本文關(guān)鍵詞：邊坡變形組合預(yù)測方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：邊坡失穩(wěn)是常見的地質(zhì)災(zāi)害,解決地質(zhì)災(zāi)害問題的重要手段之一是對其進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測與預(yù)報(bào),以便及時(shí)采取措施避免人員和財(cái)產(chǎn)損失�；骂A(yù)測可分為時(shí)間預(yù)測和空間預(yù)測兩方面。通過對邊坡變形監(jiān)測資料分析計(jì)算可以預(yù)測邊坡變形的趨勢,為地質(zhì)災(zāi)害分析以及時(shí)間預(yù)測提供依據(jù)；通過對地質(zhì)勘探資料的分析與邊坡穩(wěn)定性評價(jià),為空間預(yù)測提供依據(jù)。本文以紫金山金銅礦工程為研究背景,以邊坡變形監(jiān)測數(shù)據(jù)以及工程地質(zhì)勘探資料為依據(jù),進(jìn)行邊坡變形的預(yù)測預(yù)警研究,主要內(nèi)容包括：(1)搜集紫金山金銅礦各類地質(zhì)勘探資料并進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,以ArcGis為平臺(tái),分別在ArcScene、Sketchup、Lumion中建立紫金山礦區(qū)的三維地理模型,利用ArcGis的空間分析模塊,對紫金山金銅礦進(jìn)行空間計(jì)算并提取相關(guān)地理信息,建立地理數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)對礦山的三維數(shù)字化呈現(xiàn)以及地理信息化管理。(2)選取地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化蝕變、坡度、坡向、地形曲率、水文條件、地表徑流、大型工程、道路工程、植被覆蓋、溫差共12個(gè)邊坡穩(wěn)定性的影響因素,通過改進(jìn)的模糊層次分析法計(jì)算各因素的“模糊下限”、“最可能值”、“模糊上限”三類權(quán)重。以“最可能值”為基準(zhǔn),利用ArcGis的空間分析模塊對各因素柵格圖層進(jìn)行加權(quán)疊加計(jì)算生成礦區(qū)綜合穩(wěn)定性評價(jià)柵格；通過模糊權(quán)重的調(diào)整實(shí)現(xiàn)對地震型失穩(wěn)、強(qiáng)降雨型失穩(wěn)的穩(wěn)定性評價(jià),將評價(jià)結(jié)果劃分為“極不穩(wěn)定”、“較不穩(wěn)定”、“不穩(wěn)定”、“較穩(wěn)定”、“穩(wěn)定”五種類型,為邊坡的空間預(yù)測提供可靠的理論依據(jù)。(3)以時(shí)間序列法模型為基礎(chǔ),以“殘差對預(yù)測值修正”為理論指導(dǎo),在Matlab中對邊坡變形監(jiān)測數(shù)據(jù)建立ARMA(n, n)數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用改進(jìn)的Pandit-Wu方法對模型進(jìn)行定階,采用工程優(yōu)化方法中的擬牛頓法(DFP、BFGS)求解相關(guān)參數(shù),對不穩(wěn)定區(qū)域的監(jiān)測點(diǎn)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行變形趨勢動(dòng)態(tài)預(yù)測。預(yù)測結(jié)果顯示,該方法的平均預(yù)測精度有所提高。(4)將邊坡系統(tǒng)視為混沌系統(tǒng),依據(jù)“分形”與“相空間重置”的理論,選取不同的遲滯時(shí)間對原始監(jiān)測數(shù)據(jù)序列進(jìn)行相空間重置獲取新序列；以新的數(shù)據(jù)序列為基礎(chǔ),采用預(yù)測殘差平方和最小的線性優(yōu)化方法,(n,n-1)GM(1,1)和Quasi-Newton-based ARMA (n,n)模型的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行一次滾動(dòng)組合預(yù)測,然后將不同遲滯時(shí)間的組合預(yù)測結(jié)果進(jìn)行二次組合,對邊坡變形進(jìn)行中長期綜合預(yù)測。預(yù)測結(jié)果顯示,一次組合預(yù)測可以提高預(yù)測精度,二次組合預(yù)測可以降低中長期預(yù)測中出現(xiàn)的周期性波動(dòng),為邊坡變形趨勢預(yù)測提供新的研究思路。
【關(guān)鍵詞】：邊坡變形 組合預(yù)測 地理信息系統(tǒng) 模糊層次分析法 穩(wěn)定性評價(jià)
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU43
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 選題背景及研究意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-15
• 1.2.1 邊坡災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-12
• 1.2.2 邊坡穩(wěn)定性評價(jià)方法研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-14
• 1.2.3 三維地質(zhì)模型研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-15
• 1.3 研究方法與技術(shù)路線15-17
• 第二章 邊坡變形三維可視化及地理數(shù)據(jù)庫的建立17-35
• 2.1 工程概況17-19
• 2.1.1 地理概述17-18
• 2.1.2 露天邊坡地質(zhì)概況18-19
• 2.2 邊坡變形三維可視化19-29
• 2.2.1 地質(zhì)要素的特點(diǎn)19
• 2.2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換19-23
• 2.2.3 三維可視化23-29
• 2.3 紫金山地理數(shù)據(jù)庫的建立29-34
• 2.3.1 地質(zhì)要素集的創(chuàng)建29-33
• 2.3.2 文件地理數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建33-34
• 2.4 本章總結(jié)34-35
• 第三章 基于GIS技術(shù)的邊坡穩(wěn)定性評價(jià)35-57
• 3.1 邊坡穩(wěn)定性模糊層次分析法35-40
• 3.1.1 層次分析法35-38
• 3.1.2 模糊層次分析法38-40
• 3.2 邊坡穩(wěn)定性評價(jià)40-56
• 3.2.1 邊坡穩(wěn)定性影響因素的層次劃分40-41
• 3.2.2 各影響因素分析41-46
• 3.2.3 邊坡穩(wěn)定性模糊層次分析46-55
• 3.2.4 評價(jià)結(jié)果的驗(yàn)證55-56
• 3.3 本章總結(jié)56-57
• 第四章 邊坡變形組合預(yù)測方法57-81
• 4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理與動(dòng)態(tài)建模57-59
• 4.1.1 等間隔變形序列的獲取57-58
• 4.1.2 平穩(wěn)序列的獲取58-59
• 4.1.3 動(dòng)態(tài)建模方法59
• 4.2 基于擬牛頓法時(shí)間序列模型的構(gòu)建59-65
• 4.2.1 模型建立59-63
• 4.2.2 實(shí)例驗(yàn)證63-65
• 4.3 相空間重置與組合模型的建立65-68
• 4.3.1 混沌與相空間重置65-67
• 4.3.2 組合模型的建立67-68
• 4.4 工程實(shí)例分析68-80
• 4.5 本章總結(jié)80-81
• 第五章 結(jié)論和展望81-83
• 5.1 主要結(jié)論81-82
• 5.2 研究展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-88
• 在學(xué)期間的研究成果88-89
• 致謝89

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