王利教授基于混沌时间序列开展了黄土滑坡变形预测方法及应用研究
发布人:杨阳 发布时间:2021-09-29  浏览次数:29次
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      长安大学地质工程与测绘学院王利教授等在《地球科学与环境学报》2021年第5期发表题为“基于混沌时间序列的黄土滑坡变形预测方法及应用”的论文。该文提出了一种基于混沌时间序列的黄土滑坡变形预测方法,采用混沌理论对陕西省泾阳县庙店滑坡GNSS变形数据序列进行分析,在重构滑坡系统中混沌相空间的时间延迟和嵌入维数参数的基础上,采用3种典型的预测方法对滑坡变形监测结果进行预测,并对抑噪处理前后的监测结果预测精度进行全面评估。研究成果对于提升黄土滑坡变形预测的精度及可靠性具有参考价值。
      滑坡本质上是一个开放、耗散和复杂的非线性动力学系统。在采用基于变形数据的滑坡预测模型进行变形预测时,由于没有考虑所研究系统确定性与随机性的关系,在一定程度上会影响预测结果的准确性。混沌理论是一种非线性系统预测方法,主要研究自然界复杂系统的发展规律,可以直接根据序列本身的客观规律进行预测,减少了人为因素的干扰,使得预测结果可靠性更高。王利教授基于泾阳庙店滑坡GNSS变形监测数据序列与经过抑噪处理后的数据序列,在判定两种变形监测数据序列为混沌时间序列的基础上,引入加权一阶局域预测、最大Lyapunov指数预测和BP神经网络预测三种方法分析比较预测精度及效果。结果表明:GNSS滑坡变形监测结果抑噪处理前后的数据序列满足混沌特性;在3种混沌时间序列预测方法中,BP神经网络方法的预测效果较好,且该方法预测结果的平均绝对误差(MAE)和平均相对误差(MRE)分别为0.4 mm和 11.9%;经S-变换进行抑噪处理后,预测结果的MAE和MRE分别为0.1 mm和4.12%,预测效果有明显改善。

      王利,男,1975年2月生,长安大学教授、博士研究生导师。1997年6月毕业于西安工程学院(原西安地质学院),获工学学士学位并留校任教;2006年6月在长安大学获得工学硕士学位。现任长安大学地质工程与测绘学院副院长,中国卫星导航定位协会教育与发展专业委员会委员、中国测绘学会大地测量与导航专业委员会委员、陕西省测绘地理信息学会理事。目前主要从事卫星导航定位数据处理和地质灾害变形监测理论与方法等方面的教学和科研工作。他的研究成果曾获陕西省科技进步一等奖2项,测绘科技进步一等奖1项;他曾获国家授权发明专利1项、实用新型专利和外观设计专利6项,发表论文30余篇,合著教材3部、专著1部。