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融合多源因素回归和ARIMA-LSTM的露天矿地表形变趋势分析 被引量:2
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作者 李如仁 李梦晨 +1 位作者 葛永权 刘明霞 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期186-197,共12页
露天矿山大规模开采引发的地表形变严重威胁了周边基础设施的稳固性及附近民众生命财产安全,形变演化趋势的精准预测对于保障矿山安全运营具有重要意义。针对当前形变监测技术的时空采样率低、成本高,以及数据处理过程中影响因子筛选困... 露天矿山大规模开采引发的地表形变严重威胁了周边基础设施的稳固性及附近民众生命财产安全,形变演化趋势的精准预测对于保障矿山安全运营具有重要意义。针对当前形变监测技术的时空采样率低、成本高,以及数据处理过程中影响因子筛选困难、趋势预测精度欠佳等问题,以辽宁省鞍山市露天矿集中分布区为工程背景,提出了一种融合自回归差分移动平均(Autoregressive Integrated Moving Average,ARIMA)模型—长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)模型的多源因素融合回归的露天矿地表形变演化趋势分析方法。首先,利用短基线子集干涉测量(Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Aperture Radar,SBAS-InSAR)技术开展2020年1月—2022年4月期间研究区地表形变的长时序监测,获取该时段内地表形变时空分布特征。然后,耦合因子分析及灰色关联分析法提取形变主影响因子,基于皮尔逊相关系数(Pearson)验证影响因子的筛选效果,同时考虑地表相邻点位形变的联动效应,构建了多源异构数据融合回归序列。在此基础上,引入自回归差分移动平均(ARIMA)模型改进的长短期记忆网络(LSTM)模型开展形变趋势预测,并采用平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)、标准误差(Root Mean Square Error,RMSE)以及平均百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE)评估所提方法的预测性能。结果表明:监测期内东鞍山矿东部、大孤山矿中部以及鞍千矿东部沉降相对严重,年均沉降速率最高达166.41 mm/a。耦合因子分析及灰色关联度法提取的影响因子合理可靠,融合高程、地形起伏度及累积降雨量等因子的形变序列更贴合矿区地表真实形变过程。与ARIMA-LSTM模型相比,基于多源因素融合回归模型的预测误差MAE、RMSE、MAPE分别降低了48.0%、16.7%和25.5%,预测精度有所改善且能够有效反映形变累积的整体趋势。 展开更多
关键词 露天矿 形变监测 多源数据融合 形变趋势预测 SBAS-InSAR ARIMA-LSTM
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垂直形变趋势累计率在川滇地区的应用 被引量:3
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作者 张超 王世进 +2 位作者 王宁 王生文 徐佳垚 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期329-337,共9页
本文在研究形变趋势累计率的基础之上,对数据处理方法进行了局部改进,将跨断层场地布设较多的川滇地区作为实验区,利用精密水准测量分析该地区的垂直形变异常强度,并结合川滇地区震例开展研究。分析发现强震发生前后一段时期,震中附近... 本文在研究形变趋势累计率的基础之上,对数据处理方法进行了局部改进,将跨断层场地布设较多的川滇地区作为实验区,利用精密水准测量分析该地区的垂直形变异常强度,并结合川滇地区震例开展研究。分析发现强震发生前后一段时期,震中附近形变异常强度几乎保持一致,但在震前(1、2个月左右)会发生较大改变,震后逐步恢复到与震前相同的情况;强震主要发生在形变异常强度值变化较大区域附近。垂直形变趋势累计率在中短期的映震效果较好。 展开更多
关键词 垂直形变趋势累计率 跨断层测量 精密水准 形变异常强度
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基于形变分析的城镇泥石流风险评价:以立节沟泥石流灾害链为例
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作者 巫贵秋 向灵芝 +2 位作者 雷青青 沈娜 徐伟 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第19期7963-7977,共15页
