变形监测网稳定性检验与灵敏度分析
5.1变形监测网的参考系和基准点的稳定性分析
为任意的u维向量,R(N)=r<u,秩亏d=u-r。 其中，
x ˆ N W (I N N )
第 五 章
监 测 网 的 参 考 系 和 稳 定 性 分 析
为了消除秩亏 d, 得到确定的解，需对未知数 x 附加约束条件(基准方程 ):
G x0
T
基准方程与法方程联合,按附有条件的间接 平差方法求解,这就是秩亏自由网平差。 对于无秩亏的网 , 系数阵 A 的秩亏数就等 于网参考系秩亏数d,此时,总可以找到一个 矩阵H(u×d),它满足
T
T
的确定
参考系与位移的关系——实例 监测网稳定性分析中的模型误差
第 五 章
监 测 网 的 参 考 系 和 稳 定 性 分 析
G x0
T
GT
基准方程可以根据需要写出,通过改变 G T的形 式,可得到不同的经典平差的解。下面分三种情况 介绍 G T 的确定。
1 自由网平差(最小二乘最小范数解)时基准方程之 系数矩阵 G T (下面用 H T 表示)。 水准网: H T (1,1,,1)1m, m为网点数 测边网或边角网:
监 测 网 的 参 考 系 和 稳 定 性 分 析
相似变换(S-变换) 不同基准方程 G T x
0 有不同的解,解之间是
T 1 T
可以相互转换的 , 即 相似变换 (S- 变换 ), 公式
为
ˆ2 ( I H (G H ) G ) x ˆ1 Sx ˆ1 x
ˆ经 x
,则在
如果已知经典平差解为 条件下的特解为
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
变形监测复习资料
第一章引论1、变形：变形体在各种荷载作用下，其形状、大小和位置在时间域和空间域中的变化。
2、变形监测：利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。
3、变形监测的内容：①工业与民用建筑物——基础的沉陷观测：均匀沉陷、不均匀沉陷；建筑物本身的变形观测：倾斜与裂缝、动态变形（振动的幅值、频率和扭转）。
②水工建筑物——水平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。
③城市或矿区——地面沉降。
4、变形监测所研究的理论和方法主要涉及的内容：变形信息的获取、变形信息的分析与解释以及变形预报。
5、变形监测工作的意义：①掌握各种建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取措施；②理解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。
6、地表变形监测的方法：①常规地面测量法（可进行一定范围内无人值守、全天候、全方位的自动监测；但受测程的限制，测站点一般都处在变形区域的范围之内）；②地面摄影测量（摄影距离不能过远，绝对精度较低）；③利用特殊和专用的监测仪器进行自动监测（应变测量、准直测量和倾斜测量）；④以GPS为代表的现代空间定位技术（周期性和连续性观测）。
7、变形物理解释的方法：统计分析法、确定函数法和混合模型法。
第三章变形监测技术1、变形监测技术：①地面监测方法与测量机器人；②地面摄影测量方法；③GPS变形监测及自动化系统；④三维激光扫描技术及应用。
2、地面监测方法的优点：①能提供变形体的变形状态，以有效地监测确定变形体的变形范围和绝对位移量；监控面积大，可②观测量通过组成网的形式可以进行测量结果的校核和精度的评定；③灵活性大，能适用于不同精度的要求、不同形式的变形体和不同的外界条件。
3、地面摄影测量的优点：①可以同时测定变形体上任意点的变形；②提供完全和瞬间的三维空间信息；③大量减少野外的测量工作量；④可以不需要接触被测物体；⑤有了摄影底片，可以观测到变形体以前的状态。
基于Matlab的变形监测网稳定性分析
