的所述傾斜角度預(yù)測值；
[0065] 所述數(shù)集模塊，被配置W獲取輸出的所述傾斜角度預(yù)測值，將所述數(shù)據(jù)矩陣中各 個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的所述傾斜角度預(yù)測值與預(yù)設(shè)傾斜角度闊值進(jìn)行比較，并將超出所述預(yù)設(shè)傾斜角 度闊值的所有傾斜角度預(yù)測值在所述數(shù)據(jù)矩陣中對應(yīng)點(diǎn)處的風(fēng)向和風(fēng)速進(jìn)行保存，形成易 傾斜風(fēng)向風(fēng)速數(shù)集；
[0066] 所述獲取比較模塊，被配置W獲取所述建筑物所處環(huán)境在未來一段時(shí)間內(nèi)的風(fēng)向 和風(fēng)速的預(yù)報(bào)值，將所獲取的所述建筑物的風(fēng)向和風(fēng)速的預(yù)報(bào)值與所述易傾斜風(fēng)向風(fēng)速數(shù) 集中的各點(diǎn)處的風(fēng)向和風(fēng)速進(jìn)行比較，當(dāng)所獲取的風(fēng)向和風(fēng)速的預(yù)報(bào)值落入所述易傾斜風(fēng) 向風(fēng)速數(shù)集中的風(fēng)向和風(fēng)速的預(yù)設(shè)范圍時(shí)，發(fā)出預(yù)警的信號。
[0067] 作為一種可實(shí)施例，所述擬合模塊包括第一函數(shù)構(gòu)建單元，第一風(fēng)向梯度單元，第 一風(fēng)速梯度單元，第一風(fēng)向迭代公式單元，第一風(fēng)速迭代公式單元，第一風(fēng)向迭代運(yùn)算單 元，第一風(fēng)速迭代運(yùn)算單元和第一預(yù)測值獲得單元，其中：
[0068] 所述第一函數(shù)構(gòu)建單元，被配置W采用最小化均方根誤差方法，構(gòu)建需要優(yōu)化的 函數(shù)表達(dá)式：
[0069]
[0070] 其中，所述建筑物的傾斜角度的預(yù)測公式為心S=化' 'y..，Pd為風(fēng)向d的向量，q,為 風(fēng)速S的向量，K為所述建筑物經(jīng)歷的風(fēng)向和風(fēng)速的集合，rd,為特定風(fēng)向d與風(fēng)速S的組 合出現(xiàn)時(shí)所述建筑物的傾斜角度測量值，L為所述傾斜角度測量值與所述傾斜角度預(yù)測值 均方根誤差的最小值；
[0071] 所述第一風(fēng)向梯度單元，被配置W求函數(shù)L對于Pi的梯度R(d):
[0072] 所述第一風(fēng)速梯度單元，被配置W求函數(shù)L對于q,的梯度R(s):
[0073] 所述第一風(fēng)向迭代公式單元，被配置W采用梯度下降法得到Pd向其負(fù)梯度方向的 迭代運(yùn)算公式為：
[0074] 所述第一風(fēng)速迭代公式單元，被配置W采用梯度下降法得到q,向其負(fù)梯度方向的 迭代運(yùn)算公式為
[0075] 所述第一風(fēng)向迭代運(yùn)算單元，被配置W將函數(shù)L對于Pd的梯度R(d)代入Pd向其 負(fù)梯度方向的迭代運(yùn)算公式，得到Pd=Pd+2n?Gds?Qs;
[0076] 所述第一風(fēng)速迭代運(yùn)算單元，被配置W將函數(shù)L對于屯的梯度R(S)代入q,向其 負(fù)梯度方向的迭代運(yùn)算公式，得到屯二qS+2n?Gds?Pd;
[0077] 所述第一預(yù)測值獲得單元，被配置W根據(jù)最終得到的風(fēng)向d的向量值和最終得到 的風(fēng)速S的向量值，利用公式/;;,= /vy、求得所述建筑物的傾斜角度預(yù)測值；
[007引其中；6ds=rds_Pd?Qs，n為學(xué)習(xí)率。
