實數(shù)編碼遺傳算法在變形監(jiān)測網(wǎng)平差與變形預測中的應用.pdf

1、變形監(jiān)測是診斷監(jiān)測體安全性的一個重要手段，隨著現(xiàn)代工程建筑物復雜程度的提高和人們安全意思的增強，變形監(jiān)測工作越來越受到重視?？茖W技術的日新月異，使高精度、高質量的變形監(jiān)測成為現(xiàn)實，這也給變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理方法提出了更高的要求。利用大地測量方法進行變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理主要包括三個方面的內容：變形監(jiān)測網(wǎng)平差計算、變形分析(穩(wěn)定性分析、變形機理分析)和變形趨勢預測，這三個方面都存在著大量的非線性數(shù)學模型(平差模型、預測模型和物理模型)。然而在實際

2、工作中，變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理方式仍然采用的是傳統(tǒng)線性化的近似處理方式，這顯然已無法滿足變形監(jiān)測技術的發(fā)展及其服務對象的要求。因此，如何引用非線性的理論和方法來進行變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的非線性處理成為了人們的研究熱點，這也是本文研究的主要內容。
　　(1)本文首先從變形監(jiān)測網(wǎng)的平差基準入手，詳細分析了基準與三種經(jīng)典平差模型的內在聯(lián)系，構建了附加基準方程的變形監(jiān)測網(wǎng)統(tǒng)一平差模型，系統(tǒng)總結了模型的計算公式和相關計算參數(shù)，并推導了不同基準下平差成果

3、的相互轉換模型，應用變形監(jiān)測工程實例證明了該統(tǒng)一模型的正確性和實用性。
　　(2)針對變形監(jiān)測數(shù)據(jù)對非線性處理方式的迫切需求，本文深入研究了在非線性算法領域具有全局優(yōu)化特點的遺傳算法的數(shù)學理論和進化機制；全面分析了遺傳參數(shù)設置對實數(shù)編碼遺傳算法全局收斂性的影響，提出應用降維技術來實現(xiàn)遺傳算法處理約束優(yōu)化問題的方法；針對變形監(jiān)測網(wǎng)平差的實際問題改進了常規(guī)遺傳算法的進化控制參數(shù)，有效提高了算法的優(yōu)化性能。
　　(3)首次將改進的

4、遺傳算法應用于變形監(jiān)測網(wǎng)的平差計算中，實現(xiàn)了變形監(jiān)測網(wǎng)在不同基準條件下的非線性平差計算；詳細闡述了遺傳算法結合最小二乘準則的算法設計與實現(xiàn)，并用變形監(jiān)測網(wǎng)平差實例驗證了改進遺傳算法在參數(shù)平差計算上的有效性和對平差初值不敏感的優(yōu)越性。
　　(4)詳細闡述了灰色GM(1，1)模型的建模過程和模型等級判斷方法，深入分析了白化背景參數(shù)λ取值對建模精度的影響；針對傳統(tǒng)λ取值的缺陷，采用改進的遺傳算法對其進行了優(yōu)化處理，用實例驗證了優(yōu)化后的G