基于基因表達(dá)式編程的大壩位移強(qiáng)度聚類分析模型研究.pdf

1、隨著大壩變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展,大壩變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的獲取也越來(lái)越多樣化。但是其數(shù)據(jù)分析方法仍然是針對(duì)單點(diǎn)的預(yù)測(cè),無(wú)法從整體的角度對(duì)大壩的變形進(jìn)行分析。人們迫切需要一種可以從宏觀的角度快速分析大壩整體變形規(guī)律的方法。由此可見,對(duì)大壩進(jìn)行位移強(qiáng)度聚類分析,找出大壩的整體變形規(guī)律具有重要的意義。針對(duì)這種情況,本文將改進(jìn)的基因表達(dá)式自動(dòng)聚類算法應(yīng)用于大壩位移強(qiáng)度的聚類分析中,主要研究工作如下:
　　(1)對(duì)引入的位移強(qiáng)度進(jìn)行了深入的分析,結(jié)合大

2、壩變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn),選擇大壩所有變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)時(shí)段內(nèi)的平均位移速率作為臨界速率,并以此為基準(zhǔn)確定大壩的位移強(qiáng)度值;
　　(2)針對(duì)大壩變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所含的突變的噪聲可能對(duì)聚類分析產(chǎn)生不利的影響,采用小波閾值去噪算法對(duì)原始的大壩變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲的去除;
　　(3)為了消除大壩監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布不均及監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間較大的空間間隔所導(dǎo)致的大壩整體變形規(guī)律分析中存在分析的盲點(diǎn),在壩體表面生成1m*1m的空間格網(wǎng)均勻的覆蓋壩體,采用徑向基插

3、值算法對(duì)格網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行位移強(qiáng)度插值,以此反映大壩的整體變形情況;
　　(4)針對(duì)現(xiàn)有的基因表達(dá)式自動(dòng)聚類算法在高維度空間數(shù)據(jù)聚類方面的不足,對(duì)現(xiàn)有的算法進(jìn)行了改進(jìn)。提出基于主成分的基因表達(dá)式自動(dòng)聚類算法,并將高維度的大壩變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)映射到低維度空間,通過降維實(shí)現(xiàn)大壩變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的聚類操作;
　　(5)采用.NET與Matlab混合編程技術(shù),實(shí)現(xiàn)所提出的基于基因表達(dá)編程的大壩位移強(qiáng)度聚類分析模型;
　　(6)將基于基因表達(dá)式

4、編程的大壩位移強(qiáng)度聚類分析模型應(yīng)用于江西省贛州市上猶江水庫(kù)大壩的變形監(jiān)測(cè)工程中,并對(duì)該大壩的整體變形規(guī)律進(jìn)行過分析。
　　通過分析可以清楚地看出,上猶江水庫(kù)大壩壩體下游的位置形變活動(dòng)比較穩(wěn)定,上游的位置變形活動(dòng)比較劇烈,中間位置形變活動(dòng)居于二者之間;大壩的左岸變形活動(dòng)比較穩(wěn)定,右岸變形活動(dòng)比較頻繁;且水流方向的形變活動(dòng)要強(qiáng)于大壩軸線方向和垂直位移方向。將位移強(qiáng)度聚類可視化效果圖與各個(gè)方向的位移強(qiáng)度值三維效效圖進(jìn)行比較分析,可以發(fā)現(xiàn)