大坝变形监测网的多目标优化设计.kdh
大坝变形监测系统设计与实践
大坝变形监测系统设计与实践随着大规模水利工程的不断发展，大坝的安全性监测越来越重要。
大坝的变形监测是其中关键的一环，它可以及时发现大坝的变形情况，为预防和解决潜在的灾害提供重要依据。
设计合理的大坝变形监测系统可以实时监测大坝的形变，并将监测数据传输到监控中心，以便相关人员实时了解大坝的变形情况。
以下是大坝变形监测系统设计与实践的相关内容。
首先，大坝变形监测系统的设计需要考虑监测点的选择和布置。
监测点的选择应在大坝的关键部位，如坝体、坝顶、坝底等位置设置。
监测点的布置要均匀分布在大坝的不同位置，以全面了解大坝的变形情况。
其次，大坝变形监测系统的设计需要选择适合的监测仪器和设备。
常用的监测仪器包括水平位移测量仪、垂直位移测量仪、应变计等。
这些仪器需要根据不同的监测点和监测要求进行选择，并确保其精度和可靠性。
第三，大坝变形监测系统的设计需要确定合适的监测方法和周期。
常用的监测方法包括静态监测和动态监测，具体选择要根据监测的目的和需要进行综合考虑。
监测周期可以根据大坝的情况和工程的要求进行灵活调整，但需要保证足够的频率和连续性。
然后，大坝变形监测系统的设计需要考虑数据传输和分析。
监测数据的传输可以采用有线或者无线方式进行，需要保证数据的实时性和准确性。
监测数据的分析需要借助专业的监测软件和算法，以提取和判断大坝的变形情况，并及时发出预警。
最后，大坝变形监测系统的设计需要建立健全的应急响应机制。
一旦发现大坝存在安全隐患，相关人员需要立即进行应急处理，并启动相应的预警机制。
及时的应急响应可以有效减少大坝灾害的发生，并保护周边的人民生命财产安全。
在实践过程中，大坝变形监测系统的设计需要进行实地测试和验证。
通过实际监测数据的对比和分析，可以进一步了解系统的性能和可行性。
并根据实际情况进行相应的调整和改进，以确保系统在大规模应用中的稳定性和可靠性。
总之，大坝变形监测系统的设计与实践是确保大坝安全性的关键环节。
通过合理的监测点选择和布置、适用的监测仪器和设备、科学的监测方法和周期、可靠的数据传输和分析，以及健全的应急响应机制，可以有效防范大坝灾害的发生，保护人民生命财产的安全。
大坝变形监测与工程设计优化研究
大坝变形监测与工程设计优化研究近年来，随着城市化的进程和工业发展的迅猛增长，对水资源的需求也日益增加。
为了满足水资源的需求，大坝作为水利工程的重要组成部分被广泛建设和利用。
然而，由于大坝长期受到地质条件、水文气象条件和工程结构等多种因素的影响，大坝变形和安全问题成为亟待解决的关键问题。
因此，开展大坝变形监测与工程设计优化研究显得尤为重要。
一、大坝变形监测大坝的变形监测是评估大坝结构健康状况和保障大坝安全的重要手段之一。
大坝在运行过程中，由于水压及地下水位的变化、坝体的自重以及水力荷载的作用，都会导致大坝发生一定程度的变形。
因此，监测大坝的变形能够及时发现变形值的异常情况，及时采取相应的措施以避免发生事故。
1. 变形监测的主要方法（1）物理测量方法：包括水准测量、位移测量、振动测量等。
这些方法通过实地观测大坝的变形情况，能够准确地测得变形值，对大坝的结构安全进行全面监测。
（2）遥感技术：利用卫星遥感技术对大坝进行监测，通过遥感图像分析大坝表面的细微变化，可以实时了解大坝的变形情况。
（3）数值模拟方法：通过建立数学模型模拟大坝的变形行为，结合监测数据进行计算和分析，能够预测大坝的变形趋势，并为工程设计优化提供参考依据。
2. 变形监测的应用大坝变形监测的数据可以为大坝的日常运行、安全评估和维护提供科学依据。
监测数据可以及时发现大坝的变形异常情况，预警和预防大坝的安全事故，保障人民群众的生命财产安全。
二、工程设计优化的研究大坝的工程设计优化涉及到材料的选择、结构的改进和施工工艺的优化等方面。
通过合理的工程设计优化，可以提高大坝的抗变形能力、减轻工程造价，并提高工程的可持续发展能力。
1. 材料的选择在选择大坝材料时，应综合考虑材料的抗变形能力、施工便利性、成本等因素。
