[发明专利]一种基于模拟退火法的Kriging地面沉降时域监控方法

摘要

本发明公开了一种基于模拟退火法的Kriging地面沉降时域监控方法，该方法包括：提取监测信息，进行正态化转换，确定等维动态预测的维数尺度，然后划分时间分组，计算各时间组所对应的变异函数值，选择球状模型作为变异函数模型，并采用模拟退火法拟合变异函数模型，绘制变异函数曲线，然后计算Kriging权系数，计算预测时刻Krining插值的估计值，迭代计算，在时间域上内插和加密网格，生成准监测时刻的沉降监测结果。本发明的方法，可针对地面沉降数据非正态分布的特点进行高精度的预测，有效针对监测点出现的异常情况进行真实的反映，并可避免线性化反演方法结果强烈依赖于初始模型的选取导致解落入局部极值的情况。

主权项

1.一种基于模拟退火法的Kriging地面沉降时域监控方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：（1）提取监测时刻t_i，及沉降监测数据Z_i，进行规范化处理，其中，i＝1,2,…,N；（2）将沉降数据Z_i进行正态化转换；（3）确定等维动态预测的维数尺度；（4）划分时间分组，用{t′_m}表示：当各期采样的时间间隔比较均匀时，{t′_m}＝m×T′，m＝1,2,...,N_T，式中，ΔT′为以确定维数尺度的时间间隔，T′为相邻两时间点的最短时间间隔，N_T表示时间分组的个数，N_T≥4；（5）计算各时间组所对应的变异函数值：式中，N(t′_m)表示时间间隔为t的所有监测时间间隔的个数，Z_i(x_i,y_i)为第i点(x_i,y_i)在某时刻的沉降监测值，Z_i(x_i+t,y_i+t)为第i点在经历t时间后的沉降监测值；（6）选择球状模型作为变异函数模型，并采用模拟退火法拟合变异函数模型，并绘制变异函数曲线；（7）计算Kriging权系数：λ＝K^-1M，其中，（8）计算预测时刻Krining插值的估计值：（9）重复步骤（4）至步骤（8），在时间域上内插和加密网格，生成准监测时刻的沉降监测结果。