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《吉林大学》 2009年
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基于GIS的隧道施工超前地质预报

秦胜伍  
【摘要】: 本文以“浙江诸永高速公路台州段超前地质预报与监控量测”为依托,在国家自然科学基金“裂隙岩体隧道施工地质灾害三维信息化超前预报研究”(40272117)基础上,结合白鹤隧道施工阶段的实际情况,构建了隧道三维工程地质数据库。基于COM的GIS组件ArcObjects9.2进行二次开发,以Visual Basic作为开发平台,进行系统集成,开发隧道施工超前地质预报系统。在开发的平台上,对隧道实体、地层、节理裂隙、钻孔数据进行了三维实体建模,进行三维可视化模拟。将不连续面三维网络模拟与GIS结合,在3DGIS环境下进行不连续面三维网络模拟。将数据挖掘理论引入到超前地质预报系统中,针对三维工程地质数据库进行知识发现和数据挖掘,从空间和时间两个角度,利用开挖揭露的地质信息对掌子前方可能出现的塌方等灾害进行超前地质预报。空间角度上,利用粗糙集理论的属性约简,判断围岩稳定性影响因素,并进行权系数计算。利用人工神经网络、可拓学理论进行对隧道围岩的稳定性、可能出现的塌方等灾害进行预测,开拓了根据开挖揭露的地质信息进行非线性超前地质预报的方法。时间角度上,将BP神经网络与ARMA模型相结合,从趋势性和随机性两方面,对围岩压力等监测数据进行趋势提取和预测。在GIS平台上将超前地质预报结果三维可视化输出,可以利用GIS强大的查询和空间分析功能,便于结果的综合查询分析。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P642;P208

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孟凡奇;基于GIS的泥石流预测预报[D];吉林大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈建峰;隧道施工地质超前预报技术比较[J];地下空间;2003年01期
2 姜汶泉;刘亚玲;汪林平;;地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用[J];地下空间与工程学报;2008年04期
3 屈红刚;潘懋;吕晓俭;刘学清;张永波;于春林;;城市三维地质信息管理与服务系统设计与开发[J];北京大学学报(自然科学版);2008年05期
4 谭仁春;GIS中三维空间数据模型的集成与应用[J];测绘工程;2005年01期
5 李国标,庄雅平,王珏华;面向对象的GIS数据模型——地理数据库[J];测绘通报;2001年06期
6 李胜,王强;组件GIS在国土专题信息管理系统中的应用[J];测绘通报;2002年08期
7 宋杨,万幼川;一种新型空间数据模型Geodatabase[J];测绘通报;2004年11期
8 李德仁,李清泉;一种三维GIS混合数据结构研究[J];测绘学报;1997年02期
9 徐爱萍,徐武平;组件技术与ComGIS[J];测绘信息与工程;2001年02期
10 杨庆华,陈春光;洪灾强度的可拓学分析[J];城市道桥与防洪;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 徐佩华;基于人工神经网络方法的锦屏一级水电站枢纽区高边坡稳定性分区研究[D];吉林大学;2006年
2 石丙飞;广州科学城林语山庄人工高边坡稳定性评价及设计研究[D];吉林大学;2006年
3 王润怀;矿山地质对象三维数据模型研究[D];西南交通大学;2007年
4 叶英;岩溶隧道施工超前地质预报方法研究[D];北京交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 谢勇谋;国道317线鹧鸪山隧道施工地质预报研究[D];成都理工大学;2004年
2 夏彬伟;公路隧道施工地质灾害预测预报研究[D];重庆大学;2006年
3 郭伟伟;隧道施工超前地质预测预报综合技术方法研究[D];西南交通大学;2006年
4 张晓;齐岳山隧道岩溶超前预报及综合集成系统研究[D];北京交通大学;2008年
5 许勇;隧道超前地质预报计算机辅助系统初步开发[D];成都理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓春梅;许金余;;坑道工程围岩稳定性可拓评价方法[J];四川建筑科学研究;2009年04期
2 赵彦辉;张乐文;邱道宏;仲晓杰;;基于粗糙集理论的隧道围岩模糊综合评判[J];四川建筑科学研究;2011年02期
3 吕俊;任雪萍;;一种基于粗糙集理论的变压器故障多变量决策树诊断方法[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年01期
4 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
5 李玲玲;辛浩;;FCM算法及其有效性度量方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
6 梁学斌;;离散Hopfield神经网络的统一描述[J];安徽大学学报(自然科学版);1993年02期
7 蔡莉;胡学钢;;一种基于粗集的决策表求核算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年06期
