EIV-Kalman組合模型構(gòu)建及其在變形分析與預(yù)測中的應(yīng)用.pdf

1、變形監(jiān)測是準(zhǔn)確把控變形體運(yùn)行狀態(tài)的有效手段，監(jiān)測資料的合理、科學(xué)分析工作則是安全監(jiān)測能否準(zhǔn)確反映變形量的重要條件。
　　變形幾何分析法僅描述了變形體形狀和尺寸的變化，沒有對引起變形的原因做出解釋，導(dǎo)致變形分析存在一定的片面性和不完善之處。為了合理地判斷變形體目前性態(tài)、預(yù)測未來變形趨勢，通常利用回歸分析模型來描述變形量與引起變形的因素之間的荷載-變形函數(shù)關(guān)系。然而，回歸分析模型僅考慮了變形量的觀測誤差，忽略了影響因素的觀測誤差，這會

2、造成模型失真。本文針對回歸分析模型的不足，引入了同時考慮影響因素和變形量的觀測誤差的EIV模型，探討了EIV模型以及EIV-Kalman組合模型的構(gòu)建方法，并分析了兩種模型的應(yīng)用效果，取得了如下研究成果:
　　(1)根據(jù)工程實(shí)例數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，建立了能描述水位、時效與變形量之間關(guān)系的回歸分析模型和EIV模型，分析成果可知:如果變形量觀測噪聲較大且形變趨勢為明顯正/余弦周期性變化時，EIV模型的擬合曲線更接近測點(diǎn)的形變趨勢;如果測量噪聲

3、較小，EIV模型擬合效果稍弱于回歸分析模型。
　　(2)以EIV模型作為量測方程對靜態(tài)Kalman濾波改進(jìn)，構(gòu)建了EIV-Kalman組合模型，分析成果可知:EIV-Kalman組合模型濾波曲線較靜態(tài)Kalman濾波曲線更符合實(shí)測數(shù)據(jù)變化趨勢;與靜態(tài)Kalman濾波相比，EIV-Kalman組合模型的信噪比較高且RMSE值較小，組合模型濾波效果較好。
　　(3)將水位統(tǒng)計預(yù)測值和時效因素作為狀態(tài)值，EIV模型的變形量預(yù)測值作

4、為量測值，利用EIV-Kalman組合模型進(jìn)行濾波，延長了組合模型的預(yù)測時長，且預(yù)測精度有所提高，分析成果可知:EIV-Kalman組合模型預(yù)測精度隨著預(yù)測時間延長而逐漸下降，且預(yù)測精度總體優(yōu)于回歸分析模型。
　　(4)綜合分析測點(diǎn)變形量的濾波值與預(yù)測值、水位變化和時效因子影響因素，可知:水位的周期性變化會引起壩體測點(diǎn)在豎直方向周期性變化，且測點(diǎn)的高度越高則周期性變化表現(xiàn)越明顯;隨著時間變化，測點(diǎn)下沉累計變化量逐漸增大，但變化速率