基于时序分量解析的边坡GNSS多维度稳定性分析方法与流程

本发明涉及工程安全评价，更具体地，涉及一种基于时序分量解析的边坡gnss多维度稳定性分析方法及系统。

背景技术：

1、高陡边坡是水利水电枢纽工程的核心承载结构，其长期变形稳定性直接关乎库坝系统整体运行安全。现阶段gnss（global navigation satellite system, 全球导航卫星系统）监测技术凭借全天候、无通视、三维高精度监测的优势，已成为高陡边坡变形监测的核心手段。

2、但实际工程监测场景中，边坡gnss位移时序数据易受大气折射、多路径效应、仪器瞬时故障等外界干扰，产生大量尖峰噪声数据；同时边坡岩土体受长期蠕变、地质构造运动、季节温降水周期性变化影响。然而，传统数据分析无法应对上述影响对稳定性评价带来的影响，从而无法满足高陡边坡精细化的稳定性评价，一定程度影响了工程安全监测和风险预警的准确性。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于时序分量解析的边坡gnss多维度稳定性分析方法及系统，进而克服相关技术存在的问题，提升高陡边坡的稳定性评估的全面性和精准度。

2、本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

3、根据本发明的一个方面，提供一种基于时序分量解析的边坡gnss多维度稳定性分析方法，包括：采集边坡监测点的多向时序位移数据，多向时序位移数据包括边坡监测点的多个单向时序位移数据；针对每个单向时序位移数据，根据各时间步对应的位移数据和滑动窗口统计特征，对单向时序位移数据进行异常点识别并进行修复，得到单向时序位移数据对应的目标时序位移数据；对目标时序位移数据进行时序序列分解处理，得到目标时序位移数据对应的分解项，并根据各目标时序位移数据对应的分解项对边坡监测点进行稳定性量化评估，得到稳定性量化结果；将各目标时序位移数据进行位移合成，得到空间合成位移，并基于空间合成位移构建多维异常判定指标，以根据多维异常判定指标对边坡监测点进行异常判定，得到异常判定结果；根据待分析边坡的各边坡监测点对应的分解项、稳定性量化结果和异常判定结果，确定待分析边坡的稳定性分析结果。

4、根据本发明的一个方面，提供一种基于时序分量解析的边坡gnss多维度稳定性分析系统，包括：数据采集模块，用于采集边坡监测点的多向时序位移数据，多向时序位移数据包括边坡监测点的多个单向时序位移数据；异常修复模块，用于针对每个单向时序位移数据，根据各时间步对应的位移数据和滑动窗口统计特征，对单向时序位移数据进行异常点识别并进行修复，得到单向时序位移数据对应的目标时序位移数据；稳定性评估模块，用于对目标时序位移数据进行时序序列分解处理，得到目标时序位移数据对应的分解项，并根据各目标时序位移数据对应的分解项对边坡监测点进行稳定性量化评估，得到稳定性量化结果；异常判定模块，用于将各目标时序位移数据进行位移合成，得到空间合成位移，并基于空间合成位移构建多维异常判定指标，以根据多维异常判定指标对边坡监测点进行异常判定，得到异常判定结果；稳定性结果确定模块，用于根据待分析边坡的各边坡监测点对应的分解项、稳定性量化结果和异常判定结果，确定待分析边坡的稳定性分析结果。

5、根据本发明的一个方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述中的任一项的方法。

6、根据本发明的一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述任意一项的方法。

7、本发明的示例性实施例中的基于时序分量解析的边坡gnss多维度稳定性分析方法，一方面，采集边坡监测点的多向时序位移数据，多向时序位移数据包括边坡监测点的多个单向时序位移数据；针对每个单向时序位移数据，根据各时间步对应的位移数据和滑动窗口统计特征，对单向时序位移数据进行异常点识别并进行修复，得到单向时序位移数据对应的目标时序位移数据。该过程可以剔除监测过程中的瞬时尖峰噪声，保留边坡岩土体的真实变形和波动特征，为后续稳定性分析提供准确、高保真的数据基础。另一方面，对目标时序位移数据进行时序序列分解处理，得到目标时序位移数据对应的分解项，并根据各目标时序位移数据对应的分解项对边坡监测点进行稳定性量化评估，得到稳定性量化结果。该过程通过时序序列分析，挖掘边坡内部岩体的变化项，全面覆盖边坡失稳的诱因，进而提高稳定性量化的准确性。再一方面，将多个单向时序位移数据进行位移合成，得到空间合成位移，并基于空间合成位移构建多维异常判定指标，以根据多维异常判定指标对边坡监测点进行异常判定，得到异常判定结果。该过程通过构建多维度异常判定指标，可以实现多指标的交叉检验，同时完成异常测点的准确定位，提高了异常判断的准确度。此外，根据待分析边坡的各边坡监测点对应的分解项、稳定性量化结果和异常判定结果，确定待分析边坡的稳定性分析结果，通过综合多个分析结果，可以据此更直观、准确、全面的实现对待分析边坡的稳定性评价。

8、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

1.一种基于时序分量解析的边坡gnss多维度稳定性分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个所述单向时序位移数据，根据各时间步对应的位移数据和滑动窗口统计特征，对所述单向时序位移数据进行异常点识别并进行修复，得到所述单向时序位移数据对应的目标时序位移数据，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述中位数、中位数绝对偏差和所述当前时间步对应的位移数据，确定所述位移数据的偏离系数，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏离系数，从所述单向时序位移数据中识别参考数据异常点，并根据所述当前时间步前后相邻的两个时间步对应的位移数据，从所述参考数据异常点中识别异常突变数据，得到目标数据异常点，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述单向时序位移数据中的目标数据异常点进行修复，得到所述单向时序位移数据对应的目标时序位移数据，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标时序位移数据进行时序序列分解处理，得到所述目标时序位移数据对应的分解项，并根据各所述目标时序位移数据对应的分解项对所述边坡监测点进行稳定性量化评估，得到稳定性量化结果，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述稳定性评分结果对所述边坡监测点进行稳定性量化评估，得到所述稳定性量化结果，包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述空间合成位移构建多维异常判定指标，以根据所述多维异常判定指标对所述边坡监测点进行异常判定，得到异常判定结果，包括：

9.一种基于时序分量解析的边坡gnss多维度稳定性分析系统，其特征在于，包括：

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的方法。