8 周玉华;李景杰;;不完备决策表的一种属性约简方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
9 魏中俊,杨益民;物元场与类控制[J];安徽机电学院学报;2001年01期
10 魏中俊,杨益民;信息场与可拓链[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 严传魁;王如彬;;基于汉密尔顿原理的神经元模型[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 尹宗成;;粗糙集理论在我国粮食产量预测中的应用[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
3 危前进;董荣胜;孟瑜;崔更申;;基于粗糙集的机械装配知识发现方法[A];广西计算机学会25周年纪念会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
4 陈冲;;交通发展战略环境评价支撑理论与方法研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
5 张春敏;潘伯鸣;;常州市现状三维城市空间数据库设计[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
6 周泽南;贺仲雄;;SP(C+E+G+J)模型在市场经济控制与决策中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 ;Fuzziness in Covering Generalized Rough Sets[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 李雄;党生;;基于Rough集理论的战场侦察情报处理[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 赵建玉;贾磊;陈月辉;张勇;;基于粒子群优化的信号交叉口交通流预测模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 杨斯崑;贺仲雄;;统一集、战争方程的智能分析与可拓力控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
2 王杰;基于人工智能的乒乓球比赛技战术诊断与评估研究[D];上海体育学院;2010年
3 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 于翔;基于网格的数据流聚类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 姜延吉;多传感器数据融合关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 韩广;基于循环经济的资源型企业业务流程再造研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 李军利;河南省县域经济空间信息系统的设计与实现[D];河南理工大学;2010年
3 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
4 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
5 孙明;深井底板突水判别和预测系统开发研究[D];山东科技大学;2010年
6 汤雪;时间序列线性表示方法及其相似性度量算法研究[D];山东科技大学;2010年
7 孟培培;基于3S的土地督察信息系统研究[D];山东科技大学;2010年
8 刘炎;财务预警研究的可拓学方法及应用[D];辽宁师范大学;2010年
9 姜成玉;基于支持向量机的时间序列预测[D];辽宁师范大学;2010年
10 蔡静颖;模糊c-均值算法的研究[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丛威青;潘懋;任群智;李仁锋;李铁锋;;泥石流灾害多元信息耦合预警系统建设及其应用[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2006年01期
2 卢文喜;李俊;于福荣;于国庆;刘磊;;逐步判别分析法在筛选水质评价因子中的应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2009年01期
3 张晨;陈剑平;王清;谷复光;张文;;乌东德地区泥石流危险范围预测模型[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年06期
4 阮沈勇,黄润秋;基于GIS的信息量法模型在地质灾害危险性区划中的应用[J];成都理工学院学报;2001年01期
5 胡永章,王洪辉,段新国,陈克勇;多组逐步判别分析在鄂尔多斯某区块识别气、水层[J];成都理工大学学报(自然科学版);2005年02期
6 陈平;丛威青;;GIS支持下的湖南省地质灾害气象预警系统建设探讨[J];成都理工大学学报(自然科学版);2006年05期
7 谭仁春;GIS中三维空间数据模型的集成与应用[J];测绘工程;2005年01期
8 韩玲;李燕婷;陈丹华;;基于RS和GIS技术的武都地区泥石流数据研究[J];测绘科学;2010年01期
