变形监测数据处理方法
井筒变形监测方法与数据处理
．
２．２ ｍ ｉ 口 Ｐ＋７） ｓｎ （
Ｐ Ｓｌ ｙ ｉ ｌ
对 观测 值 ， 列 出误 差方 程式 如下 ： 可
．
Ｐ Ｓ ｌ ｙ ｉ ｌ
（ ３）
ｌ ＝Ｘ —Ｘ ｌ ｌ＝Ｘ一√ 一（ ｌ ） ｌ ｙ —ｙ 一
（ ９）
则 』 ＝ Ｉ ，
ｐＳｌ１ Ｉ ７
第 ５期
２１ ０ ０年 １ 月 ０
矿 山 测 量
Ｍ １ ＵＲＶＥＹｌ ＮＥ Ｓ ＮＧ
Ｎ０ ５ ．
０ｃ ． ０ｌ ｔ ２ Ｏ
ｄ ｉ１ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０１—３ ８ ２ １ ． ５ ０ ６ ｏ ：０． ９ ９ ｊｉｓ ． ０ ５ Ｘ． ０ ０ ０ ． １
井 筒 变 形 监 测 方 法 与 数 据 处 理
关 键 词 ： 井 筒 ：变 形 监 测 ；数 据 处 理
中 图 分 类 号 ：Ｐ ０ ２８
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ １— ５ Ｘ（０ ０ ０ ０ ４ ０ １０ ３ ８ ２ １ ） ５— ０ ８— ３
目前 ． 国煤 矿总 的趋势 是开 采 深度越 来 越深 。 我 地质条件 更为复 杂 ， 山压 力随着 增大 ， 筒壁 承受 矿 井 的压力也 相应 增 加 ． 筒在 运 营 期 间 的监 测 和 维护 井 成为矿井 安 全生 产 中 至关 重 要 的 内 容。 因此 ， 必 有
（） ４
按泰 勒公 式 展 开并 线性 化， ： 即
…
： （ 。 。 。， ，
因 此 ，当 ＾ ｒ为 定 值 时 ， ， 的 大 小 取 决 于
￣ ｉ 口 ｓ 的 ／ ｎ ＋ｉ ｓ ｎ 值。 其中， ｍ为角度测量中误差， 单
Ｐ ｓｎ ｙ ｉ
三维变形监测处理方案-百度发表文章
三维变形监测-后处理解决方案一. 项目概况测区: 某小型水电站时间： 2014年1月13日海拔高度: 2000米测量仪器: 徕卡TS30技术参数： 0.5〃 1+1ppm季节: 冬季室外温度: 2-8摄氏度（干湿温度计）气压： 846mba （精密气压计）控制点： 3个（TL01 TL02 TL03） TL01为复核点监测点： 4个（TP01 TP03 TP05 TP07）测点局部被损坏/临时遮挡目标：墩+强制型对中盘采用对中螺丝+基座棱镜组，由于基座使用的磨损墩上对中盘的自然侵蚀，所以量取每个目标高都不一样，就很正常采集软件：徕卡机载三维变形监测软件可任意设站采集边角数据（本次采用）多测回测角中国版可任意设站，采集边角数据多测回测角国际版区别极坐标可直接察看坐标值（未精密平差）测回数:一共2个测站每测站9测回数TL02测站09:17:33am 开始测量（气压为846mba 干温2℃湿温1.5℃） TL03测站11:33:32am 开始测量（气压为846mba 干温8℃湿温6.5℃）其它参数：折光系数选取 0.13/0.14 （考虑到山区，冬季本次采用0.13）地球曲率半径标准为6371000米（本次特殊，使用的是6366358）投影面高程本次采用 1996米处理方法：外业数据采集导出原始数据tpt txt tzt文件导入DAM6.0平差处理EDM设置：除棱镜常数-34.4采用外（leica仪器直接选用圆棱镜），其余气象均不改正（PPM=0）。
所有改正在软件内部完成过程描述：第一站全站仪架站TL02-以TL03定向-学习-采集（记录气象数据）第二站全站仪架站TL03-以TL02定向-学习-采集（记录气象数据）本次采用软件：格式转换+中铁一院地面通用控制处理包 /科傻/四院/二院相关软件控制网点位图：控制点已知坐标TL02,153.4613,188.2105,2018.1597 TL03,81.2320,22.4400,1991.5280 TL01,68.1052,199.1692,2016.0374外业记录信息检定证书相关值二. 仪器设置 (leica为例) 输出文件格式设置为TXT三. 后处理过程 (转换后)测量机器人TPT TXT TZT 原始数据后处理平差作业流程➢利用转换工具(该软件支持仪器高目标高棱镜常数的事后录入 ), 整理出每一个测站SUC格式文件的数据,以待备用。