合适的材料可以提高大坝的抗变形能力，并减轻变形对整个工程的影响。
2. 结构的改进通过优化大坝结构，提高结构的稳定性和抗变形能力。
例如，采用合理的支护结构、增加坝体的弹性模量等手段，能够有效提高大坝的稳定性，并减轻变形带来的不利影响。
大坝变形监测系统设计与优化
大坝变形监测系统设计与优化一、引言大坝作为水工建筑的重要组成部分，具有拦蓄水源、发电、防洪等重要功能。
然而，大坝在长期运行过程中可能会发生变形和破坏，给人民生命财产造成巨大损失。
因此，设计和优化一套高效可靠的大坝变形监测系统至关重要。
二、大坝变形监测系统设计1. 功能需求（1）监测大坝变形变位；（2）实时监测大坝的应力和应变；（3）记录和报警大坝的变形趋势和异常情况；（4）提供数据分析和评估大坝的安全性。
2. 系统组成（1）传感器：采用高精度应力应变传感器、位移传感器以及温度传感器，分布在大坝各关键部位，如坝体、坝基等；（2）数据采集系统：将传感器采集到的原始数据进行采集、处理和存储；（3）数据传输系统：通过有线或无线方式，将采集到的数据传输到监测中心；（4）监测中心：对传输回来的数据进行分析、预警和报告生成等；（5）动作响应系统：当发现异常情况时，能够及时响应并采取措施，如触发报警系统、人工巡检等。
3. 系统优化（1）传感器选择：根据大坝的实际情况选择合适的传感器，并确保其测量精度和稳定性；（2）数据采集系统优化：结合大坝的使用需求，对数据采集系统进行优化，提高数据采集的频率和精度；（3）数据传输系统优化：选择高效可靠的数据传输方式，如光纤传输、无线通信等，以保证数据的及时传输；（4）监测中心优化：利用数据分析算法和机器学习技术，对传感器数据进行实时监测和异常识别，提高预警准确性；（5）动作响应系统优化：建立完善的应急预案和联动机制，确保在发生异常情况时能够迅速响应和采取措施。
三、大坝变形监测系统的重要性1. 预防事故的发生通过实时监测大坝的变形变位、应力和应变等指标，能够及时掌握大坝的运行状况，发现异常情况并采取预防措施，有效降低大坝事故的发生概率。
2. 保障人民生命财产安全大坝作为水工建筑的重要保护措施，其安全性直接关系到人民的生命财产安全。
通过建立可靠的大坝变形监测系统，能够及时发现潜在的安全隐患，提前采取措施，保障人民生命财产安全。
大坝变形监测系统设计与应用
大坝变形监测系统设计与应用大坝是人类为了调节水资源、防止洪水和发电等目的而修建的水利工程。
然而，由于各种外部因素以及大坝自身的年久失修等原因，大坝存在一定的变形风险。
因此，设计和应用大坝变形监测系统对于确保大坝安全运行至关重要。
一、设计原则大坝变形监测系统的设计需要满足以下几个原则：1.实时性：大坝的变形情况需要及时监测，以便及时发现问题，并采取相应的措施进行修复。
2.准确性：监测系统应具备高精度的测量设备，能够准确测量大坝的各项变形指标，如位移、倾斜等。
3.全面性：监测系统需要覆盖大坝的各个部位，并能够全面监测各项指标，以确保在任何位置发生的变形问题能够及时发现。
4.可靠性：监测系统应当具备较高的可靠性，能够在各种环境下稳定工作，并能够自动报警和记录数据。
二、监测参数大坝变形监测系统应当监测以下几个参数：1.位移监测：通过设立合适位置的位移传感器，实时监测大坝的位移情况，包括竖向位移和水平位移。
2.倾斜监测：通过倾斜传感器监测大坝的倾斜情况，及时发现大坝的倾斜变形，并采取相应措施。
3.温度监测：温度对大坝的变形有着重要影响，因此需要设置温度传感器，实时监测大坝的温度变化。
4.应力监测：应力传感器可以监测大坝内部的应力分布情况，及时发现潜在的危险和问题。
5.水位监测：水位传感器用于监测大坝库水位的变化情况，以及及时预警洪水情况。
三、数据分析与处理大坝变形监测系统所采集到的数据需要进行分析和处理，以便更好地了解大坝的变形情况，并采取相应的措施。
1.数据的实时传输：监测系统应设置数据实时传输模块，将采集到的数据及时传输到数据中心或监测中心，以供分析和处理。
