Time series analysis and long short-term memory neural network to predict landslide displacement

山崩 人工神经网络 地质学 三峡 支持向量机 非线性系统 时间序列 变形(气象学) 流离失所(心理学) 期限(时间) 预警系统 系列(地层学) 计算机科学 岩土工程 人工智能 机器学习 电信 物理 古生物学 海洋学 量子力学 心理治疗师 心理学
作者
Beibei Yang,Kunlong Yin,Suzanne Lacasse,Zhongqiang Liu
出处
期刊:Landslides [Springer Nature]
卷期号:16 (4): 677-694 被引量:348
标识
DOI:10.1007/s10346-018-01127-x
摘要

A good prediction of landslide displacement is an essential component for implementing an early warning system. In the Three Gorges Reservoir Area (TGRA), many landslides deform distinctly and in steps from April to September each year under the influence of seasonal rainfall and periodic fluctuation in reservoir water level. The sliding becomes more uniform again from October to April. This landslide deformation pattern leads to accumulated displacement versus time showing a step-wise curve. Most of the existing predictive models express static relationships only. However, the evolution of a landslide is a complex nonlinear dynamic process. This paper proposes a dynamic model to predict landslide displacement, based on time series analysis and long short-term memory (LSTM) neural network. The accumulated displacement was decomposed into a trend term and a periodic term in the time series analysis. A cubic polynomial function was selected to predict the trend displacement. By analyzing the relationships between landslide deformation, rainfall, and reservoir water level, a LSTM model was used to predict the periodic displacement. The LSTM approach was found to properly model the dynamic characteristics of landslides than static models, and make full use of the historical information. The performance of the model was validated with the observations of two step-wise landslides in the TGRA, the Baishuihe landslide and Bazimen landslide. The application of the model to those two landslides demonstrates that the LSTM model provides a good representation of the measured displacements and gives a more reliable prediction of landslide displacement than the static support vector machine (SVM) model. It is concluded that the proposed model can be used to effectively predict the displacement of step-wise landslides in the TGRA.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
量子星尘发布了新的文献求助50
1秒前
1秒前
阿连发布了新的文献求助10
2秒前
weijie完成签到,获得积分10
3秒前
6秒前
yushiolo完成签到 ,获得积分10
7秒前
12秒前
JUAN完成签到,获得积分10
12秒前
沉默问夏完成签到 ,获得积分10
14秒前
科研通AI6.1应助oylonq采纳,获得10
15秒前
mark完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
王QQ完成签到 ,获得积分10
20秒前
王凡完成签到 ,获得积分10
21秒前
Lyw完成签到 ,获得积分10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
WULAVIVA完成签到,获得积分10
25秒前
然来溪完成签到 ,获得积分10
28秒前
仇敌克星完成签到,获得积分10
29秒前
龄仔仔完成签到 ,获得积分10
32秒前
过时的广山完成签到 ,获得积分10
33秒前
秋风之墩完成签到,获得积分10
34秒前
风里等你完成签到,获得积分10
34秒前
和谐诗双完成签到 ,获得积分10
37秒前
Astra完成签到,获得积分10
37秒前
邓大瓜完成签到,获得积分10
37秒前
健忘的晓小完成签到 ,获得积分10
38秒前
39秒前
芬芬完成签到 ,获得积分10
39秒前
39秒前
Loey完成签到,获得积分10
41秒前
AskNature完成签到,获得积分10
41秒前
DrPika完成签到,获得积分10
42秒前
倪小呆完成签到 ,获得积分10
43秒前
科研路上互帮互助,共同进步完成签到 ,获得积分10
43秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
44秒前
spicyfish完成签到,获得积分10
46秒前
HopeLee完成签到,获得积分10
46秒前
llllliu发布了新的文献求助10
48秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
Tip-in balloon grenadoplasty for uncrossable chronic total occlusions 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5789382
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5718918
关于积分的说明 15474506
捐赠科研通 4917200
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2646840
邀请新用户注册赠送积分活动 1594493
关于科研通互助平台的介绍 1548982