[0079] 作為一種可實(shí)施例，所述所述擬合模塊包括第二函數(shù)構(gòu)建單元，第二風(fēng)向梯度單 元，第二風(fēng)速梯度單元，第二風(fēng)向迭代公式單元，第二風(fēng)速迭代公式單元，第二風(fēng)向迭代運(yùn) 算單元，第二風(fēng)速迭代運(yùn)算單元和第二預(yù)測值獲得單元，其中：
[0080] 所述第二函數(shù)構(gòu)建單元，被配置W采用最小化均方根誤差方法，并加入正則化項(xiàng) 后構(gòu)建需要優(yōu)化的函數(shù)表達(dá)式如下
[0081] 其中，所述建筑物的傾斜角度的預(yù)測公式為心S=化'皆、，Pd為風(fēng)向d的向量，q,為 風(fēng)速S的向量，K為所述建筑物經(jīng)歷的風(fēng)向和風(fēng)速的集合，rd,為特定風(fēng)向d與風(fēng)速S的組 合出現(xiàn)時(shí)所述建筑物的傾斜角度測量值，L為所述傾斜角度測量值與所述傾斜角度預(yù)測值 均方根誤差的最小值；
[0082] 所述第二風(fēng)向梯度單元，被配置W求函數(shù)L對于Pd的梯度R(d):
[0083] 所述第二風(fēng)速梯度單元，被配置W求函數(shù)L對于q,的梯度R(s):
[0084] 所述第二風(fēng)向迭代公式單元，被配置W采用梯度下降法得到Pd向其負(fù)梯度方向的 迭代運(yùn)算公式為：
[0085] 所述第二風(fēng)速迭代公式單元，被配置W采用梯度下降法得到q,向其負(fù)梯度方向的 迭代運(yùn)算公式為：
[0086] 所述第二風(fēng)向迭代運(yùn)算單元，被配置W將函數(shù)L對于Pd的梯度R(d)代入Pd向其 負(fù)梯度方向的迭代運(yùn)算公式，得到Pd=Pd+2n? (6d, ?q,-A?Pd);
[0087] 所述第二風(fēng)速迭代運(yùn)算單元，被配置W將函數(shù)L對于屯的梯度R(s)代入q,向其 負(fù)梯度方向的迭代運(yùn)算公式，得到屯二Qs+2n? (6ds?P廣^ ?Qs);
[0088] 所述第二預(yù)測值獲得單元，被配置W根據(jù)最終得到的風(fēng)向d的向量值和最終得到 的風(fēng)速S的向量值，利用公式r；：=價(jià)'y、求得所述建筑物的傾斜角度預(yù)測值；
[0089] 其中，6ds=rds-Pd?Qs，MPdlI2為Pd的二范數(shù)，IkJI2為Qs的二范數(shù)，^ 為正則 化系數(shù)，n為學(xué)習(xí)率。
[0090] 作為一種可實(shí)施例，所述擬合模塊包括第=函數(shù)構(gòu)建單元，風(fēng)向偏置梯度單元， 風(fēng)速偏置梯度單元，第=風(fēng)向梯度單元，第=風(fēng)速梯度單元，風(fēng)向偏置迭代公式單元，風(fēng)速 偏置迭代公式單元，第=風(fēng)向迭代公式單元，第=風(fēng)速迭代公式單元，風(fēng)向偏置迭代運(yùn)算單 元，風(fēng)速偏置迭代運(yùn)算單元，第=風(fēng)向迭代運(yùn)算單元，第=風(fēng)速迭代運(yùn)算單元和第=預(yù)測值 獲得單兀，其中：
[0091] 所述第=函數(shù)構(gòu)建單元，被配置W采用最小化均方根誤差方法，并加入正則化項(xiàng) 和偏置部分后構(gòu)建的需要優(yōu)化的函數(shù)表達(dá)式如下：
[0092]
[0093] 其中，所述建筑物的傾斜角度的預(yù)測公式為o'、= & ?取，Pd為風(fēng)向d的向量，q,為 風(fēng)速S的向量，K為所述建筑物經(jīng)歷的風(fēng)向和風(fēng)速的集合，rd,為特定風(fēng)向d與風(fēng)速S的組 合出現(xiàn)時(shí)所述建筑物的傾斜角度測量值，L為所述傾斜角度測量值與所述傾斜角度預(yù)測值 均方根誤差的最小值；
[0094] 所述風(fēng)向偏置梯度單元，被配置W求函數(shù)L對bd的梯度R化d):
[0095] 所述風(fēng)速偏置梯度單元，被配置W求函數(shù)L對b,的梯度R化,）：