2.数据分析软件：可以编写专门的数据分析软件，对采集到的数据进行统计、分析和图形展示，以便更好地了解大坝的变形情况。
3.异常报警系统：监测系统应设置异常报警系统，当监测到大坝发生异常变形时，能够及时发送警报信息，以便采取紧急措施。
四、应用场景和意义大坝变形监测系统的应用可以涵盖以下几个场景：1.大坝运行监测：监测系统能够实时监测大坝的变形情况，可以帮助管理者及时了解大坝的运行状态，以便进行维修和管理。
大坝变形监测网优化设计
（2）在多余观测数一定的情况下，观测值之间的精度相差不要太大，边角观测值之间的精度应基本匹配。
（3）根据对于网的设计要求和所使用的仪器，进行图上设计和实地踏勘，确定观测精度和初始观测方案。观测精度应选取仪器所能达到的最高精度，是优化时有降低的余地；初始观测方案应对所有可能观测的边和方向进行全测，故有最大的多余观测数，是一个“肥网”或“密网”。
图1.5.2初始观测方案网图图1.5.3最终观测方案网图
5.2
在优化设计原理方法中，要求观测精度应选取仪器所能达到的最高精度，使优化时有降低的余地。本课程设计中大坝变形监测网的观测精度已经给定，优化设计要求也是给定的，考虑到现实情况（仪器和成本），我们仍然可以用更低的观测精度来满足优化设计要求。
该变形监测网观测精度为方向观测精度是±0.5”， 边长观测精度为±（1+1ppm），通过查资料发现大部分普通的全站仪达不到这个精度，只有少数的高精度全站仪、测量机器人能达到这个精度。下表展示了不同全站仪的参数。
徕卡TM50精密监测全站仪
0.5/1
0.6mm+1ppm
徕卡TCA1800全站仪
1
1mm+2ppm
徕卡TM30精密监测全站仪
0.5/1
0.6mm+1ppm/1mm+1ppm
从上表中可以看出，拓普康MS05A等测量机器人的观测精度已经达到甚至超过变形监测网的观测精度，这些仪器价格昂贵，考虑成本因素，没有必要使用这些仪器。南方天宇的CTS-661R全站仪观测精度略低，通过选择合适的观测方案，同样可以达到优化设计要求，而且是国产仪器，价格会更实惠。
点号
基于光学测量技术的大坝变形监测仪器的优化与改进
基于光学测量技术的大坝变形监测仪器的优化与改进大坝作为重要的水利工程设施，起到调节水流、防洪灌溉和发电等重要作用。
然而，随着大坝的长期使用，其可能会出现变形和损坏的情况。
为了及时发现大坝的变形情况并采取相应的措施进行修复，大坝变形监测仪器的优化与改进显得尤为重要。
光学测量技术作为一种无接触、高精度的测量手段，对于大坝的变形监测具有很大的潜力。
下面将以光学测量技术为基础，探讨大坝变形监测仪器的优化与改进。
首先，大坝变形监测仪器的优化与改进需以提高测量精度为核心目标。
传统的光学测量仪器通常受到外界光照等因素的干扰，导致测量误差较大。
为了提高测量精度，可以采用相干光源和相干检测技术。
相干光源产生的光波具有高亮度和程度相等的特点，有效地减小了光源的不一致性，从而提高了测量的精度。
相干检测技术能够通过光波的干涉来实现测量，具有高精度和高灵敏度的优势。
其次，大坝变形监测仪器的优化与改进需考虑实时性和连续性。
传统的光学测量仪器通常需要手动操作和定点测量，无法满足大坝实时监测的需求。
为了解决这一问题，可以引入自动化工艺和远程监测技术。
自动化工艺可以实现大坝变形监测仪器的自动测量和记录，无需人工干预，提高了测量的实时性和连续性。
远程监测技术可以通过网络传输监测数据，使得监测人员可以随时随地获取变形数据，提高了监测的便捷性和效率。
另外，大坝变形监测仪器的优化与改进需考虑系统的稳定性和可靠性。
大坝位于恶劣的自然环境中，光学测量仪器需要能够承受强风、高温和湿度等恶劣条件下的工作。
为了提高系统的稳定性和可靠性，可以采用高稳定性的材料和结构设计，如采用抗风设计、防水防尘技术和防震技术等。
此外，还可以引入自动故障检测和报警功能，及时发现并解决仪器的故障问题，确保系统的正常运行。
此外，大坝变形监测仪器的优化与改进还需考虑灵活性和可扩展性。
不同类型的大坝在变形监测时存在差异，因此仪器应具备一定的灵活性，能够适应不同类型大坝的测量需求。
