基于AR模型的上海地区地面沉降预测分析.pdf

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1、第２８卷第５期大地测量与地球动力学Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．５２００９年１０月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＤＥＳＹＡＮＤＧＥＯＤＹＮＡＭＩＣＳＯｃｔ．，２００９文章编号：１６７１５９４２（２００９）０５０１２１０５基于ＡＲ模型的上海地区地面沉降预测分析１）２）３）３）焉建国陈正松罗志才李琼１）武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉４３００７９２）中国地震局地震研究所，武汉４３００７１３）地球空间环境与大地测量教育部重点实验室，武汉４３００７９摘要利用ＡＲ模型，对上海地区地面沉降作了拟合评估，依据ＡＩＣ推出了Ａ

2、Ｒ系列预报模型。计算结果表明，ＡＲ（４）模型的结果最符合真实值。用ＡＲ（４）模型对上海地区未来１０年的地面沉降值进行了预测。关键词ＡＲ模型；ＡＩＣ准则；预测；地面沉降；自回归中图分类号：Ｐ２０７文献标识码：ＡＡＮＡＬＹＳＩＳＡＮＤＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮＯＦＬＡＮＤＳＵＢＳＩＤＥＮＣＥＩＮＳＨＡＮＧＨＡＩＢＡＳＥＤＯＮＡＲＭＯＤＥＬ１）２）３）３）ＹａｎＪｉａｎｇｕｏ，ＣｈｅｎＺｈｅｎｇｓｏｎｇ，ＬｕｏＺｈｉｃａｉａｎｄＬｉＱｉｏｎｇ１）ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＳｕ

3、ｒｖｅｙｉｎｇ，ＭａｐｐｉｎｇａｎｄＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７９２）ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｅｉｓｍｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＥａｒｔｈｑｕａｋｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，ＷｕＨａｎ４３００７１３）ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｓｐａｃｅＥｎｖｉｏｎｍｅｎｔａｎｄＧｅｏｄｅｓｙ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ４３００７９ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅＡＲｍｏｄｅｌｉｓｕｓｅｄｔｏｍａｋｅｆｉｔｔｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｌａｎｄｓ

4、ｕｂｓｉｄｅｎｃｅｉｎＳｈａｎｇｈａｉａｒｅａ．ＡＲｓｅｒｉａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｃｅｒｉｖｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＡＩＣｌａｗ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｄｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍＡＲ（４）ｍｏｄｅｌａｒｅｅｘａｃｔｌｙｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈａｃｔｕａｌｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｗｉｔｈｔｈｉｓｍｏｄｅｌｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｌａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｉｎｆｕｔｕｒｅ１０ｙｅａｒｓｏｆＳｈａｎｇｈａｉａｒｅａｗａｓｂｅｅｎｇｉｖｅｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

5、ＡＲｍｏｄｅｌ；ＡＩＣｌａｗ；ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ；ｌａｎｄｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ；ａｕｔｏｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ在对地下水的开采引起地面沉降的机理及依据数理１地面沉降概述［２］统计建立预测模型，以地下水开采为主要原因的地面沉降是指区域性地面高程下降的现象，一地面沉降模拟和预测始终是地面沉降研究的热点。般是通过测量地面水准点的高程变化而发现的。根地面沉降过程包含了影响其变化的各种确定性因素据地面沉降的成因，可以将地面沉降分为两大类，即和随机因素的信息，可分为两类，即考虑沉降机理的［１］自然的和人为的。通常所说的与研究的地面沉确定性

6、模型研究和随机统计模型研究。地面沉降模降均指人为因素产生的地面沉降。型的研究始终受到高度重视，许多学者致力于这方［３－７］目前，国内外对地面沉降的理论研究主要集中面的研究，提出了许多计算模型。目前，地面沉收稿日期：２００９０１０８基金项目：国家９７３计划（２００７ＣＢ７１４４０５）；国家教育部新世纪优秀人才计划（ＮＣＥＴ－０７－０６３５）作者简介：焉建国，男，１９７９年生，讲师，主要研究方向为卫星定轨与月球重力场．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｓｃｈｅｎ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ１２２大地测量与地球动力学２９卷降预测计算模型可分为两类：一

7、类为土水模型，另一其中：类为沉降量与时间关系模型。其中，土水模型包括１ｎ１ｎｙ珋＝∑ｙ（ｋ），珔ｕｉ＝∑ｕｉ（ｋ）ｉ＝１，２，…，ｍ两个方面：一方面是确定含水层水位与开采（回灌）ｎｋ＝１ｎｋ＝１量之间的关系，即水位模型；另一方面是计算由于含将式（４）代入式（３）可得下列解ｍ元回归系数的正水层水位变化而引起黏性土及含水层本身的变形，规线性方程组：即土力学模型。水位模型和土力学模型按照不同的ｓ１１ｂ１＋ｓ１２ｂ２＋…＋ｓ１ｍｂｍ＝ｓ１ｙ作用关系便形成了地面沉降预测计算模型。沉降量ｓ２１ｂ１＋ｓ２２ｂ２＋…＋ｓ２ｍｂｍ＝ｓ２ｙ

8、（５）［８，９］与时间关系模型：如生命旋回模型，主要从地面……沉降的整个发展过程来考虑，直接由沉降量与时间ｓｍ１ｂ１＋ｓｍ２ｂ２＋…＋ｓｍｍｂｍ＝ｓｍｙ［１０］之间的关系构成；又如泊松旋回模型、Ｖｅｒｈｕｌｓｔ生其中，物模型和灰色预测模型等。除此之外，神经网络模ｎｓｉ