基于LSTM与Transformer的地面沉降智能预测方法研究——以上海市为例

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  • 上海市地质调查研究院
    上海市地质勘查技术研究院
    自然资源部地面沉降监测与防治重点实验室
    上海地面沉降控制工程技术研究中心
    上海地质资料信息专业技术服务平台

网络出版日期: 2024-06-25

基金资助

上海市科委基金项目(19DZ2292000,20DZ1201200,21DZ1204200)

摘要

受地面沉降严重威胁到生命财产安全的人口已达19%,开展地面沉降模拟预测对防灾减灾具有非常重要的现实意义。针对现有地面沉降预测在模型参数难以获取、单一深度学习方法在预测精度低等方面的局限性,本文提出了集成大模型核心技术的地面沉降预测方法。首先,从地面沉降模拟预测的顶层设计,提出了基于深度学习的地面沉降预测包括算力层、数据层、模型层、评估层与应用层的总体架构;其次,基于LSTM与Transformer提出了地面沉降预测的实用方法;最后,利用上海的地面沉降数据进行了实验研究。结果表明:深度学习技术可以在地面沉降模拟预测中取得较好的结果,多模型法对地面沉降变化不大、回弹、变化较大均可进行预测,iTransformer模型对地面沉降变化较小的情况预测效果较好;在微量地面沉降时代,利用大模型的核心技术Transformer可以取得较高的精度。

本文引用格式

彭文祥, 张德英 . 基于LSTM与Transformer的地面沉降智能预测方法研究——以上海市为例[J]. 时空信息学报, 2024 , 31(01) : 94 -103 . DOI: 10.20117/j.jsti.202401012

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