大坝变形监测
XX建筑大学毕业设计 (论文)专业测绘工程班级2班学生XX翟凯学号课题基于GPS大坝变形监测指导教师施贵刚2021 年月日摘要大坝平安监测，着重于变形监测，是保证大坝运营平安，防止大坝灾难性事故发生的重要手段。
本文基于GPS测量的根本原理，通过大坝变形监测网的布设，处理采集到的前后两期观测数据，通过比拟监测点分别在WGS—84坐标系和1954坐标系下的坐标差值，得出的结果符合大坝变形的精度要求，从而得出某大坝尚未发生明显变形这一结论。
缺乏之处在于标志点在WGS—84坐标系中向1954坐标系的投影过程中产生了误差，使得控制点的两期坐标不等。
由此可知，各坐标之间转换的时候，投影误差不可以忽略，精度分析的时候，为减小误差，最好统一在WGS—84坐标系下进展解算、分析。
关键词；GPS ；变形监测；精度ABSTRACTThe dam safety monitoring, focuses on the deformation monitoring, it is to ensure the safety of dam operation, prevent the catastrophic accidents. In this paper, based on the basic principle of GPS measurement, through the dam deformation monitoring network layout, processing, both before and after the period of observation data collected by comparing the monitoring points in the WGS - 84 coordinate system and 1954 Beijing coordinates the coordinates of the difference, the results conform to the requirements of the precision of the dam deformation, thus a dam has not yet occurred obvious deformation of the conclusion. Shortcoming in the landmark in the WGS - 84 coordinate system to the 1954 Beijing coordinate system produced in the process ofprojection error, making the control points of the two coordinates. Therefore, the coordinate transformation between, projection error can not be ignored,Precision analysis, to reduce the error, it is better to unify the WGS - 84 coordinates calculating and analysis.Key words；GPS，deformation monitoring，precision目录摘要错误!未定义书签。
大坝变形监测工程设计
大坝变形监测工程设计随着国家经济的快速发展，大型水利工程的建设日益增多。
其中，大坝在水资源的调节、洪水的防御以及灌溉等方面发挥着重要作用。
然而，由于地质条件、工程施工质量、自然灾害等原因，大坝变形监测成为确保工程安全运行和维护的关键环节。
1. 监测目标和意义大坝变形监测工程的首要目标是及时掌握大坝结构的变形情况，判断其稳定性，并在必要时采取相应的处置措施。
其意义在于：a. 提前发现大坝结构变形可能存在的安全隐患，及时采取措施以及时避免事故发生；b. 为大坝运行管理提供科学依据，延长其使用寿命；c. 为相邻区域防洪和水资源调节提供数据支撑。
