基于改進的動態(tài)灰色模型在變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析中的應用研究.pdf

1、變形監(jiān)測藉由獲得的觀測數(shù)據(jù)對變形體的形變做出綜合分析，從而準確判斷變形體未來的變化趨勢，進而為工程建筑物的設計、施工以及運行提供科學依據(jù)和安全保障?；疑到y(tǒng)理論主要研究部分信息已知的小樣本、貧信息、不確定系統(tǒng)，它對部分已知信息進行生成進而開發(fā)挖掘蘊含在系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)中的重要信息，最終使整個系統(tǒng)得到確切地認識和描述。變形監(jiān)測是在工程建設以及運行中對建設項目進行監(jiān)測、預報以保障安全的一種方法，而變形監(jiān)測的累積觀測數(shù)據(jù)作為變形體的離散數(shù)列，本身

2、就具有灰色的性質，因此灰色理論可以有效地應用于工程變形監(jiān)測分析與預報中。
　　正是基于這一應用需求，本文以灰色系統(tǒng)理論為基礎，著重研究動態(tài)灰色模型在變形監(jiān)測分析預報中的不足，找出相應的改進辦法，并將改進后的模型用于隧道變形監(jiān)測分析與預報中，且驗證改進后模型的預測效果。主要研究內(nèi)容有：
　?、俸喴亟榻B變形監(jiān)測的目的和意義、變形監(jiān)測的內(nèi)容與分類、變形監(jiān)測技術發(fā)展現(xiàn)狀以及變形監(jiān)測中常用的建模分析方法，著重闡述了灰色模型研究現(xiàn)狀以

3、及優(yōu)化方法、灰色系統(tǒng)理論的基本知識和灰色模型的建模機理。
　?、诰S度地選取問題一直是研究動態(tài)灰色預測模型的熱點，針對動態(tài)灰色模型建模時的維度選取問題進行優(yōu)選試驗，最終得出動態(tài)灰色模型建模的適宜維度區(qū)間。
　?、墼谑褂脛討B(tài)灰色模型預測前，通過格拉布斯準則對觀測數(shù)據(jù)進行粗差檢驗，并且利用最小二乘多項式擬合法對空缺數(shù)據(jù)進行生成，有效地消除了粗差對模型預測精度的干擾。
　　④變形監(jiān)測工作中獲取的觀測數(shù)據(jù)容易受到外界因素或系統(tǒng)因

4、素干擾而致使數(shù)據(jù)曲線發(fā)生波動，進而導致建模數(shù)據(jù)的光滑性較差。針對這一問題，使用三點平滑法對建模數(shù)據(jù)進行處理，這樣不僅有效地削弱建模數(shù)據(jù)的人為主觀性和偶然性的干擾，而且增強了數(shù)據(jù)的規(guī)律性。
　　⑤傳統(tǒng)的動態(tài)灰色模型在進行預測時，為保持數(shù)據(jù)維度的固定不變，必須對舊有數(shù)據(jù)進行強制舍棄，這樣不僅會導致建模數(shù)據(jù)量受到限制和預測結果易失真，而且對維度以外的離散數(shù)據(jù)不加篩選地舍棄，會導致有用數(shù)據(jù)流失。針對這一問題，本文通過特定的數(shù)學方法對其做出