如何进行变形监测数据的处理与分析
如何进行变形监测数据的处理与分析变形监测是工程领域中一个重要的技术手段，用于实时观测和分析建筑物、桥梁、坝体等工程结构的变形情况，以便及时评估结构的稳定性和安全性。
而变形监测数据的处理与分析是确保监测数据准确可靠、为工程安全评估提供可用依据的重要步骤。
本文将探讨如何进行变形监测数据的处理与分析。
首先，变形监测数据的处理应从数据采集的角度出发。
在进行监测前，需要选择合适的监测手段和仪器设备，如全站仪、位移传感器等，以确保监测数据的准确性和可靠性。
同时，还需要设置合理的监测点，以覆盖结构的重要部位和关键位置，确保监测数据全面、全面。
在数据采集过程中，需要注意操作规范，避免误操作或仪器故障导致的数据失真。
其次，进行变形监测数据的处理时，需要注意数据的质量控制。
在数据处理前，需要对采集的原始数据进行初步筛查和清理，剔除异常值和明显错误数据。
然后，需要对数据进行有效性验证和信度分析，通过对数据的序列分析、相关性分析等手段，评估监测数据的准确性和可靠性。
同时，还需要进行数据的去趋势处理和周期性处理，以消除季节性和周期性影响，提取出变形的趋势和规律。
在变形监测数据处理的基础上，进行数据的分析与解释是至关重要的。
首先，需要进行定量分析，计算各监测点的位移、变形速率等指标，以量化变形的程度和变化趋势。
此外，还可以对某些关键位置的变形数据进行空间插值，绘制等值线图或变形云图，以直观显示结构变形的分布情况。
同时，还可以通过时间序列分析、趋势预测等方法，预测和评估结构未来的变形趋势和稳定性。
此外，进行变形监测数据处理与分析时，还需要进行案例比对和评估。
通过与历史数据、设计数据或模型仿真数据对比，评估监测数据的一致性和可信度，及时发现并解决可能存在的问题。
同时，可以通过对不同类型结构的监测数据进行跨结构比对，建立监测数据的统计模型和分析模型，为今后类似结构的变形监测和安全评估提供参考。
综上所述，进行变形监测数据的处理与分析是确保工程结构安全评估的重要环节，需要从数据采集、数据质量控制、数据分析和解释等多个方面综合考虑。
测绘技术中常见的变形监测方法与技巧
测绘技术中常见的变形监测方法与技巧随着科技的不断进步和发展，测绘技术在土地利用、城市规划、工程建设等方面的应用越来越广泛。
在实际的测绘工作中，变形监测是一项非常重要的任务，它能够及时发现并解决土地或建筑物的变形问题，以保障工程的安全和可持续发展。
本文将介绍测绘技术中常见的变形监测方法与技巧，并探讨其应用前景。
一、全站仪监测法全站仪监测法是一种常见的测量方法，它可以对目标进行精确的三维坐标测量。
利用全站仪监测法，可以及时获取地面或建筑物的变形数据，通过数据分析和处理，可以确定变形的细微变化，有助于提前预警和采取相应的措施。
全站仪监测法在大型工程项目的施工过程中得到了广泛的应用，比如高速公路建设、大桥施工等。
二、卫星遥感监测法卫星遥感监测法通过利用卫星遥感数据，对地表进行高精度、广覆盖的监测和测量。
卫星遥感监测法具有非接触、经济、快速等特点，可以大幅减少实地调查和测量的工作量。
同时，卫星遥感监测法还可以快速获取多期的遥感影像，通过比对分析，可以准确判断土地或建筑物是否发生变形。
这种方法在自然灾害监测、城市更新和环境保护等方面具有广泛的应用前景。
三、地面测量监测法地面测量监测法是一种传统但仍然有效的监测方法。
