滑坡监测的自适应约束抗差滤波算法研究*

左廷英 吴芸芸 宋迎春

(中南大学信息物理工程学院，长沙 410083)

滑坡监测的自适应约束抗差滤波算法研究*

左廷英 吴芸芸 宋迎春

(中南大学信息物理工程学院，长沙 410083)

在滑坡的动态监测中通常存在先验几何信息和物理信息，现有的滤波算法并不能够充分利用这些信息，为控制几何观测异常对形变参数估计的影响，提出一种利用滑坡力学状态信息的约束滤波模型。同时，利用约束方程获得有益信息，精确地确定测量的等价权，给出相应的自适应约束抗差滤波算法，并通过实例说明了带有约束的滤波算法更能提高状态参数估计的可靠性。

约束信息;变形监测;抗差滤波;约束滤波;自适应滤波

1 引言

边坡岩体由初始变形发展到破坏性滑坡，是一个极其复杂的发展演变过程［1，2］，国内外学者已建立了许多动态的滑坡预测预报模型［3-8］。然而，由于影响滑坡的因素非常复杂，而人们的认识又十分有限，因此，滑坡动态分析的难度通常很大，建立的模型常常包含一定程度的误差，从而导致不精确的形变分析结果。在变形观测中，大地测量方面的学者只关注几何观测数据，对形变的物理背景知识了解甚少，当在观测过程出现了异常数据容易造成计算结果的偏差。所以，在建立边坡滤波模型计算边坡形变时，一种合理的方法是将物理力学模型与几何观测模型相结合。Schwintzer［9］于1982年提出了这种建模思想，Bock等［10，11］对这一建模思想进行了进一步的拓展，他们根据地球物理模型和实测几何数据建立变形监测模型，应用抗差估计理论来调整先验信息对计算结果的影响。……