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测绘科学2025年第04期:融合VMD和SCSSA优化神经网络的高程时间序列预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:高旭;侯争;胡晓方;王翔;

单位:河南理工大学;

摘要:针对全球导航卫星系统(GNSS)高程坐标时间序列预测相关性弱、稳定性差等问题,该文提出一种改进麻雀算法(SCSSA)优化卷积神经网络和双向长短期记忆(CNN-BILSTM)的预测模型。该模型首先通过变分模态分解(VMD)分离GNSS高程坐标时间序列,剔除高频噪声,重构特征信号;之后,利用SCSSA优化CNN-BILSTM模型参数,扩大种群搜索范围,避免早熟收敛和局部最优情况的发生,从而实现对坐标时间序列的高精度预测。实验选择3个GNSS测站和1个仿真测站进行验证,结果显示,经SCSSA优化后,RMSE和MAE分别降低了9.62%~26.77%和9.56%~24.34%,相关系数(R)提升至0.71~0.94之间,表明SCSSA不仅对VMD-CNN-BILSTM模型的预测效果具有较高的提升,且预测结果与真实序列更加接近。

关键词:时间序列预测;;变分模态分解;;改进麻雀算法;;神经网络

基金资助:“双一流”创建项目(GCCYJ202416);; 河南理工大学博士基金项目(760507/027)