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《武汉大学》 2004年
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基于小波理论的变形分析模型研究

文鸿雁  
【摘要】:变形监测是国内外大地测量和防灾减灾领域的边缘课题。由于全球卫星定位技术、测地机器人、多传感器集成系统等高新技术的不断应用,变形监测积累的资料多,数据量大,研究如何及时、有效地从大量变形监测信息中进行数据挖掘,进行变形分析、解释,并对变形作短期和中、长期预测与预报等,具有重要的理论意义和实用价值。变形分析主要有变形数据预处理和变形预测。本论文主要研究基于小波理论变形分析模型,包括: ①研究变形监测数据预处理的小波滤波去噪方法; ②研究基于小波多尺度变形分析模型; ③研究小波神经网络变形预测方法。 论文针对变形分析数据预处理噪声的不同分布,从理论上分析其小波变换特性,提出了小波分解与重构去噪扩展算法原理和非线性小波变换阈值法去噪新算法,提出了阈值法均方误差估计和阈值自适应算法,对小波消失矩阵、正则性、紧支性和对称性等特性在理论上进行分析,用多种不同的小波函数对变形观测序列含有高斯噪声、多种系统性干扰信号或含有突变信号时进行实际应用效果试验,研究了变形数据预处理时最优小波基的选择。建立多尺度小波自适应回归变形分析模型,小波多尺度卡尔曼滤波模型及算法,小波神经网络模型及算法,将小波分析的多分辨率(多尺度)分析同卡尔曼滤波、人工神经网络强有力的逼近能力有机地结合起来,发挥它们各自的优势,实现对非线性变形的预测,为变形分析与变形预报提供一种新的手段与方法。 全文共分为六章。第一章 绪论。综述了有关变形分析与预测模型研究现状及进展,总结了不同数学模型由于研究的角度、模型建立的出发点、采用的数据形式、子样大小以及适用条件不同,而有其各自的应用特点;对存在的局限性进行了评述,综述了变形分析与预报方面的现状和研究发展趋势,论述了小波分析理论研究与应用方面进展及其在测绘领域研究现状,指出了所存在的一些问题,提出了本文研究内容。 第二章 小波分析及应用研究。阐述了从傅里叶变换到小波分析发展。讨论了正交小波和小波级数,阐述了多分辨分析概念及离散小波分解与重构Mallat算法,介绍了几种常用的小波函数,阐述了小波分析发展历程,结合本文研究内容,论证了将小波用于变形数据预处理及变形分析和变形预测、预报研究的可行性。 第三章 小波滤波去噪方法研究。在小波分解与重构滤波去噪研究中,主要进行了最大尺度确定、边缘处理和扩展算法研究:在小波阈值法去噪中,研究了阈值法均方误差值的确定和非线性小波变换阈值自适应改进法,研究了一种阈值法去噪修匀算法,取得了较好的效果。对小波滤波在变形数据去噪中应用最优小波函数选取方面进行了试验,将不同的小波函数用于当观测序列含有高斯噪声、含系统性干扰信号或含有突变信号等不同情况时去噪试验与对比分析,揭示了在观测序列含有上述不同噪声或干扰情况下小波函数去噪特性,对如何
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P22

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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8 郭进军;高温后新老混凝土粘结的力学性能研究[D];大连理工大学;2003年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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9 曾国贵;武装直升机飞行控制系统小波神经网络控制研究[D];南京航空航天大学;2004年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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10 岑仰润;真空预压加固地基的试验及理论研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吕瑞兰;小波阈值去噪的性能分析及基于能量元的小波阈值去噪方法研究[D];浙江大学;2003年
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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6 阳雄;李建平:前沿课题敢“弄斧”[N];解放军报;2002年
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8 胡亚;气象部门两项目分获一二等奖[N];中国气象报;2008年
9 胡亚;气象部门两项目分获一二等奖[N];中国知识产权报;2008年
10 徐祥德;数值模拟及其分析应用[N];中国气象报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 文鸿雁;基于小波理论的变形分析模型研究[D];武汉大学;2004年
2 任宝生;碎屑岩储层建模方法研究[D];西南石油学院;2005年
3 刘育明;动态过程数据的多变量统计监控方法研究[D];浙江大学;2006年
4 陈柳;小波分析和神经网络应用于大气污染预测的研究[D];西安建筑科技大学;2006年
5 张征平;异步电动机早期故障检测的小波分析方法研究[D];华南理工大学;2002年
6 廖忠;小波网络及其在水轮机调节系统中的应用研究[D];河海大学;2005年
7 陈世国;数字核仪器系统中高斯成形滤波的设计与实现[D];四川大学;2005年
8 李登高;基于小波的多分辨率数字几何造型技术的研究[D];清华大学;2006年
9 佟伟民;股指期货交易中操纵行为识别方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 何峰江;声反射成像测井仪器仿真及波形处理技术研究[D];石油大学(北京);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 蒋爱德;基于多尺度边缘检测的图像测量研究[D];西华大学;2006年
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5 姜会亮;基于整数小波变换的静态图像压缩技术的研究及实现[D];扬州大学;2005年
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10 李永进;基于小波分析的故障诊断系统的研究与实现[D];武汉科技大学;2005年
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