9 李国标,庄雅平,王珏华;面向对象的GIS数据模型——地理数据库[J];测绘通报;2001年06期
10 李胜,王强;组件GIS在国土专题信息管理系统中的应用[J];测绘通报;2002年08期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 丛威青;潘懋;任群智;李铁锋;;基于水文气象数据的泥石流灾害预报研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 罗元华;泥石流堆积数值模拟及泥石流灾害风险评估方法研究[D];中国地质大学;1998年
2 王润怀;矿山地质对象三维数据模型研究[D];西南交通大学;2007年
3 匡乐红;区域暴雨泥石流预测预报方法研究[D];中南大学;2006年
4 田宏岭;降雨滑坡预警平台系统研究[D];中国科学院研究生院(成都山地灾害与环境研究所);2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨树才;基于GIS的乌东德水电站会东移民安置区建筑适宜性评价[D];吉林大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程家兴,陈万里,宋杰;相容关系与相容核[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年04期
2 汪志成;;超前地质预报在长大隧道施工中的应用[J];安徽建筑;2006年02期
3 缪荣辉,刘光东,赵德志,曾进群;某隧道进口段边坡三维弹塑性有限元分析[J];地下空间;2001年S1期
4 吴波,高波;锚喷支护隧道围岩稳定性粘弹性分析及应用[J];地下空间;2002年04期
5 陈建峰;隧道施工地质超前预报技术比较[J];地下空间;2003年01期
6 吴梦军,许锡宾,刘绪华,敖建华;岩溶对公路隧道围岩稳定性的影响研究[J];地下空间;2003年01期
7 丁常国,贺淑焕;高压富水铁路隧道综合施工技术[J];地下空间与工程学报;2005年03期
8 孟宪海,杨钦,李吉刚;基于层面结构的三维闭合地质区块构造算法[J];北京航空航天大学学报;2005年02期
9 祖建华,胡乃联;矿山图形处理软件若干计算方法[J];北京科技大学学报;1994年S3期
10 陈叶青,于亚伦,冯叔瑜;用拉格朗日分析方法研究水泥石的动态力学性能[J];北京科技大学学报;1996年04期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 李天斌;岩质工程高边坡稳定性及其控制的系统研究[D];成都理工大学;2002年
2 盛建龙;岩体结构面力学特征及地下工程结构稳定性的研究[D];武汉理工大学;2002年
3 李守巨;基于计算智能的岩土力学模型参数反演方法及其工程应用[D];大连理工大学;2004年
4 曾新平;地质体三维可视化建模系统GeoModel的总体设计与实现技术[D];中国地质大学(北京);2005年
5 李晓春;小湾水电站坝肩岩体裂隙网络渗流的三维网络与无网格法耦合模型研究[D];吉林大学;2005年
6 姜云;公路隧道围岩大变形的预测预报与对策研究[D];成都理工大学;2004年
7 程朋根;地矿三维空间数据模型及相关算法研究[D];武汉大学;2005年
8 郭立;深部硬岩岩爆倾向性动态预测模型及其应用[D];中南大学;2004年
9 张志龙;越岭长大公路隧道地质预报中的关键技术问题研究[D];成都理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢红强;小湾坝肩槽开挖高边坡卸荷特性三维非线性有限元分析及加固措施研究[D];四川大学;2002年
2 雷进生;高速公路穿煤隧道变形及稳定性研究[D];武汉理工大学;2003年
3 谢秀栋;基于遗传算法的深挖路堑边坡土体参数反演分析[D];福州大学;2004年
4 崔伟华;黄土非线性本构模型参数反演[D];西北工业大学;2004年
5 谢勇谋;国道317线鹧鸪山隧道施工地质预报研究[D];成都理工大学;2004年
6 梁志勇;锦屏二级水电站引水隧洞岩爆预测及防治对策研究[D];成都理工大学;2004年
7 孟陆波;公路隧道信息化施工与计算机辅助决策系统研究[D];成都理工大学;2004年
8 李明超;复杂工程地质信息三维可视化分析理论与应用研究[D];天津大学;2003年
9 王亮;公路隧道围岩稳定性评价及施工地质超前预报研究[D];长安大学;2004年
10 王国峰;龙滩水电站边坡模型试验洞岩体流变参数反演分析[D];东北大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李江龙;白雪;;基于粗糙集理论的复方拆方研究[J];太原师范学院学报(自然科学版);2005年04期
2 乔娟;;基于粗糙集的安全评估属性约简[J];科技致富向导;2009年14期
3 马跃峰;;基于粗糙集的数据挖掘算法的研究[J];科技信息;2006年S4期
4 刘娟;钱伟;鲍安平;;不完备决策表的几种属性约简方法的关系[J];海南师范大学学报(自然科学版);2008年04期
5 董晓娜;段会川;;基于粗糙集的属性约简在地震异常指标识别中的应用研究[J];山西地震;2010年01期
6 林镇飚,桂现才;粗糙集理论中决策表属性约简的信息量表示[J];广西师范学院学报(自然科学版);2005年02期
