滑坡监测及辅助决策关键技术研究

发布时间:2018-03-02 09:42

  本文关键词: 数据预处理 机器学习 滑坡区域检测 局部区域滑坡预测 滑坡辅助决策系统 出处:《江苏大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:在我国,滑坡灾害是发生频率高、破坏性强、造成损失巨大的重大地质灾害之一。为了保障人民的生命财产安全,采取及时有效的手段进行滑坡监测预警是当前研究热点。现有的滑坡监测系统利用无线传感器网络技术,实现对滑坡的实时监测、数据实时传输及数据可视化,在人力无法完成的监测工作中发挥着重大作用。但系统缺乏对滑坡的区域性检测、整体性分析的功能和高效具有针对性的局部区域滑坡预测模型。因此,滑坡预测不及时,预测准确率不高。本文应用机器学习技术辅助系统对滑坡规律进行分析、识别、统计和滑坡等级划分,可间接辅助专家进行滑坡预警分析,提高滑坡预测准确率。主要完成的工作如下:1.采用数据预处理的去噪、平滑、归一化等方法对滑坡监测数据进行处理。对滑坡监测数据集进行数据清洗,剔除滑坡监测数据集中含有噪声、不一致、不完整、冗余和缺失的数据,进一步对数据集进行去噪、平滑和归一化处理,提高数据集质量,得到理想的训练数据集。2.结合了机器学习、R-tree、数据显著相关性等技术设计了一种基于机器学习技术的滑坡区域性检测方法。主要实现对预处理后的滑坡数据显著相关性评估,统计和计算各分片区域滑坡发生的概率,按照滑坡等级对各分片区域进行划分,自动标记并显示各分片区域滑坡概率数值。从而实现滑坡区域性检测、整体性分析的功能。3.提出了一种局部区域滑坡预测模型。该模型主要是使用改进的极限学习机(ELM)算法进行模型训练学习,并融合受限玻尔磁曼机对已建立的模型参数进行微调优化模型;借鉴了深度学习中卷积神经网络等技术的多隐层思想,在模型的训练过程中加入了多隐层的层数选择设置,不断将低层的数据特征传到上一层,直到最后一层,得到一个数据特征集。然后对整个数据特征集再反复训练学习,建立局部区域滑坡预测模型。经过对江苏省镇江市南山风景区、江心洲、百盛家园三个实际滑坡场景中运行的实验结果分析,可提高滑坡预测准确率。
[Abstract]:In China, landslide disaster is one of the major geological disasters with high frequency, strong destruction and huge losses. In order to ensure the safety of people's lives and property, The current landslide monitoring system uses wireless sensor network technology to realize real-time landslide monitoring, real-time data transmission and data visualization. It plays an important role in the monitoring work which can not be completed by manpower. However, the system lacks the regional detection of landslide, the function of holistic analysis and the efficient and targeted local landslide prediction model. Therefore, landslide prediction is not timely. The prediction accuracy is not high. This paper applies machine learning technology assistant system to analyze, identify, statistics and grade landslide analysis, which can indirectly assist experts in landslide early warning analysis. To improve the accuracy of landslide prediction. The main work accomplished is as follows: 1. The landslide monitoring data is processed by the methods of de-noising, smoothing and normalization of data preprocessing, and the data set of landslide monitoring is cleaned. The landslide monitoring data set contains noisy, inconsistent, incomplete, redundant and missing data. The data set is further de-noised, smoothed and normalized to improve the quality of the data set. An ideal training data set. 2. A regional landslide detection method based on machine learning technology is designed by combining machine learning R-tree and significant correlation of data. The evaluation of significant correlation of pre-processed landslide data is realized. Statistics and calculation of the probability of landslide occurrence in each segmented area are made. According to the grade of landslide, the probability values of landslide are automatically marked and displayed, so as to realize the regional landslide detection. The function of integrality analysis. 3. A local landslide prediction model is proposed. The model mainly uses the improved extreme learning machine (ELM) algorithm for model training and learning. The model is fine-tuned by the constrained Bohr Magneto Machine, and the multi-hidden layer idea of convolution neural network is used for reference, and the layer selection and setting of the multi-hidden layer are added in the training process of the model. The low-level data features are transmitted to the upper layer until the last layer, and a data feature set is obtained. Then the whole data feature set is trained and studied again and again. Based on the analysis of the experimental results in Nanshan Scenic spot Jiangxinzhou and Baisheng Jiayuan of Zhenjiang City Jiangsu Province the accuracy of landslide prediction can be improved.
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P642.22;TP274;TP181