2. 监测方法大坝变形监测有许多可行的方法，常用的包括：a. 全站仪监测：通过安装全站仪在不同位置进行测量，可以实时监测大坝各部位的位移、立体形变等情况；b. GPS监测：利用全球定位系统（GPS）对大坝进行监测，能够提供较为精确的测量数据，并通过长时间观测判断大坝变形趋势；c. 激光测距仪监测：通过激光测距仪对大坝进行测量，可精确获得不同部位的位移信息；d. 遥感监测：利用航空遥感技术或卫星遥感技术，对大坝进行定期监测，获取整体变形情况。
3. 监测点布设为了全面了解大坝结构变形情况，需要合理布设监测点。
监测点的布设应该包括以下几个方面：a. 基准点：用于作为整个监测网的参考，需选择稳定的岩石或深埋稳定的地层作为基准点；b. 副坝段：监测副坝段的变形情况，因为副坝段通常位于大坝最危险的部位之一；c. 中桩段：大坝的中部部位，监测中桩段的变形情况有助于预测坝体的整体变形趋势；d. 坝头和坝尾：监测坝头和坝尾的变形情况，有助于判断坝体是否有倾斜、滑动等问题。
4. 数据处理与分析监测所得的数据需要经过处理和分析，以得出可靠的结论和判断。
数据处理的主要步骤包括：a. 数据录入和整理，保证数据的准确性和完整性；b. 数据质量控制，对异常数据或错误数据进行排除；c. 数据处理和分析，运用统计学和数学模型等方法，对数据进行分析，提取有价值的信息；d. 结果评估与报告，将分析结果进行评估，并撰写监测报告，提供给相关单位和管理部门。
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Abstract: Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄａｍ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｅｎ－ ｓｉｔｉｖｉｔｙ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ． Ｗｉｔｈ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｇｉｖｅｎ ｔｏ ｔｈｅ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｏｆ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ， ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｓｔ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ， ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｂｅ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ． Ｔｈｅ ｐｒａｔｉｃａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｂａｉｈｅ ｄａｍ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｌｅ． Key words: ｄａｍ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ； ｃｏｎｔｒｏｌ ｎｅｔｗｏｒｋ； ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ
[3] 臧德彦，周世健.变形监测网的质量测度[J].测绘工程，2002 （11）2：45-48
[4] 周秋生.测量控制网优化设计[M].北京：测绘出版社，1992 [5] 混凝土坝安全监测技术规范编写组. 混凝土坝安全监测技
术 规 范 [S]. 北 京 ：水 利 电 力 出 版 社 ，2003
