周炜翔,张慧莉,陈 航,钟佩文

(西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100)

基于主成分分析-协整理论的土石坝安全监控模型研究

周炜翔,张慧莉,陈 航,钟佩文

(西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100)

结合某土石坝垂直位移监测资料,针对非平稳时间序列分析时可能产生的“伪回归”问题,采用主成分分析方法和协整理论建立土石坝安全监控模型,并对监测点的变形性态进行分析。结果表明,所建立的模型系数显著,意义明确,克服了自变量间的多重共线性以及非平稳时间序列分析时的“伪回归”问题,在监测时段内,监测点垂直位移时效基本稳定。

伪回归；主成分分析；协整理论；多重共线性；非平稳时间序列

0 引 言

在大坝安全监控领域中,统计模型是监测资料分析的基本手段之一,占有着至关重要的地位。统计模型建立的方法是:首先根据坝工知识及力学知识,得出含有参数的位移计算模型表达式,然后根据实测资料来拟合,从而得出参数值并最终确定统计模型的数学式[1]。这类统计模型主要有多元回归分析模型、逐步回归分析模型、主成分回归分析模型、时间序列分析模型等[2]。现有研究表明,混凝土坝监控模型自变量因子间普遍存在多重共线性问题,采用普通最小二乘法很难精确地分离水压、温度、时效等分量,无法对监测效应量的变化做出准确的定量分析与合理的物理成因解释。主成分分析是在保证数据信息丢失最少的原则下,对高维变量空间进行降维处理。……