滑坡是世界上危害最大的自然灾害之一,对人类以及社会造成严重的威胁。滑坡的监测和预警是避免这一危害的主要技术手段。论文依托多传感器山体滑坡监测方法,研究并实现了基于改进支持向量机的山体滑坡预测算法,预警方式主要分为前期预警与后期预警两个部分。论文首先针对滑坡影响因素进行分析,确定滑坡监测主参数。其次通过海鸥优化的支持向量机算法(SOA-SVM)并利用滑坡主参数数据对山体抗剪参数(粘聚力与内摩擦角)进行预测,使用预测值并根据极限平衡法计算出山体安全系数,确定山体的安全状态,实现滑坡的前期预警;最后利用后期滑坡产生的位移数据并基于网格海鸥优化的支持向量机算法(GS-SOA-SVM)进行位移的预测,实现滑坡的后期预警。具体研究工作主要包括以下3个方面。(1)滑坡监测主参数研究。论文提出基于改进正交试验法的滑坡监测主参数筛选方法,即结合灰色关联分析法与层次分析法(AHP),分析含水量、土压力、温度、雨量、土密度等11个参数对滑坡影响关联度的正交试验结果,确定滑坡监测主参数。试验结果表明,含水量、雨量、土压力、孔隙水压力、温度和振动这6个参数相关度占11个滑坡总参数的比值为90.79%,而其他5个参数总占比为9.21%,因此,这6个参数对滑坡影响可代替11个参数作为滑坡判断依据,成为滑坡监测主参数。(2)基于海鸥优化支持向量机的滑坡稳定性分析。首先对比研究目前主流的回归预测算法,分析各自的优缺点之后选择支持向量机作为预测模型。利用海鸥算法(SOA)对支持向量机的正则化系数C以及核函数参数g进行优化,建立基于SOA-SVM算法的滑坡稳定性分析方法。结果表明,SOA-SVM算法预测效果显著提升,优于传统SVM以及PSO-SVM算法。通过基于SOA-SVM算法的滑坡稳定性分析方法计算山体安全系数,确定山体的安全状态,实现滑坡的前期预警。(3)基于网格海鸥优化支持向量机的滑坡位移预测分析。山体的安全系数趋于或小于1且位移数据呈稳定趋势增长时,滑坡处于不稳定状态,此时需要对滑坡进行后期预警。根据SOA-SVM算法的特点,利用网格搜索算法(GS)对SOA-SVM算法进一步改进。利用前三个时期的累积位移作为输入,下一时期累积位移的预测值作为输出,通过GS-SOA-SVM算法建立滑坡位移预测模型并对位移进行预测。结果表明,GS-SOASVM算法达到预期效果,较为准确地预测了下一时刻位移。根据位移的变化趋势实现滑坡的后期预警。
其他文献
非点源污染是目前导致流域水质恶化、水环境污染的主力源。对非点源污染进行有效管控是流域水环境污染治理的关键任务。璧南河自2010年进行综合整治,成效显著,点源污染管控得当,非点源污染成为水环境质量不稳定的首因。作为长江左岸一级支流,璧南河水环境安全对长江重庆主城区段以及整个三峡库区水生态环境安全都具有重要意义。鉴于此,本研究以重庆市璧南河流域为例,构建璧南河流域SWAT模型,利用模型核算流域内非点源
与经典的分数阶微积分理论相比,适型分数阶微积分具有其形式及性质上的诸多简便之处,并且近几年来在理论分析与实际工程上取得了较快的发展和广泛的应用.然而,作为普遍存在于客观世界及实际系统中一种常见的物理现象,时滞效应目前尚未在已有的对适型分数阶微积分相关研究工作中被充分提及和考虑.以此为动机,本文主要探讨了适型分数阶导数结构下时滞微分系统的解及其性态问题,具体包括时滞微分方程初值问题解的存在性、时滞微
随着纳米酶的发展,目前关于Pt基纳米粒子具有模拟酶活性的研究已有大量的文献报道,Pt基纳米粒子是以金属Pt为基础的纳米材料,因其具有可调控的尺寸和形貌,在催化、感应成像、体外诊断和生物医药等方面有着广泛的应用前景。Pt基纳米粒子通常具有以下几种主要的模拟酶活性,如氧化酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等。除此之外,这种纳米粒子不仅只有一种酶活性,有的纳米粒子还具有两种或两种以上的模拟酶活性
学位
学位
“我国是一个有着14亿多人口的大国,防范化解重大疫情和重大突发公共卫生风险,始终是我们须臾不可放松的大事,要完善法律法规体系,尽快提高我国应对重大突发公共卫生事件能力和水平”。2020年初爆发的新冠肺炎疫情,反映出突发公共卫生事件风险防控的极端重要性,而政府风险防控措施是有效应对突发公共卫生事件的关键。此次疫情防控暴露出地方政府应对手段和能力的不足,折射出行政法在此方面规范供给的短板,因此,急需完
针对材料物理理论抽象,学生不知道"有什么用的"而引起的厌学问题和传统的输入式教学效果差的问题,以晶格振动为例探索在材料物理教学中结合以问题为导向和输出式学习的教学方法,提高学生学习效果,实现以学生为中心、以成果为导向的工程教育认证教育理念。
蛋白质与蛋白质之间的异常作用往往会引发疾病,如癌症。研究表明,在蛋白质相互作用的界面中经常遇见α螺旋的二级结构。开发具有α螺旋的构象限制性多肽已经成为干预蛋白质-蛋白质相互作用的重要策略。α螺旋的构象限制性多肽可以通过多种方式进行构建。我们课题组前期开发了一种效率高、灵活性好的N末端螺旋成核策略,主要通过对多肽N端的硫醇双烷基化形成硫醚键进而得到单匝、双匝、三匝的α螺旋构象限制肽。本论文的核心是利
谱图理论是代数图论和组合矩阵论共同关注的一个重要研究方向,主要研究图的谱与图的结构之间的联系.过去的几十年中,图的秩作为一个重要的谱参数一直备受研究者的关注.混合图是由简单图经过不完全定向得到的.自从B.Mohar和李学良等独立提出混合图的Hermite邻接矩阵以来,混合图的Hermite谱研究迅速成为谱图理论新的研究热点.混合图的Hermite谱理论主要是通过建立混合图Hermite谱参数与混合
硫酸软骨素AC酶(ChonAC)是一类糖胺聚糖裂解酶,可以通过β-消除机制切断连接半乳糖胺和葡萄糖醛酸β,1→4糖苷键,从而降解能降解硫酸软骨素A、硫酸软骨素C及透明质酸等糖胺聚糖,生成一系列寡糖,主要是不饱和二糖。ChonAC可用于制备低分子量硫酸软骨素、肝素尾料的处理、硫酸软骨素寡糖结构的分析以及脊髓损伤的治疗。本文克隆了三种不同菌种来源的ChonAC,构建了含有6×His的重组质粒,并在大肠