基于CEEMD的耦合模型在GNSS变形监测数据降噪中的应用

为了有效提取GNSS(Global Navigation Satellite System)变形监测数据中的有用信息,最大限度降低噪声对数据后续分析的干扰,本文提出了一种基于完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)的耦合降噪模型。该耦合模型实现信号降噪的步骤为:首先,使用CEEMD对原始信号进行自适应分解,得到若干个本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)以及残余项;其次,根据不同IMF分量标准化模量的累计均值(Mean of Standardized Accumulated Modes,MSAM)将IMF分量分为高频IMF分量与低频IMF分量;最后,分别使用Wavlet与GavGol滤波方法对高频分量、低频分量进一步去噪并重构降噪结果,得到最终降噪信号。使用仿真数据与实测GNSS数据对本文提出耦合模型进行检验,结果表明,相较于单一的降噪模型,本文提出模型能够更加有效地剔除噪声,表现出了更好的降噪效果。

基于CEEMDAN的GNSS变形监测去噪方法

为了提高GNSS变形监测数据去噪的有效性和可靠性,提出一种自适应完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)去噪方法。首先将GNSS变形序列经CEEMDAN分解为若干特征模态函数;其次引入排列熵理论确定高低频分界值K,利用小波分析对高频分量进行去噪,去噪后与低频分量重构得到去噪序列;最后通过仿真和实测边坡GNSS变形监测数据,利用信噪比、均方根误差、相关系数等指标对比分析CEEMDAN、EMD和小波去噪方法。结果表明,CEEMDAN方法的去噪效果和精度优于EMD和小波去噪方法,证明了本文所提方法的有效性和可靠性。

GNSS变形监测预警系统在龙江水电站中的应用

为保障龙江水电站工程安全运行,引进GNSS技术对大坝及边坡进行实时变形监测。GNSS变形监测系统主要包括GNSS监测单元、供电单元、通信单元和监控中心单元。该系统可达到水平位移1mm、垂直位移2mm的监测精度,根据实测资料建立以变形速率为参数的监控指标,并在此基础上开发高精度三维实时监测与预警系统,为保障边坡安全稳定提供技术支撑。

小波变换在GNSS变形监测数据处理中的应用研究

GNSS监测在变形监测中有着广泛的应用。对于长期的变形监测工程来说,变形特征往往被大量的噪声所淹没。本文简单阐述了小波变换的基本原理,对某工程的变形监测数据,利用了小波变换对其进行去噪,对比快速傅立叶滤波,小波变换有着良好的去噪效果。

GNSS变形监测时间序列的改进型3σ粗差探测方法

针对全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)变形监测时间序列中粗差多、大小分布区间大的特点,提出了一种基于小波分析的改进型3σ粗差探测方法。利用实验模拟数据和实际工程数据,分别对该方法的探测效果同常规3σ法和四分位间距(inter-quartile range,IQR)法进行对比。结果表明,改进型3σ粗差探测法相对于常规3σ法和IQR法,不仅在总体探测率上效果更好,而且对探测3σ~5σ粗差的优势更为明显,满足了高可靠性的GNSS变形监测实际需求。

GNSS地表变形监测与内部倾斜监测在滑坡变形监测中的应用

文章基于GNSS地表变形监测与内部倾斜监测的工作方法、原理,以广西某公路滑坡为依托,开展GNSS地表变形监测分析,并根据内部倾斜监测累积位移数据,与滑坡地质勘察资料相互验证,综合分析滑面位置及滑坡稳定状态,为滑坡处置提供依据。

一种四分位数法优化的GM(1,1)模型在高危边坡监测中应用研究

高危边坡的变形监测周期长、监测数据量大,GNSS监测数据受干扰因素较多,如何有效地检测剔除异常值并且避免它们对预测值的不利影响是研究的焦点。本文利用四分位数法在离散数据异常值剔除的优势及GM(1,1)灰色预测模型在离散数据预测中的优势,建立了基于四分位数法优化的GM(1,1)灰色预测模型。通过工程实例计算,结果显示:基于四分位数法优化的GM(1,1)灰色预测模型相比于GM(1,1)灰色预测模型对水平位移变化量预测精度,X方向提高了12.9%、Y方向提高了48.1%。

关于自动化监测技术在黄土地区的应用研究

高边坡稳定性是影响黄土地区高速公路运营安全的关键问题。本文结合延黄高速公路工程,采用GNSS形变监测技术,通过对23处代表性监测点位的水平位移、垂直位移等实时监测数据进行综合分析,结合地表累计位移、位移速率等宏观表现建立预警信息数据模型,构建了一套针对黄土地区高边坡的全自动化监测预警体系,实现对高边坡监测数据的实时分析和预警判别,满足了全天候自动化监测的需求,为高速公路的安全运营提供了可靠的数据支撑和技术保障。

相邻工作面开采地表动态沉陷规律

为研究同煤层老采空区影响下的相邻工作面开采地表移动变形规律,在陕北榆神矿区金鸡滩煤矿建立了GNSS连续变形监测系统,通过对连续监测数据的分析处理,并结合FLAC3D数值模拟,揭示了同煤层相邻工作面重复开采条件下的动态非对称性沉陷规律。研究表明:①受同煤层老采空区影响,相邻工作面在重复开采条件下,工作面中心两侧相同距离监测点的下沉值、下沉速度、水平位移及移动变形持续时间等并不相同,表现出极不对称性;②已破坏的老采空区岩层对重复开采响应快速,其移动变形更加敏感、剧烈,稳定时间较长;③数值模拟分析体现出,相邻工作面开采条件下地表下沉系数增大了5%,倾向方向地表移动变形影响范围增大了35.7%,走向主断面并未经过工作面中心,而是偏向老采空区一侧30 m,老采空区塑性破坏区高度增大了21.4%。分析结果对于相邻工作面重复采动条件下的地表移动变形预计、矿区土地复垦及矿区地面建筑物保护具有一定的参考价值。

雅砻江卡拉水电站工程区滑坡体一期基准网稳定性检验的实践

对雅砻江卡拉水电站工程区滑坡体变形监测网的监测精度和在高山峡谷条件下的GNSS数据质量进行检验和评定,可为以后类似条件下的GNSS变形监测设计提供工程实践依据,对类似变形监测系统的建设具有借鉴意义。此外,对基准网稳定性情况、GNSS数据质量情况进行了检验分析。