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有色金属科学与工程2025年第02期:变分模态分解下融合时序InSAR沉降监测的HPO-LSTM预测模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈兰兰;范永超;肖海平;夏益强;

单位:赣南科技学院资源与土木工程学院;江西理工大学土木与测绘工程学院;五凌电力有限公司;

摘要:InSAR技术是实现大范围矿区地表沉降分析的重要手段和方法,准确预测地表沉降对预防地质灾害具有重要意义。考虑到InSAR技术提取的矿区地表沉降数据存在较强的波动性和非线性,以及长短期时间记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络模型的超参数难以确定的问题,本文提出一种变分模态分解(VMD)结合猎食者算法(Hunter-Prey Optimizer,HPO)优化LSTM的地表沉降预测模型,以某矿为研究对象,通过VMD算法将矿区沉降信息分解为多个模态分量,然后使用HPOLSTM模型对这些模态分量进行预测,并与InSAR监测结果进行对比分析。结果表明:与VMD-BP和VMD-ELM模型相比,该方法的预测效果更好,平均绝对误差最少降低85.41%,均方根误差最少降低85.02%,平均绝对百分比误差最少降低87.05%,表明该方法具有更强的可靠性和可行性。

关键词:时序InSAR;;沉降监测;;变分模态分解;;HPO-LSTM预测模型

基金资助:国家自然科学基金资助项目(42361012);; 江西省自然科学基金资助项目(20212BAB204030);; 江西省教育厅科技项目(GJJ2203602)