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 邬晓岚,涂亚庆;滑坡监测的现状及进展[J];无损检测;2001年11期

2 邬晓岚,涂亚庆;滑坡监测方法及新进展[J];中国仪器仪表;2001年03期

3 张青;史彦新;林君;;时间域反射法用于滑坡监测的试验研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年01期

4 晏小明,蔡耀军,王秋明,,张进保;滑坡监测预测预报数据库的开发与应用研究[J];水文地质工程地质;1996年01期

5 郑万模;用变形体系论点指导滑坡监测工作[J];中国地质灾害与防治学报;1997年04期

6 刘悦;李永树;;浅谈滑坡监测研究现状及发展趋势[J];测绘;2013年05期

7 吴金桂;319国道龙岩市新罗区龙门考塘滑坡监测初步探讨[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2000年S1期

8 康东玲,余京生,张红秀;欧洲滑坡监测与预测新进展[J];湖北地矿;2002年04期

9 韩建设;岩土工程中滑坡监测的主要技术方法简述[J];西北水电;2002年02期

10 成伟,赵超英;特殊条件下滑坡监测网的优化设计[J];长安大学学报(地球科学版);2003年03期

相关会议论文 前10条

1 叶金桃;王俊超;冯光柳;万蓉;;顾及降雨诱因的滑坡监测三维GIS系统的研究[A];第28届中国气象学会年会——S3天气预报灾害天气研究与预报[C];2011年

2 夏耶;;干涉雷达滑坡监测关键技术探讨[A];中国地球物理2013——第二十七专题论文集[C];2013年

3 邓德润;;新滩滑坡监测系统的研究[A];滑坡监测技术讨论会论文汇编[C];1988年

4 叶青;赵全麟;;三峡工程库区滑坡监测几个问题的探讨[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

5 黄家然;;李家峡水电站水库滑坡监测成果分析[A];滑坡监测技术讨论会论文汇编[C];1988年

6 王传先;时湘江;吕国娟;马艳飞;;测量技术在滑坡监测中的应用[A];河南地球科学通报2009年卷(下册)[C];2009年

7 陆新;王凯;;凉水井滑坡监测预警技术研究[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年

8 李昂;侯圣山;韩冰;周平根;;基于北斗一号数据传输的滑坡监测系统构建[A];第九届全国工程地质大会论文集[C];2012年

9 潘新;杨爱明;;重庆宝塔滑坡监测中GPS技术的应用[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

10 张青;史彦新;朱汝烈;;TDR滑坡监测技术的研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年

相关重要报纸文章 前5条

1 ;滑坡监测预测新技术研究告捷[N];中国国土资源报;2003年

2 通讯员 夏杰 唐晓萍;重庆研发启用区县级精细化滑坡监测预报系统[N];中国气象报;2010年

3 访谈专家 湖南化工地质工程勘察院 高工 刘东;滑坡监测与工程建设同步[N];中国水利报;2008年

4 郭启锋 李忠;探工所研发系列地灾监测仪器[N];中国国土资源报;2013年

5 记者 曾冰 通讯员 黄华;省政府对黄土坡整体避险搬迁一月一督查[N];恩施日报;2009年

相关博士学位论文 前3条

1 樊俊青;面向滑坡监测的多源异构传感器信息融合方法研究[D];中国地质大学;2015年

2 王朝阳;滑坡监测预报效果评估方法研究[D];成都理工大学;2012年

3 周勇;湘西高速公路滑坡监测关键技术及监测信息系统研究[D];中南大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 宋浩;基于RIA/JavaScript技术的高速公路滑坡监测预报管理信息系统的设计与实现[D];长安大学;2015年

2 林保罗;基于TDR技术的滑坡监测系统研制[D];长安大学;2015年

3 钟全金;基于激光点云的滑坡监测数据处理方法研究[D];江西理工大学;2015年

4 熊涛;WSN定位算法及其滑坡监测应用研究[D];重庆大学;2015年

5 王春华;复杂事件处理在滑坡监测传感器数据集成研究中的应用[D];华东师范大学;2016年

6 曹阳威;基于北斗和物联网的滑坡监测系统关键技术研究[D];华北科技学院;2016年

7 陈健;协作式微波高精度测距技术研究[D];电子科技大学;2016年

8 李元元;基于PHP的滑坡实时监测数据网上发布系统设计与实现[D];西南科技大学;2016年

9 郑勇;复合光纤装置预警模型在滑坡监测中的试验研究[D];重庆大学;2016年

10 陈起传;WSN技术在滑坡监测系统中的应用研究[D];成都理工大学;2016年



本文编号:1555993

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/1555993.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户c5290***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com