卡尔曼滤波算法的灰色理论模型在变形监测中的应用

本文针对灰色理论模型在建模过程中受到随机扰动影响这一问题,提出了利用卡尔曼滤波处理建模数据的方法.经过实例检验,证明基于滤波算法的灰色理论模型在一定程度上可以提高预测值的精度,更好地反映了观测目标的变形趋势,在变形监测中具有一定的优势.     

GPS和灰色模型在变形监测中的应用

GPS定位技术具有诸多优点能够满足现代变形监测的需求。变形预测是一个影响因素很复杂的过程,灰色系统对于建模数据量要求比较低,能够有效克服回归分析等统计分析方法的不足,非常适合小样本的短期预测。以"川气东送管道南京扬子石化末站监测项目"中场地形变观测为例,简述GPS及灰色GM(1,1)模型在具体工程项目上的应用,且达到了满意的效果。     

动态灰色预测模型在变形监测中的应用

在分析灰色模型的基础上,研究了灰数递补和新陈代谢2种动态灰色模型,并结合工程实例分析验证动态灰色模型的应用。2种模型的预测精度表明,动态灰色模型理论正确,精度合格,完全能够满足工程需要。     

基于改进的动态灰色模型在变形监测中的应用研究

动态灰色模型丰富和完善了静态GM(1,1)模型,它虽然有效地降低了建模时原始序列长度、原点误差的影响,且提高了数据预测的精度,但是传统的动态灰色模型为保持数据维度的不变性,必须对旧有信息进行强制舍弃,因此会导致建模数据量受到限制,预测结果容易失真,且对维度以外的信息不加筛选的舍弃致使致有用信息大量流失。本文对传统动态灰色模型做出改进,并将改进后的模型用于变形监测分析与预报中,且与传统的GM(1,1)模型和动态灰色模型的预测精度做对比,最终验证改进后模型的有效性。     

灰色系统理论在变形监测数据处理中的应用

根据灰色模型建立和检验理论,针对信息量少的变形数据进行预测这一特性,采取建立GM模型进行预测,同时考虑卡尔曼滤波的优点,提出了基于卡尔曼滤波的GM模型的建立及相应的精度评定,结合实例来说明并对其进行分析预测。数据处理结果显示,本模型有效地剔除观测数据粗差,精度较高,为变形观测研究提供了更为可靠的观测数据。     

基于残差改正的动态GM(1,1)模型在公路边坡变形监测中的应用

本文针对传统的GM(1,1)模型的不足,对模型进行了改进,建立了基于残差改正的动态GM(1,1)模型,并将其利用到公路边坡变形监测的数据处理当中。经过预测值与实际观测值比较,证明其在长期预测中具有明显优势。     

建筑物沉降监测中的改进灰色模型

针对传统非等间距GM(1,1)模型在建筑物沉降监测中预测精度不够高的问题,提出了一种新的非等间距GM(1,1)建模方法。此法基于初始条件改进及把灰色微分方程的白化方程中的灰导数用离散形式进行表示的改进相结合、提高非等间距GM(1,1)模型的建模精度。结合桂林市某广场的集商用、住房于一体的高层建筑的沉降变形监测实例,将本模型的沉降预测的结果同文献中另一非等间距GM(1,1)改进方法进行对比分析和检验,充分验证了建筑物沉降变形分析预报中本模型方法的可行性和优越性,对进一步促进非等间距GM(1,1)模型在沉降变形预测中的应用起到了积极的作用。     

反向灰色模型的初值优化在道路沉降中应用

针对灰色GM(1,1)模型预测单调递减数据会出现不合理计算误差的问题,建立反向灰色GOM(1,1)模型,利用遗传算法改进x(1)(n)的初始值范围,求出最佳初始值x替换x(0)(1)作为模型初始条件。通过选取高速公路地面沉降数据进行实例计算,证实优化后模型的有效性。     

全最小一乘的灰色模型在变形监测中的应用

简述了全最小一乘准则下的参数估计理论和灰色GM(1,1)模型建模原理,介绍了全最小一乘准则下的灰色GM(1,1)模型参数估计和利用线性规划模型进行参数计算的方法。通过实例与最小二乘准则下灰色GM(1,1)模型计算出的各项指标进行对比,结果显示,利用全最小一乘准则下的灰色GM(1,1)模型进行变形预测,不论有无异常值存在,其预测值均有较强的稳健性。因此,该模型对工程变形监测的预报具有重要的意义。     