通过在地面安装测量设备，如测线、测点和测网等，可以实时监测地面或建筑物的变形情况。
地面测量监测法具有高精度、可靠性强的特点，对变形数据的采集和处理有着较好的灵活度。
在大型工程施工、地质灾害预警及城市地面沉降等方面，地面测量监测法都发挥着重要的作用。
四、监测数据处理技巧监测数据处理是保证测量准确性和数据有效性的重要环节。
在进行测量监测时，采集到的原始数据可能存在各种误差和偏差，因此需要进行数据处理和校正，以获取更为准确的结果。
数据处理技巧主要包括数据去噪、数据滤波、数据平差等方法。
此外，还可以借助数学模型和统计方法对监测数据进行分析，以获取变形特征、趋势和规律。
五、测绘技术在变形监测中的应用前景随着测绘技术的不断发展与完善，其在变形监测中的应用前景非常广阔。
变形监测数据处理
1.2 变形监测技术及其发展
本节重点为：
➢ 变形信息获取的手段 ➢ 变形监测方案设计问题 ➢ 地表变形监测方法 ➢ GPS周期性和连续性变形监测问题 ➢ GPS动态监测 ➢ 变形监测技术的未来
GPS在工程中的应用
厦 门 的 高 层 建 筑
GPS在高层建筑动态监测中
的应用
厦 门 建 设 银 行 大 厦
2）地面摄影测量技术在变形监测中的应用起步较早,但是 由于摄影距离不能过远，绝对精度较低，使得其应用受到局 限，仅大量应用于高塔、烟囱、古建筑、船闸、边坡体等的 变形监测.后来发展起来的数字摄影测量和实时摄影测量为地 面摄影测量技术在变形监测中的深入应用开拓了非常广泛的 前景。地面三维激光扫描系统将是变形监测领域的一种重要 技术。
3）光、机、电技术的发展，研制了一些特殊和专用的监 测仪器可用于变形的自动监测，它包括应变测量、准直测量 和倾斜测量。采用光纤传感器测量系统将信号测量与信号传 输合二为一，具有强的抗雷击、抗电磁场干扰和抗恶劣环境 的能力，便于组成遥测系统，实现在线分布式监测。
1.2 变形监测技术及其发展
4）GNSS作为一种全新的现代空间定位技术,已逐渐在许 多领域取代常规光学和电子测量仪器，在变形监测领域也不 例外.
变形分析的内涵就是从错综复杂的变形现象中找出其 内在规律性。
1.3 变形分析的的内涵及其研究进展
变形分析的研究内容涉及到变形数据处理与分析、变形 物理解释和变形预报的各个方面,通常将其划为两部分：
1）变形的几何分析; 2）变形物理解释. 变形的几何分析是对变形体的形状和大小的变形作几何 描述，其任务在于描述变形体变形的空间状态和时间特性。 变形物理解释的任务是确定变形体的变形和变形原因之 间的关系，解释变形的原因。
变形监测与数据处理综述
2024/9/15
变形监测
3
❖ 世间万物皆变形。
❖ 静止是相对的, 运动是绝对的；
❖ 不变是相对的, 变化是绝对的。
❖ 绝对的“运动”和“变化”必然会导致物体 产生变形。
❖ 所有的变形都须有“度”（限度）。
❖ 只要变形的速度与程度不超过一定的“限 度”, 则这种变形是正常的、安全的, 否则就 是不正常的、危险的。
第三方实时监测（是指除施工单位和监理 单位的具有一定资质的第三方监测单位, 对施工过程中全天候的监测 ）已逐步纳 入各大型重点工程, 成为其关键工序。
2024/9/15
变形监测
14
l 变形:
1 变形的定义
在自重和各种外力的共同作用下, 有形 物体随着时间的推移而发生的形体或 位置的改变称为变形。
变形是自然界普遍存在的现象, 各种荷 载作用于变形体, 使其形状、大小及 位置在时间域或空间域发生变化均为
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变形监测
19
2 变形监测的对象