7 王明娜,刘志刚;粗集中属性约简的一种启发式算法[J];南通职业大学学报;2005年02期
8 王宗军,李红侠,邓晓岚;粗糙集理论的最新应用[J];统计与决策;2005年22期
9 周治国;刘保卫;唐孟雄;李爱兵;;TSP和GPR综合方法隧道超前地质预报[J];矿业研究与开发;2008年04期
10 许寅华;董洋;;基于粗糙集的概念格约简构造算法[J];昆明理工大学学报(理工版);2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邢怀学;葛伟亚;董志高;田福金;;基于GIS城市地质环境质量综合评价——以福州市为例[A];“华东六省一市地学科技论坛”论文专辑[C];2010年
2 杨善林;刘业政;马溪骏;;基于β-δ_0粗糙集模型的属性约简算法[A];2003年中国管理科学学术会议论文集[C];2003年
3 盛立;刘希玉;高明;;基于粗糙集理论的数据挖掘算法研究[A];山东省计算机学会2005年信息技术与信息化研讨会论文集(二)[C];2005年
4 蒙韧;徐章艳;;基于信息熵属性约简的矩阵方法[A];广西计算机学会2009年年会论文集[C];2009年
5 孙玉婷;张书亮;;丽水市GIS供水管网信息系统的设计与实现[A];地理信息与物联网论坛暨江苏省测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
6 王静;杨雷;;基于粗糙集的我国高新区二次创业发展经济实力综合评价[A];中国企业运筹学学术交流大会论文集[C];2005年
7 王军;李菊;水泱;;基于粗糙集的数据分类规则约简算法[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
8 王红萍;万程亮;金彦丰;;应用粗糙集理论的对抗效果权重确定方法[A];2009’中国西部地区声学学术交流会论文集[C];2009年
9 柳林;李万武;卢秀山;;GIS三维动态符号库的研究与实现[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
10 庄学强;李品芳;;基于GIS的海运液化气泄漏事故应急信息系统[A];2010年船舶防污染学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 林英;我国GIS产业逐步走向成熟[N];光明日报;2009年
2 通讯员 杨黎明 卢伟萍;气象GIS应用联合实验室在广西成立[N];中国气象报;2010年
3 记者 李大庆;地理信息系统之父诠释GIS新理念[N];科技日报;2010年
4 刘建国;地理信息系统(GIS)支持周原地区古代人地关系研究[N];中国社会科学报;2010年
5 本报记者 王娟;移动GIS应用井喷还差什么[N];中国计算机报;2011年
6 秦始皇兵马俑博物馆 王亮;GIS在文化遗产地管理中的应用初探[N];中国文物报;2008年
7 记者 刘修兵;滁州将GIS引入文物普查[N];中国文化报;2008年
8 胡蓓;湖北省测绘行业协会举办GIS相关技术讲座[N];中国测绘报;2008年
9 刘光强 刘喜喜 编译;GIS为洛杉矶大火救助提供决策信息[N];中国计算机报;2008年
10 立实;中国GIS协会认真学习贯彻胡锦涛总书记重要讲话精神[N];中国测绘报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 秦胜伍;基于GIS的隧道施工超前地质预报[D];吉林大学;2009年
2 曹月娥;基于GIS技术的县级土地利用总体规划研究[D];新疆大学;2010年
3 杨同辉;宁波市新农村GIS开发与应用研究[D];华东师范大学;2011年
4 邱道宏;括苍山高速公路隧道岩爆非线性预测研究[D];吉林大学;2008年
5 王春;基于VR/GIS一体化城市微观交通虚拟仿真系统的研究与应用[D];中国海洋大学;2010年
6 付博;基于GIS和遥感的长春市宜居性环境评价研究[D];吉林大学;2011年
7 马海民;基于面向对象的高速铁路网络资源时空GIS研究[D];兰州交通大学;2009年
8 李伟;GIS内多绝缘缺陷产生混合局部放电信号的分离研究[D];重庆大学;2010年
9 杜君;基于GIS的我国小麦施肥指标体系的构建[D];中国农业科学院;2011年
10 张丽;蓟县老虎顶采石矿复垦工程地质评价[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈鑫影;基于粗糙集理论的约简算法研究[D];吉林大学;2005年
2 吴习宇;粗糙集理论在农业决策支持系统知识发现中的应用[D];西南农业大学;2005年
3 代文征;基于粗糙集的不完备信息系统的属性约简研究[D];西北师范大学;2006年
4 王珍;基于粗糙集和神经网络的属性约简方法研究[D];解放军信息工程大学;2006年
5 代广珍;基于粗糙集理论的属性约简算法研究和设计[D];安徽大学;2007年
6 邓小娟;基于粗糙集的属性约简算法研究[D];西南交通大学;2009年
7 汪小燕;基于二进制可辨矩阵的属性约简研究[D];合肥工业大学;2006年
8 邹艳;粗糙集理论在不完备信息系统知识获取中的应用研究[D];重庆师范大学;2006年
9 宋永刚;不完备信息系统的粗糙集扩充模型[D];内蒙古大学;2007年
10 严锋;基于粗糙集的特征选取算法研究[D];华中科技大学;2006年
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