[0100] 所述風(fēng)向偏置迭代公式單元，被配置W采用梯度下降法得到bd向其負(fù)梯度方向的 迭代運(yùn)算公式為
[0101] 所述風(fēng)速偏置迭代公式單元，被配置W采用梯度下降法得到b,向其負(fù)梯度方向的 迭代運(yùn)算公式為：
[0102] 所述第S風(fēng)向迭代公式單元，被配置W采用梯度下降法得到Pd向其負(fù)梯度方向的 迭代運(yùn)算公式為：
[0103] 所述第S風(fēng)速迭代公式單元，被配置W采用梯度下降法得到q,向其負(fù)梯度方向的 迭代運(yùn)算公式為：
[0104] 所述風(fēng)向偏置迭代運(yùn)算單元，被配置朗尋函數(shù)L對于bd的梯度R化d)代入bi向其 負(fù)梯度方向的迭代運(yùn)算公式，得到bd=bd+2n ? (6ds-A .bd);
[0105] 所述風(fēng)速偏置迭代運(yùn)算單元，被配置W將函數(shù)L對于b,的梯度R化代入b,向其 負(fù)梯度方向的迭代運(yùn)算公式，得到bs=bs+2n ? (eas-A -bs);
[0106] 所述第S風(fēng)向迭代運(yùn)算單元，被配置w將函數(shù)L對于Pi的梯度R(d)代入P d向其 負(fù)梯度方向的迭代運(yùn)算公式，得到Pd= P d+2 n ? (6d, ?屯-A . Pd);
[0107] 所述第S風(fēng)速迭代運(yùn)算單元，被配置W將函數(shù)L對于屯的梯度R(S)代入q ,向其 負(fù)梯度方向的迭代運(yùn)算公式，得到屯=Qs+2n ? (6ds ? P廣A .屯）；
[0108] 所述第S預(yù)測值獲得單元，被配置W根據(jù)最終得到的風(fēng)向d的向量值，最終得 到的風(fēng)速S的向量值W及最終得到的風(fēng)向偏置bd的值和風(fēng)速偏置b,的值，利用公式 =片+ 6, +6, 'g;求得所述建筑物的傾斜角度預(yù)測值；
[010引其中，6d,= r ds-y-bd-b,-Pd ? Qs，y表示所述建筑物的所述傾斜角度測量值的總 體趨勢，bd為風(fēng)向偏置，表示某一特定風(fēng)向?qū)λ鼋ㄖ飪A斜角度的影響，其獨(dú)立于所述建 筑物對風(fēng)速的反應(yīng)特征，b,為風(fēng)速偏置，表示某一特定風(fēng)速對所述建筑物傾斜角度的影響， 其為獨(dú)立于所述建筑物對風(fēng)向的反應(yīng)特征，偏置部分表示為bd,= y+bd+b,，IIpJL為P d的 二范數(shù)，11屯I L為Qs的二范數(shù)，^為正則化系數(shù)，n為學(xué)習(xí)率。
[0110] 作為一種可實(shí)施例，所述讀取導(dǎo)入模塊包括常數(shù)導(dǎo)入單元，被配置W當(dāng)所有的所 述傾斜角度測量值導(dǎo)入所述數(shù)據(jù)矩陣后，所述數(shù)據(jù)矩陣仍有空缺的數(shù)據(jù)位置，則在所述空 缺的數(shù)據(jù)位置上導(dǎo)入預(yù)設(shè)常數(shù)。
[0111] 作為一種可實(shí)施例，所述擬合模塊還包括第一判斷單元，第一輸出單元，第二判斷 單元和第二輸出單元，其中：
[0112] 所述第一判斷單元，被配置W判斷前一次迭代所得的所述傾斜角度預(yù)測值與所述 傾斜角度測量值的均方根誤差和后一次迭代所得的所述傾斜角度預(yù)測值與所述傾斜角度 測量值的均方根誤差的差值的絕對值是否小于預(yù)設(shè)闊值；
[0113] 若是，則跳轉(zhuǎn)至被配置W輸出后一次迭代所得的所述傾斜角度預(yù)測值的所述第一 輸出單元；
[0114] 若否，則跳轉(zhuǎn)至所述擬合模塊中的迭代運(yùn)算單元；
[0115] 所述第二判斷單元，被配置W判斷后一次迭代所得的所述傾斜角度預(yù)測值與所述 傾斜角度測量值的均方根誤差是否大于前一次迭代所得的所述傾斜角度預(yù)測值與所述傾 斜角度測量值的均方根誤差；
[0116] 若是，則跳轉(zhuǎn)至被配置W輸出前一次迭代所得的所述傾斜角度預(yù)測值的所述第二 輸出單元；