回归分析与灰色理论在建筑物沉降变形分析中的应用

沉降监测的数据分析与预计在工程建设中具有决策辅助作用。选择合理的预测模型进行沉降预计,可以提高预计精度。结合工程实例,对焦作市×××项目8号楼进行沉降监测,分别用回归分析模型和灰色理论GM(1,1)模型进行数据处理,从而说明两种模型各自适用的环境条件和优缺点,预计效果令人满意。     

改进GM(1,1)模型在建筑沉降变形观测中的应用

灰色预测模型GM（1,1）的建模思想是：原始序列（非负序列）经过一次累加生成后,形成一个单调递增数列,新序列中各数据点的连线可以用指数函数y=ae^bx进行拟合。根据这个指数函数可以推导出下一个累加值的预测值（即第一个预测期）,最后通过累减生成将累加序列预测值还原为原始序列预测值。本文通过对原始序列进行指数-幂函数变换,增加了原始序列的光滑度;并在灰参数求取过程中对原始序列赋以权重,利用迭代计算的方法推导出了模型精确背景值;最后通过使预测序列残差平方和最小的方法计算出最优初始条件,进而提出了一个改进后的GM（1,1）模型。利用改进后GM（1,1）模型对某大厦沉降监测数据进行模拟与分析,并对改进前后的模型进行对比与分析,结果表明,改进后模型的各项精度因子相比于传统模型均有所提高,且时间序列越往后的预测值,精度越高。     

灰色组合模型在滑坡变形监测中的应用分析

在GM(1,1)模型的基础上,主要研究了改进残差修正模型、灰色BP神经网络模型、灰色线性回归模型在变形数据的预计精度,并且结合实例分析了不同灰色组合模型在滑坡变形预计的精度以及优缺点。     

加权多变量灰色模型在变形监测中的应用

在变形监测过程中,监测因子较多,难以对监测因子进行合理的取舍。首先利用灰关联度分析方法,将监测因子根据灰关联度进行关联排序,为合理选择监测因子提供理论依据;然后,利用得到的关联度进行平滑处理,并将其作为权值建立加权多变量灰色模型,推广了传统的多变量灰色模型,提高了预测精度;最后,以南充水库土石坝沉降数据为例,验证了模型的正确性。算例结果表明,加权多变量灰色模型的平均相对误差比传统灰色模型小,模型精度也比传统模型高。     

灰色幂模型在基坑变形监测中的应用

灰色幂模型又称非线性灰色伯努利模型(NGBM(1,1)),是灰色GM(1,1)模型的一种改进模型,具有非线性特征,在拟合和预测非线性特征数据方面具有优势.NGBM(1,1)模型相比于GM(1,1)模型具有更高的预测精度和更广的适用范围,它在经济、农业、气象等方面已有较广应用,但是在变形监测领域的应用还比较少.本文在已有...     

小波分析在高层建筑动态监测中的应用

变形分析中，研究小波变换的最终目的在于应用。首先简要介绍了基于小波变换的变形分析方法、作用及实施步骤。然后，结合厦门建行大厦高层建筑GPS动态监测的实测资料进行分析。结果表明，应用小波分析法可以有效地实现结构振动信号的提取。文中给出了GPS动态监测方案、数据分析方法及结果。     

灰色线性组合模型在基坑监测中的运用

本文论述了灰色系统理论在深基坑沉降数据处理中的运用,在运用过程当中,分别采用了GM（1,1）模型和灰色线性组合模型两种方法对数据序列进行拟合和预测。并得出了灰色线性组合模型在基坑沉降预测中比GM（1,1）更精确可靠的结论。     

顾及起算数据误差的多点灰色模型在变形监测中的应用

分析了多点灰色模型利用最小二乘估计原理进行参数解算时无法顾及起算数据误差带来的影响。将混合最小二乘与多元整体最小二乘应用到多点灰色模型的参数估计中。首先利用QR分解将起算数据中常数列和误差项相分离;采用最小二乘和多元整体最小二乘分别进行解算建模;最后通过实验证明了优化的MGM(1,n)模型具有较高的建模和预测精度,能够为精密工程变形分析提供一定的参考和借鉴。     

ARMA模型在变形监测中的应用

介绍了时间序列分析模型ARMA进行模型识别、参数估计、模型检验和模型预测及其在变形监测数据处理中的应用。并结合某一工程实例,采用该模型对一组实测变形数据进行了分析、预测,取得了较好的数据拟合与预测效果,该模型对变形监测数据处理与预报是十分可靠和可行的,具有很强的实际应用价值。