广义而论, 变形观测的研究对象既包括工程建筑物变 形、板块运动、地壳变形、滑坡移动等自然现象, 也包 括人类活动(例如石油开采、矿山开挖、水库蓄水、地下 水过量开采、地下核爆炸等)导致的地表运动。 变形体的范畴可以大到整个地球, 小到一个工程建 (构)筑物的块体, 它包括自然和人工的建(构)筑物。 根据变形体的研究范围, 可将变形监测的研究对象划分 为三大类。
建筑物、大坝、防护堤、矿区等。它们产生变形的原 因一般有以下几点:
(1)自然条件及变化，包括建筑物地基的工
程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度变化 影响。
(2)与建筑物本身相联系的原因，即建筑物 本身的荷重、建筑物结构型式及动荷载(如风力、震 动)等。
变形监测数据处理5-2
1 0 1 0 0 1 0 1 T H 0 0 0 0 y1 x1 y 2 x2 0 0 0 0 x1 y1 x2 y 2
1
0 0 ym x
0 m
0 1 0 xm 0 y m 42 m
第 五 章
监 测 网 的 参 考 系 和 稳 定 性 分 析
可见，采用固定基准的经典平差、重心基准的伪逆平差和相 对稳定基准的拟稳平差所得各点的沉降数值是完全不同的。 因此，变形分析中应选择何种平差方法，应从所计算的变形 值是否接近实际变形值来考虑。当网中没有稳定或相对稳定 点时，可考虑用自由网伪逆平差；当网中存在相对稳定点时 ，可考虑用拟稳平差。
0 P0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0
T
第 五 章
监 测 网 的 参 考 系 和 稳 定 性 分 析
三、基准方程 GT x 0 中系数矩阵 G T 的确定
AH 0
这个H就是附加约束条件的矩阵G:
H G
第 五 章
监 测 网 的 参 考 系 和 稳 定 性 分 析
一、监测网平差的参考系
我们需要注意的是，自由网平差只是解决法方 程式
Nx W
中系数阵N奇异问题的一种方法，不能误解成解决 没有起算数据的平差问题的方法。 在变形分析中，笼统地说那种平差方法最好是 不合适的，问题的关键在于平差方法中所定义的 参考系是否与实际变形情况相符合。因此，实际 中，要根据具体情况选择恰当的变形参考系。
T
G H P 0
T 0 T
其中,
I 0 0 P0 0 0 I 0 为单位矩阵,下标0表示拟稳点
第四章 变形监测网数据处理的方法
这就是附有条件的间接平差方程，可以直接解算。由于
AG 0
上式可简化。
第一式左乘 G
T
， 有：
G T AT PAX G T GK G T AT Pl
因为 所以
GT AT ( AG)T 0
K
， =0，则法方程可变为：
第二式左乘 G 后加入第一式，有
AT PAX AT Pl T G X 0
AT PV 0
AT P( AX l ) 0 AT PAX AT Pl
NX A Pl
T
X N A Pl
T
1
平差值:
V AX l ( AN 1 AT P E)l
l l V AX AN 1 AT Pl
二、变形网按经典网平差
（1）变形网为测边网或边角网
X NK
代入法方程，有：
K ( NN ) 1 AT Pl
X N ( NN ) A Pl
T
1 T NN 仍是秩亏的， 但 X N ( NN ) A Pl 却是惟一的
1
V AX l ( AN( NN ) 1 AT P E)l
秩亏网平差与经典网平差之间的关系 ①两种平差方法所求得的改正数V及平差值 l 相同。
d X X
（2）变形网为高程网
当网中只有一个稳定点时，可以该稳定点为起算点，对 网进行平差，确定各点高程，然后根据各期观测中网点的 高程，确定网点的变形：
d H H
当网中有多个稳定点时，可按下列步骤计算： ①任选一点为起算点，进行平差，确定各点的高程。 ②分析确定各稳定点，将上述平差后的高程作为这些稳 定点的已知高程，然后以这些稳定点为固定点对各期进行 平差计算。 ③根据各期观测网点的高程确定网点的变形值。