作 者 简 介 ：樊 惠 萍 ，高 级 工 程 师 ，主 要 从 事 地 理 信 息 与 测 绘 工 程的应用研究。
按照 DL/T5178-2003《混凝土坝安全监测技术规
范》测量要求，取方向中误差± 0.7″，测距精度 1 mm+1
ppm，可靠性因子不小于 0.2，要求能发现 BN1、BN2
点垂直于坝轴线 (变形方向 =87 °) 大于 2 mm 的变形，
TN1、TN2 点大于 3.5 mm 的变形。
选用徕卡 TCA2003 全站仪进行边角测量。
灵敏度，同时计算了精度指标，分析结果见表 1、表 2。
表 1 方案 3 的计算结果
测点
BN1 BN2 TN1 TN2 TN3 TN4
灵敏度椭圆要素
长轴/ mm
短轴/ mm
长轴方 向/°
2.6
1.7
41.2
2.6
1.5
136.7
3.5
2.3
26.8
3.3
2.0
105.4
2.0
1.5
90.3
1.9
1.3
变形参数灵敏度定义为在给定的概率（显著水平 0 及检验功效 0）下可发现变形向量的下界值。
对于监测网优化设计，坝变形向量的方向是已知 的，一般只计算单点灵敏度，它有助于直观地了解网 中各点处发现变形的能力，有效地衡量设计方案的优劣。
I 点在给定 方向上的灵敏度为： （1）
式中, 0 为非中心参数，由显著水平 0 及检验功效 0 决定。 对于两期不变设计，单点灵敏度椭球参数的计算
2009 年 10 月 第 7 卷第 5 期
地理空间信息
ＧＥＯＳＰＡＴＩＡＬ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
Ｏｃｔ．， ２００９ Ｖｏｌ． ７， Ｎｏ． ５
大坝变形监测网的多目标优化设计
樊惠萍
（广州市城市规划自动化中心，广东 广州 510030）
摘 要：根据大坝变形监测网的特点，综合考虑灵敏度、可靠性因子和费用三个指标，提出了一种模拟优化设计方法，并
中 图 分 类 号 ：P282
文献标志码 B
文章编号 1672-4623 (2009) 05-0138-04
Analysis of Terrain Rendering Technologies
YANG Xiaochao
（Ｍａｐ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００８，Ｃｈｉｎａ）
从表 1 计算结果可见，灵敏度椭圆半径一般是误 差椭圆半径的 2-3 倍，两者长轴方向也不相同，另外 《混凝土坝安全监测技术规范》中以位移量中误差的 2 倍作为发现变形的依据，理论上并不严密，其一般比 灵敏度数值大，因此以位移量中误差的 2 倍作为发现 变形的依据是不合适的。
４结论
对于大坝变形监测网而言，因变形方向已知，应
98.6
误差椭圆要素
长轴/ mm
短轴/ mm
长轴方 向/°
1.2
0.7
8.3
1.1
0.6
157.4
1.5
1.0
32.8
1.4
0.9
138.7
1.1
0.8
3.5
1.0
0.7
150.2
表 2 方案比较计算结果
方案 1 方案 2 方案 3
可靠性因子最 小值 rmin
0.408 0.232 0.222
变形向量灵敏度
大地测量方法是一种行之有效的外部监测方法， 大坝变形监测网的主要目的是监测大坝以及近坝区的 变形，并为其他变形监测系统提供稳定的基准。由于 大坝变形监测网对精度和可靠性要求高，观测周期多， 所需费用高，所以大坝变形监测网的优化设计具有重 要的实际意义。
１ 监测目的
1) 为首次蓄水提供科学依据，大坝在第一次外荷 载作用下，变位有一个适应过程，其变形也是后期运 行的重要依据。通过观测数据，分析掌握变化规律，调 整蓄水进程，在确保安全情况下，发挥效益。
地貌晕渲是一种采用光线照射使地表产生反射的 地面表示方法，通过用深浅不同的色调来表示地形的 起伏形态。由于晕渲地图具有形象美观、立体感强的 特点，一直是表现地貌地势的一种常见手段。尤其随 着计算机、测绘等先进技术的不断发展，计算机自动 生成晕渲技术得到了较为广泛的应用。本文旨在通过 对数字地貌晕渲生成技术的研究分析对比，提高地貌