[0117] 若否，則跳轉(zhuǎn)至所述擬合模塊中的迭代運(yùn)算單元。
[0118] 本發(fā)明的有益效果包括：
[0119] 本發(fā)明的建筑物傾斜角度的預(yù)測方法及系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)矩陣中已知的傾斜角度測 量值，通過矩陣分解法和梯度下降法預(yù)測建筑物在給定風(fēng)向、風(fēng)速下的傾斜角度，充分挖掘 傾斜角度已有數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息，實(shí)現(xiàn)了對未知數(shù)據(jù)的預(yù)測功能，保證了數(shù)據(jù)分析結(jié)果的 精確性，增加了后續(xù)數(shù)據(jù)分析的精確性，在獲取的風(fēng)向和風(fēng)速的預(yù)報(bào)值落入超出預(yù)設(shè)傾斜 角度闊值的傾斜角度預(yù)測值對應(yīng)的風(fēng)向和風(fēng)速的預(yù)設(shè)范圍時(shí)，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號，提醒相 關(guān)人員采取應(yīng)對措施。同時(shí)，其還實(shí)現(xiàn)全年無人值守不間斷自動(dòng)計(jì)算，最大程度的利用了傳 感器采集的建筑物傾斜角度和風(fēng)向、風(fēng)速及其對應(yīng)關(guān)系提供的額外信息量，有效提高了建 筑物監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的性能，同時(shí)還節(jié)省了人力成本。
【附圖說明】
[0120] 圖1為本發(fā)明的建筑物傾斜角度的預(yù)測方法的一實(shí)施例的流程示意圖；
[0121] 圖2為本發(fā)明的建筑物傾斜角度的預(yù)測系統(tǒng)的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0122] 圖3為本發(fā)明的建筑物傾斜角度的預(yù)測系統(tǒng)的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0123]圖4為本發(fā)明的建筑物傾斜角度的預(yù)測系統(tǒng)的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0124] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實(shí)施例對 本發(fā)明建筑物傾斜角度的預(yù)測方法及系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的 具體實(shí)施例僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0125] 參見圖1，本發(fā)明一具體實(shí)施例提供的建筑物傾斜角度的預(yù)測方法，包括W下步 驟：
[0126]S100,讀取建筑物在至少2個(gè)不同風(fēng)向和不同風(fēng)速下的傾斜角度測量值，并將傾 斜角度測量值導(dǎo)入到風(fēng)向?yàn)榭v坐標(biāo)軸、風(fēng)速為橫坐標(biāo)軸的數(shù)據(jù)矩陣中。
[0127]S200,采用矩陣分解法和梯度下降法，對所述數(shù)據(jù)矩陣中已知的所述傾斜角度測 量值進(jìn)行擬合，得到所述數(shù)據(jù)矩陣中各點(diǎn)對應(yīng)的所述建筑物的傾斜角度預(yù)測值，并在所述 傾斜角度測量值與所求得的所述數(shù)據(jù)矩陣中對應(yīng)的傾斜角度預(yù)測值的均方根誤差滿足預(yù) 設(shè)條件時(shí)，輸出所述數(shù)據(jù)