基于小波變換的變形監測應用研究

摘 ?要： 論文采用小波變換對變形監測數據進行不同頻帶分離與變形信號消噪處理，同時進行平滑處理。利用該方法可以減少外界因素的干擾，提高預測精度。結合工程實例進行驗證，同時將小波變化模型與傳統的灰色預測模型、卡爾曼濾波模型、動態灰色模型進行對比，結果顯示，利用小波變換進行變形監測的精度比上述傳統模型精度高，小波變換取得的效果較好。

關鍵詞： 小波變換;變形監測;灰色預測模型;卡爾曼濾波模型

中圖分類號： P208 ? ?文獻標識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.04.032

本文著錄格式：原智華. 基于小波變換的變形監測應用研究[J]. 軟件，2019，40（4）：150153

【Abstract】： In this paper， wavelet transform is used to separate the different frequency bands of the deformation monitoring data and de-noising the deformation signals， and at the same time， smooth processing is carried out. Using this method， the disturbance of external factors can be reduced and the prediction accuracy can be improved. At the same time， the wavelet change model is compared with the traditional grey prediction model， Kalman filter model and dynamic grey model， and the results show that the wavelet change model is compared with the traditional grey prediction model， Kalman filter model and dynamic grey model. The accuracy of

【Key words】： Wavelet transform; Deformation monitoring; Grey model; Calman filter model

0 ?引言

小波變換是用一族函數去表示或逼近一信號或函數，可以很好的剔除建模數據的隨機干擾噪聲[1-5]。實際的觀測過程中，外界因素極為復雜，觀測數據不可避免的含有很多隨機擾動誤差，使得觀測數據變化較大，影響目標的預測質量。將小波變換應用在變形監測中，可以提高預測的精度，更好的預測目標的變形趨勢。通過與已有模型進行對比，論文分析了小波變換在變形監測中的有效性。

1 ?灰色理論模型的建立

1.1 ?灰色GM（1，1）模型[6]

由對比結果可以看出，小波變換剔除外界誤差之后，更能反應出變形規律，對于預測基坑的變形更加有效。

5 ?結束語

在對變形監測數據進行降噪的過程中，小波變換是一種有效的手段。小波分解可以將原始信號分解為頻帶不同的信號，為分析噪聲和變形體的物理變形和噪聲來源提供了根據。所以小波變換在變形監測數據處理中，小波變換的應用是一種有效的，具有優勢的，具有前景的一種手段。

參考文獻

[1] 信冠棟， 施昆， 呂曉陽. 遙感動態監測模型在拉市海濕地保護區土地利用中的研究[J]. 軟件， 2018， 39（4）： 170-175.

[2] 丁知平. 量子混沌自適應粒子群優化算法的研究[J]. 軟件， 2018， 39（4）： 09-14.

[3] 劉婉靜， 田璐澤， 陳碩， 等. 基于灰色預測法對移動端考研產品的研討[J]. 軟件， 2018， 39（2）： 161-163.

[4] 王利.公路邊坡監測理論與GPS一機多天線系統研究[D]. 西安：長安大學， 2006.

[5] 黃聲享， 尹暉， 蔣征.變形監測數據處理[M]. 武漢大學出版社， 2012.

[6] 鄧聚龍. 灰色系統基本方法[M]. 武漢： 華中理工大學出版社， 1987. 96-164.

[7] 鄧聚龍. 灰色系統論文集[M]. 武漢： 華中理工大學出版社， 1989. 195-197.

[8] 姜剛， 楊志強， 張貴鋼. 卡爾曼濾波算法的灰色理論模型在變形監測中的應用[J]. 測繪科學， 2011， 36（4）： 19-21.

[9] 宋文堯， 張牙. 卡爾曼濾波[M]. 北京： 科學出版社， 1991.

[10] 王琦， 孫華， 李偉華， 等. 卡爾曼濾波在變形監測數據處理中的應用[J]. 工程地球物理學報， 2009， 6（5）： 658-661.

[11] 張勤， 蔣廷臣， 王秀萍. 小波變換在變形監測中的應用研究[J]. 測繪工程， 2005， 14（1）： 810.

[12] 尹健華， 廖繼旺， 劉云芳. 基于小波變換的噪聲消除算法研究[J]. 測控技術， 2007， 15（36）： 144-145.

[13] 喜文飛， 史正濤. 基于卡爾曼濾波的動態灰色理論模型研究[J]. 測繪工程， 2014， 23（3）： 24-27.

[14] 喜文飛， 王術， 李菁山. 小波變換在變形監測中的應用研究[J]. 測繪科學（2016專刊）， （41）： 169-171.