[发明专利]建筑物倾斜角度的预测方法及系统

权利要求书

1.一种建筑物倾斜角度的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

读取建筑物在至少2个不同风向和不同风速下的倾斜角度测量值，并将所述倾斜角度测量值导入风向为纵坐标轴、风速为横坐标轴的数据矩阵中；

采用矩阵分解法和梯度下降法，对所述数据矩阵中已知的所述倾斜角度测量值进行拟合，得到所述数据矩阵中各点对应的所述建筑物的倾斜角度预测值，并在所述倾斜角度测量值与所求得的所述数据矩阵中对应的倾斜角度预测值的均方根误差满足预设条件时，输出所述数据矩阵中所有点对应的所述倾斜角度预测值；

获取输出的所述倾斜角度预测值，将所述数据矩阵中各个点对应的所述倾斜角度预测值与预设倾斜角度阈值进行比较，并将超出所述预设倾斜角度阈值的所有倾斜角度预测值在所述数据矩阵中对应点处的风向和风速进行保存，形成易倾斜风向风速数集；

获取所述建筑物所处环境在未来一段时间内的风向和风速的预报值；

将所获取的所述建筑物的风向和风速的预报值与所述易倾斜风向风速数集中的各点处的风向和风速进行比较；

当所获取的风向和风速的预报值落入所述易倾斜风向风速数集中的风向和风速的预设范围时，发出预警的信号。

2.根据权利要求1所述的建筑物倾斜角度的预测方法，其特征在于，采用矩阵分解法和梯度下降法，对所述数据矩阵中已知的所述倾斜角度测量值进行拟合，得到所述数据矩阵中各点对应的所述建筑物的倾斜角度预测值，包括如下步骤：

采用最小化均方根误差方法，构建需要优化的函数表达式：

L=minp,qΣ(d,s)∈K(rds-pd·qs)2;]]>

其中，所述建筑物的倾斜角度的预测公式为p_d为风向d的向量，q_s为风速s的向量，K为所述建筑物经历的风向和风速的集合，r_ds为特定风向d与风速s的组合出现时所述建筑物的倾斜角度测量值，L为所述倾斜角度测量值与所述倾斜角度预测值均方根误差的最小值；

求函数L对于p_d的梯度R(d)：

求函数L对于q_s的梯度R(s)：

采用梯度下降法得到p_d向其负梯度方向的迭代运算公式为：

采用梯度下降法得到q_s向其负梯度方向的迭代运算公式为：

将函数L对于p_d的梯度R(d)代入p_d向其负梯度方向的迭代运算公式，得到p_d＝p_d+2η·e_ds·q_s；

将函数L对于q_s的梯度R(s)代入q_s向其负梯度方向的迭代运算公式，得到q_s＝q_s+2η·e_ds·p_d；

根据最终得到的风向d的向量值和最终得到的风速s的向量值，利用公式求得所述建筑物的倾斜角度预测值；

其中：e_ds＝r_ds-p_d·q_s，η为学习率。