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变形监测数据处理方法
摘要：随着社会的不断进步以及经济的迅猛发展，现代工程建筑物的规模、
造型和难度都有了更高的要求。
近年来，变形监测技术在自然灾害的预防和工程
建筑物的倒塌与沉降等各个生产、生活领域都得到了广泛的应用与发展，变形监
测也与我们的生产和生活紧密相连。
基于此，本文对变形监测的意义进行阐述，
分析了变形监测处理中存在的问题，并提出了变形监测数据的处理方法，望对未
来变形监测数据的发展提供一定的帮助。
关键词：变形监测；数据处理方法
引言
变形监测是测量工程中的重要工作内容，和很多方面的学科（比如地球物理、岩土力学、土木工程等）有着紧密的关联。
近年来，人们除了对发展新的监测方法、手段以及仪器重视外，对变形监测数据的处理方法也愈加重视。
而变形监测
工作开展的目的主要是通过变形监测技术得到监测数据，并对监测数据进行处理
研究，根据变形数据分析发生变形的原因，并提前做好预防工作。
1、变形监测技术的研究意义
变形监测主要是利用各种设备以及先进检测技术对变形体的变形趋势进行持
续监测，并不断对变形体的动态形变数据进行记录，再根据对观测数据的智能分析，对变形体的变形趋势建立直观的数学预测模型，当变形超过特定的数值时，
则认为是可能发生事故灾害的前兆。
采取科学合理的手段对变形体的形变做好监测，不仅能及时准确地对变形体的稳定性和安全性做出判断，降低事故发生的可能，减少国民经济的损失、保障人身财产安全；同时，通过对监测资料的分析，
能够更好地解释变形的机理，为研究灾害预报的理论与方法、制定工程设计规范
等提供了重要依据。
2、变形监测数据处理中存在的问题
2.1数据模型单一
现有变形监测数据模型不能做到真实体现变形体的实际变形机理，且变形体
还存在力学参数模糊的问题，因此，当变形体处于环境复杂、变形因素不稳定的
情况时，如果使用单一的数据模型进行预报，展现效果比较差。
2.2数据准确度低
在变形监测数据资料中，经常会出现数据缺失或是粗差等问题，在这种情况
下对继续变形趋势进行预测，得出的结果会因数据缺失或是粗差的影响而使得数
据的准确度比较低。
2.3数据缺失加大建模难度
在处理变形监测数据时，通常是建立在监测数据全部真实有效的基础之上，
并且所有的监测数据都是完全记录的，有可能无法考虑到数据缺失时的情况。
而
在对变形监测数据进行实际的数学建模时，特别是对于一定区间内波动较大的动
态趋势，要对监测数据的序列关联性进行全面分析，监测数据中若是存在人为原
因缺失或是其他原因而没有记录的数据，都将加大建模的难度，阻碍变形监测数
据的处理工作顺利开展[1]。
3、变形监测数据处理方法
3.1时间序列法
时间序列法的主要思想是把某段时间的序列当做随机过程对其进行分析和叙述，如在假设时间序列在产生于某段随机过程中，在原始的数据基础上建立模型，用来对此过程进行描述、参数估算以及模型检验修改，最后将已知时间内的序列
过去值和当前值相结合，从而更准确地预测出未来时间的序列值。
在实际的变形
监测过程中，可以根据监测标准和方法的不同以及监测过程中不同特征的时间序列，时间序列法可以细化为连续型时间序列法以及离散型时间序列法[2]。
在实际
应用这些方法的时候，通常需要进行以下工作：趋势项的提取、周期项的提取、
平稳性检测及正态性检测等。
3.2二维曲线数据处理
在变形监测过程中，将获得的变形监测数据进行统一的整合处理，可以得出
一条双纵轴沉降监测点的整体变形趋势的曲线。
通过这条曲线可以了解到监测点
整体存在下降的趋势，以及部分点具体出现的抖动以及沉陷反弹波动。
3.3回归分析法
回归分析法是假定监测数据是不相关或完全独立的，是一种静态的变形监测
数据处理方法。
而在实际的变形监测过程中，造成结构体发生变形的原因是多种
