金属矿山

北大核心,CA,JST,WJCI,

国内刊号:34-1055/TD

国际刊号:1001-1250

金属矿山杂志2023年第01期:融合 SBAS-InSAR 与 GS-LSTM 的尾矿库沉降监测与预测

发布日期:

作者:李如仁孙加瑶

单位:沈阳建筑大学交通与测绘工程学院,辽宁 沈阳 110168

关键词:SBAS-InSAR 尾矿库 LSTM 神经网络 预测模型,

基金:国家自然科学基金项目(编号:51774204)

尾矿库作为一种危险源,需对其进行长期监测及预警,但目前针对尾矿库的监测方法费时费力且预警模型较少,为此提出了一种基于小基线集(SBAS-InSAR)技术、长短期记忆( LSTM)神经网络以及网格搜索( GS)算法相结合的尾矿库沉降预测模型,实现了尾矿库沉降监测与预测的一体化。 首先,以 60 景 Sentinel-1A 影像作为数据源,采用 SBAS-InSAR 技术监测鞍山市西果园尾矿库动态沉降过程,获取该尾矿库 2018—2020 年内时间序列沉降信息,将其与 GPS 技术获取的测量结果进行对比,发现时序 InSAR 监测精度较高。 然后将降雨量与沉降量关联分析,得到尾矿库沉降的波动规律,构建 LSTM 神经网络沉降预测模型,再利用 GS 算法将模型中的超参数进行全局寻优。 最后将监测数据划分为训练集与测试集,与传统预测模型进行对比。 试验结果表明:GS-LSTM 模型在西果园尾矿库沉降预测中呈现出了较好的预测精度,3 个测试点中最大平均绝对误差(MAE)为 2. 51 mm,最大均方根误差(RMSE)为2. 90 mm,可以较为精准地反映出具有尾矿库沉降特点的波动和趋势,为尾矿库灾害预警及治理提供了理论依据。

来源:2023年第01期

《金属矿山》期刊编辑部

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