0i/mm
BN1
BN2
0.9
0.9
2.2
2.1
2.0
1.8
灵敏度椭圆长轴/
mm
TN1
TN2
1.4
1.2
3.2
3.1
3.5
3.3
方案 1：初始方案是“密网”，有方向观测值 56
个，距离观测值 28 个。
方案 2：方案 2 是在“密网” 的基础上减少观测
量，有方向观测值 22 个，距离观测值 18 个。
Abstract: Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｅｒｒａｉｎ ｓｈａｄｉｎｇ． Ｗｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ＡｒｃＩｎｆｏ ａｎｄ Ａｔｌａｓ３Ｄ ｉｎ ｈｉｌｌ－ｓｈａｄｉｎｇ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ． Ｉｔ ａｉｍｓ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｅｒｒａｉｎ ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ ｍａｐｓ． Key words: ｈｉｌｌ－ｓｈａｄｉｎｇ ；ＤＥＭ；ＡｒｃＩｎｆｏ；Ａｔｌａｓ３Ｄ
晕渲图的生产效率与产品质量，丰富数字地图的产品， 产生更大的经济效益和社会效益。
１ 地貌晕渲生成技术综述
1.1 生成方法 1）传统制作方法：在传统手工制图里，绘制者根
据假定光源对地面照射所产生的明暗程度，用相应浓
收 稿 日 期 ：2008-04-24
模拟计算表明：方案 1 的可靠性因子最小值和变 形向量的灵敏度数值最小，但网的经济性最差。方案 2、方案 3 均有 22 个方向观测量和 18 个边长观测量， 其中 18 个边长观测量两个方案一致，两个方案可靠性 因子最小值 rmin 均大于 0.2，因方案 3 方向观测量的选 择考虑了对灵敏度的贡献，故方案 3 变形向量的灵敏 度比方案 2 小，且满足要求，方案 3 较优。
白河水电站枢纽工程位于汉江上游干流湖北省十 堰市郧西县，陕西省安康市白河县境内，上距安康水 库坝址 147 km，下距丹江口枢纽 213 km，控制流域面 积 53 346 km2。
白河水电站枢纽工程等别为二等，工程规模为大 （2） 型。枢纽的主要任务是发电、航运。
为监测坝体水平位移工作基点的稳定性及坝区边 坡的变形值，布设水平位移监测网。水平位移监测网 采用边角网，共布置 8 个控制点，左、右岸山体各 3 个，编号为 TN1 ～ TN6。大坝左右侧各 1 个，编号为 BN1、BN2，用于检核倒垂点的检核。TN1、TN2 位于左 右坝肩边坡，用于监测边坡的变形，控制点采用有强 制对中装置的钢筋砼观测墩，照准标志采用单棱镜。 TN5、TN6 为固定点。
方案 3：方案 3 是在“密网” 的基础上减少观测
量，有方向观测值 22 个，距离观测值 18 个。方案 3 如
图 1 所示。
图 1 大坝变形监测网
2009 年 10 月 第 7 卷第 5 期
地理空间信息
ＧＥＯＳＰＡＴＩＡＬ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
Ｏｃｔ．， ２００９ Ｖｏｌ． ７， Ｎｏ． ５
地貌晕渲生成技术分析
可靠性和外部可靠性。
由于内、外部可靠性均与多余观测分量 有关，因
此 可以作为内、外部可靠性的公共指标。
可靠性因子的计算公式为：
式中， —第 i 个观测量的可靠性因子； —观测的权矩阵。
（6）
2.1.3 位移量中误差
式中， 0 —单位权中误差； —协因数矩阵；
（7）
—观测方程的系数矩阵，又称设计矩阵。
采用变形向量灵敏度和可靠性因子作为质量指标。通 过模拟计算，验证了边长观测量、方向观测量对变形 向量的影响规律，利用此规律可有效地得到变形监测 网的优化方案。