多样，如果仅仅使用单一的数学模型，是很难反映出一个因变量和多个自变量之
间的关联性。
而回归分析法就是通过因变量与自变量之间的关系进行分析，此方
法主要是根据对结构体的变形以及变形原因之间的相互关系进行分析，从而建立
荷载和变形之间的线性回归方程并采取假设检验的方式来检验回归方程以及回归
系数。
在使用这种方法对变形体进行分析预报时，必须全面掌握可能会对结构体
变形造成影响的具体荷载数据。
在一般情况下，使用这种方法进行变形监测数据
的处理，其准确度相对比较高，但是在建模时如果存在考虑不到的对变形产生影
响的原因时，这时的变形趋势预报就会出现很大的偏差。
3.4人工神经网络法
随着对脑科学的不断开发和发展，人们对大脑的工作原理有了大致的了解，
并利用计算机的运算优势与其相融合，提出了相关的人工神经网络方法。
智能的
生物脑通过大量的神经元，可以同时对海量的数据进行迅速运算及处理，根据生
物脑的这一特点，构建模拟的智能神经元，以计算机为基础来模拟生物脑的神经
网络功能就是人工神经网络的概念。
这个方法并不在任何的数学模型的基础之上，而是根据已有的大量数据经验对人工神经网络进行反复训练，使其拥有自主学习
对有效信息以及无效信息的辨别的能力，进一步达到对变形监测数据的自主分析
处理的目的，促进变形监测数据的智能化处理的发展[3]。
3.5灰色系统分析法
灰色系统分析法可以将已知的最少信息进行充分开发利用，用于处理数据信
息少以及信息不确定性问题。
一般在进行系统分析时，是把系统当做一个随机变
化的过程，利用概率运算的原理和方法，通过对大量的数据的分析找出变形的规律，这种情况下对数据样本需求过大，所以，当数据信息稀少时，传统的系统分
析方法无法进行处理或是无法得出有效的分析结果。
灰色系统分析法认为，所有
的随机过程都可以看成是在一定幅值范围内与时间相关的灰色过程，根据对原始
数据的建模，挖掘出监测数据中潜在的规律，进一步将该规律生成的序列值进行
研究，从而将系统由灰转白。
3.6建立角色管理机制
在对变形体检测的过程中，会产生大量的变形监测数据，且监测周期通常都
比较长，而变形监测数据需要经过长期的整理和储存，这就使得相关管理人员必
须加大对变形监测数据的管理力度，避免因管理失误而造成数据资料缺失、恶意
损坏或篡改等隐患问题出现。
而在实际的数据管理工作中，管理人员必须建立合
理的角色管理机制，针对用户的管理级别来设置对应的操作及访问权限。
除此之外，负责变形监测数据整理的工作人员在完成对变形数据汇总和处理工作后，还
要交由校核人员进行数据的校核工作，通过校核确保数据准确无误之后再提交给
审核人，从而提升变形监测数据处理的准确性。
4、结语
综上所述，变形监测作为测量学科的一个专业领域，是生产、生活中的重要
应用。
通过将多学科以及多方法合理的相互融合，将其应用到数据的综合分析工
作中，并对变形监测的数据处理方法进行发展和创新，能够更精准地对变形机理
进行了解，从而掌握变形的发展速度和趋势，也是对形变体的稳定运行提供数据
支撑。
变形监测数据处理的质量，对意外灾害的预防以及工程设计的合理性都发
挥着重要的作用。
所以，必须对变形体的变形因素和变形特点的进行准确的分析，并将具体工程实例和数据处理方法相结合，利用科学、合理的数据处理方法对变
形体的变化趋势提前进行及时的预测处理，有效提升变形监测数据的工作质量，
从而促进变形监测技术的发展。
参考文献
[1] 周新地.变形监测数据处理与分析方法探讨[J].建材与装饰，2020（25）：130-131.
[2] 潘申运.变形监测基准网稳定性分析中的数据自动处理[J].测绘标准化，2021，37（01）：29-32.
[3] 李善驰，范志龙.变形监测管理系统的设计与实现[J].测绘与空间地理
信息，2020，43（12）：151-153.。