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基于SSA优化分解与TCN模型的库岸滑坡位移预测方法

王才鸿,  刘军旗,  陈敬中,  陈国圳,  宋雨欣

王才鸿, 刘军旗, 陈敬中, 陈国圳, 宋雨欣. 基于SSA优化分解与TCN模型的库岸滑坡位移预测方法[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202609011
引用本文: 王才鸿, 刘军旗, 陈敬中, 陈国圳, 宋雨欣. 基于SSA优化分解与TCN模型的库岸滑坡位移预测方法[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202609011
WANG Caihong, LIU Junqi, CHEN Jingzhong, Chen Guozhen, Song Yuxing. Reservoir-Bank Landslide Displacement Prediction Method Based on SSA-Optimized Decomposition and a TCN Model[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202609011
Citation: WANG Caihong, LIU Junqi, CHEN Jingzhong, Chen Guozhen, Song Yuxing. Reservoir-Bank Landslide Displacement Prediction Method Based on SSA-Optimized Decomposition and a TCN Model[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202609011

基于SSA优化分解与TCN模型的库岸滑坡位移预测方法

doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202609011
基金项目: 三峡库区重点移民城镇地质安全风险调查评价与管控项目(HBHDZFCG2021025);基于大数据的三峡工程湖北库区移民安置区地质安全智能管控关键技术研究(ZZ2018059-006F)

Reservoir-Bank Landslide Displacement Prediction Method Based on SSA-Optimized Decomposition and a TCN Model

  • 摘要: 【研究目的】针对库岸滑坡位移序列多尺度特征耦合、VMD惩罚因子依赖经验选取以及常用时序模型对周期性变形特征提取不足等问题,提出一种基于麻雀搜索算法优化变分模态分解(SSA-VMD)与时间卷积网络(TCN)的滑坡位移预测方法。【研究方法】以三峡库区黄土坡临江Ⅰ号滑坡为研究对象,采用SSA优化VMD惩罚因子,并将模态数固定为3,依据中心频率由低到高将累积位移分解为趋势项、周期项和随机项;结合灰色关联分析与方差膨胀因子筛选库水位、降雨及其派生因子;采用直接多步预测策略,对比CNN、LSTM、Transformer和TCN的周期项预测性能,并利用滚动多项式模型预测趋势项,进而重构滑坡总位移。【研究结果】预测步长敏感性分析表明,7 d预测能够兼顾预测精度与预警时效。TCN周期项预测的平均决定系数(R²)为0.9563,平均均方根误差(RMSE)为0.6431 mm,整体优于其他3种模型;趋势项预测的R²为0.9968~0.9996;总位移预测的R²为0.9513~0.9940,RMSE为0.6749~1.0076 mm。【结论】SSA-VMD能够有效分离滑坡位移序列中的不同尺度信息,TCN对周期项的非线性时序特征具有较好的表征能力,所构建方法可为库岸滑坡短期位移预测与监测预警提供参考。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2026-09-07
  • 录用日期:  2026-10-13
  • 修回日期:  2026-10-01
  • 网络出版日期:  2026-11-09

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     《地质科技通报》编辑部