基于盲源分離和相關(guān)向量機(jī)的大壩安全監(jiān)測研究.pdf

1、大壩安全是社會、國防和生態(tài)安全的重中之重。對大壩進(jìn)行安全監(jiān)測，及時(shí)掌握大壩的安全性態(tài)及演變趨勢是確保大壩安全的重要手段。隨著大壩自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)量呈幾何性增長，數(shù)據(jù)規(guī)模不斷擴(kuò)大，如何高效科學(xué)地處理分析這些數(shù)據(jù)成為新的研究熱點(diǎn)。本文以海量數(shù)據(jù)處理分析需求為出發(fā)點(diǎn)，以大壩整體性分析為主要思路，利用盲源分離理論以及相關(guān)向量機(jī)的相關(guān)方法對大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，力求尋找科學(xué)、可靠、高效的監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法。本文的主要研究工作如下：

2、r>　　研究了大壩缺失監(jiān)測數(shù)據(jù)的插值方法，提出了基于核獨(dú)立分量分析-相關(guān)向量機(jī)（KICA-RVM）的大壩缺失監(jiān)測數(shù)據(jù)插值方法。根據(jù)大壩各監(jiān)測點(diǎn)間數(shù)據(jù)的相關(guān)性提出了利用相關(guān)測點(diǎn)為目標(biāo)測點(diǎn)估值的大壩缺失監(jiān)測數(shù)據(jù)插值方法。該方法利用核獨(dú)立分量分析方法提取相關(guān)測點(diǎn)中統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的特征信息，通過相關(guān)向量機(jī)對目標(biāo)測點(diǎn)進(jìn)行回歸預(yù)測。該方法具有精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、便于操作等優(yōu)點(diǎn)。
　　為了提高監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的效率，建立了基于快速獨(dú)立分量分析-相關(guān)向量機(jī)（

3、FastICA-RVM）的多測點(diǎn)監(jiān)測模型。利用快速獨(dú)立分量分析算法提取多測點(diǎn)的特征信息，并且運(yùn)用該方法對預(yù)報(bào)影響因子進(jìn)行降維去除自變量因子間的相關(guān)性，然后利用相關(guān)向量機(jī)良好的函數(shù)逼近能力對多測點(diǎn)特征信息進(jìn)行回歸預(yù)測，實(shí)例驗(yàn)證表明該模型能夠達(dá)到單測點(diǎn)模型同水平的預(yù)測精度。同時(shí)，由于相關(guān)向量機(jī)不但能夠輸出確定性預(yù)測結(jié)果而且能夠輸出預(yù)測值的概率分布，給出一定置信度的預(yù)測區(qū)間，便于指導(dǎo)監(jiān)測系統(tǒng)的決策。
　　針對水工建筑物裂縫開度等監(jiān)測物理