西部山区大量城镇处于滑坡-泥石流等灾害链的危害范围内,因而山区城镇的安全和灾害风险值得重点关注。以甘肃省舟曲县立节镇立节沟滑坡-泥石流灾害链为例,在实地考察和遥感分析的基础上,基于合成孔径雷达干涉测量(interferometric synth... 西部山区大量城镇处于滑坡-泥石流等灾害链的危害范围内,因而山区城镇的安全和灾害风险值得重点关注。以甘肃省舟曲县立节镇立节沟滑坡-泥石流灾害链为例,在实地考察和遥感分析的基础上,基于合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术对地表形变进行分析并确定灾害链物源,利用RAMMS软件进行泥石流过程和危险性分析,并进一步进行易损性和风险评价。研究结果表明:①流域内主要沉降范围位于立节沟上方北山滑坡的古滑坡区边缘及顶部等区域,形变主要原因为土体的季节性冻融;②依据形变结果与遥感影像分析,并利用RAMMS动力模型对立节沟泥石流在1%、2%和5%3种降雨频率下进行危险性分析,综合评价结果表明高危险区面积占比为70.51%,大量分布于北山滑坡松散堆积面、沟道及沟道两岸和沟口堆积扇处;③基于危险性和易损性评价结果,立节沟泥石流高风险区面积占比为13.10%,主要分布于沟口及沟道两旁建筑处;④立节沟上方滑坡松散堆积体体积庞大,仍处于持续蠕动-变形-滑动的过程中,为泥石流的汇流提供大量物源,不同降雨频率下的风险分区结果为城镇泥石流风险减灾提供参考。 展开更多
关键词 城镇泥石流 INSAR 形变趋势 物源 风险
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郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”断层活动特征与地震关联性研究 被引量:6
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作者 曹志磊 周琼 +4 位作者 葛计划 孙军 隆爱军 龙剑锋 赵希磊 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2019年第7期681-685,共5页
利用郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”区域的跨断层水准测量资料,运用断层形变累积率及年滑动速率比方法计算各测线近20a的观测数据,研究区域内断层活动及能量积累的整体空间演化特征,梳理各测点所跨断裂带的断层形变特征及变化过程,从空... 利用郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”区域的跨断层水准测量资料,运用断层形变累积率及年滑动速率比方法计算各测线近20a的观测数据,研究区域内断层活动及能量积累的整体空间演化特征,梳理各测点所跨断裂带的断层形变特征及变化过程,从空间分布和时间演化的角度探讨断层活动特征与安徽及邻近地区中强地震的关联性。结果显示:1)郯庐断裂带安徽段断层形变累积率总体高于“霍山窗”区域,震前存在高值聚集、区域分界、高密度低值梯度带等特征,显示震前的应力积累背景;2)安徽地区断层活动明显受郯庐断裂带整体活动的影响,区域性差异和阶段性变化显著;3)断层形变的年滑动速率比异常对地震活动的判断具有一定的指示作用,主要表现为震前2个月~1a的高值异常及多个测点的群体性异常等特征,随着震级的增大,异常分布范围和变化幅度均有所增大。 展开更多
关键词 郯庐断裂带 “霍山窗” 跨断层形变测量 断层形变趋势累积 年滑动速率比
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边缘检测与B样条曲线结合的轮廓预测方法 被引量:4
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作者 李奂谌 郭来功 +1 位作者 汪义庭 杨昊 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第3期143-146,共4页
采用改进后的Pal-King模糊边缘检测结合动态B样条曲线的方法,可以较好地解决对形变缓慢、需要预测其下一阶段轮廓及面积的问题。首先采集物体形变过程中至少2个清晰的图像,使用改进的Pal-King算法预处理,并进行边缘检测;其次采用一组动... 采用改进后的Pal-King模糊边缘检测结合动态B样条曲线的方法,可以较好地解决对形变缓慢、需要预测其下一阶段轮廓及面积的问题。首先采集物体形变过程中至少2个清晰的图像,使用改进的Pal-King算法预处理,并进行边缘检测;其次采用一组动态B样条曲线收敛至检测到的边缘,并计算边缘内部面积,进而得到面积变化率;最后按照最终B样条曲线的控制点的法线方向继续延伸,结合面积变化率得到预测轮廓。实验证明:预测轮廓与实际轮廓具有较高的相似度,预测算法具有计算速度快,实现简单的优点。 展开更多
关键词 形变趋势 边缘检测 面积测量 B样条曲线
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