基于Matlab的变形监测网稳定性分析董春来;丁允静【摘要】变形监测网稳定性是建筑物变形监测与分析的首要问题.基于Matlab的数据计算与分析的强大功能,针对变形监测网稳定性分析方法,较深入地探讨了平均间隙法的解算思路与过程.以系统化形式编制了相应的数据处理软件,动态解决变形监测网点稳定性判定问题,并通过计算实例说明其可行性和优越性.【期刊名称】《淮海工学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(019)001【总页数】4页(P54-57)【关键词】Matlab;平均间隙法;变形监测网;稳定性【作者】董春来;丁允静【作者单位】中国矿业大学,环境与测绘学院,江苏,徐州,221116;淮海工学院,测绘工程学院,江苏,连云港,222005;中国矿业大学,环境与测绘学院,江苏,徐州,221116【正文语种】中文【中图分类】TP391;P2580 引言众所周知,在现代重大工程建设实践和科学研究活动中,变形监测是一项高精度的周期性测量工作,作为工程建设安全实施的耳目,具有很重要的地位。
对于变形监测网质量标准评定、变形监测网平差基准确定、变形监测数据可靠性分析及多期观测数据处理等问题,国内外学者做了大量的研究,取得了可喜的成果[1]。
本文针对在多期观测数据中如何合理地判断点的稳定性问题,基于Matlab编制文件,利用平均间隙法,探讨实用的分析手段,以便动态解决变形监测网点稳定性判定问题。
1 平均间隙法及数学模型假设两期观测,分别进行平差,得出各点两期的坐标值,这些点的坐标值对同名点各不相同。
如果各点在两期观测间没有移动,则同名点的坐标差只反映观测误差,因此通过这种坐标差即可得出观测值的一个经验方差,这个方差可由两期观测值改正数得到,即通常使用的经验方差比较和检验。
先进行两周期一致性检验(整体检验),如果通过检验,则所有参考点是稳定的;否则,就要找出不稳定点。
寻找不稳定点的方法是“搜索法”,依次去掉1个点,计算图形不一致性减少的程度,图形不一致性减少最大的点视为不稳定点。
变形监测网的基准点的稳定性分析
摘要变形监测是一种监测变形体安全性的重要手段，因此确定变形体的稳定性就尤为重要。
对高层建筑物实施变形监测，首要的问题就是要保证基准网的稳定，在变形监测点位稳定性分析中，限差检验法、平均间隙法等都是常用的变形监测方法，在一些垂直位移监测网或者是水平位移监测网的稳定性分析时，通过选取最佳的监测方法可以有效的减小监测误差，提高监测的精度。
本文首先介绍了变形监测的相关基础知识，并重点介绍了变形监测的相关理论与变形监测基准点的稳定性分析方法，并结合实例使用限差分析法进行了变形监测点的分析。
关键词：变形监测网；基准点；稳定性；分析目录弓I言 01.变形监测的概述 (1)1.1变形监测的对象 (1)1.2变形监测的内容 (1)1.3变形监测的目的 (2)1.4变形监测的意义 (2)2.变形监测网稳定性分析及方法 (3)2」变形监测网的分类和概述 (3)2.1.1绝对网的基本概念 (3)2.1.2相对网的基本概念 (4)2.2监测网的参考系 (4)2.2.1参考系的方程 (4)2.2.2秩亏自由网平差与拟稳平差参考系的特点 (6)2.2.3参考系的选择对位移计算的影响 (7)2.3变形监测网稳定性分析方法 (8)2.3.1限差检验法 (8)232限差检验法步骤 (8)3实例分析 (10)3」基准点稳定性分析的必要性 (10)3.2问题的提出 (10)3.3数据分析与处理 (10)4.结论 (13)参考文献 (15)引言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主变化均为变形。
变形监测则是对设置在变形体上的观测点进行周期性的重复观测，求得观测点各周期相对于首期的点位或高程的变化量。
所以变形监测是一种监测变形体安全性的重要手段。
它是通过实时获取变形体的动态位移信息，根据这些信息预警变形体安危状况。
变形监测具有实时性，事前性，可靠性三个基本属性。
变形监测最终的结果就是监视变形体的安全，研究其变形的过程，提供和积累可靠有用的资料。
地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理
２ ０ １ ４ 年 Ｏ １ 月
现
代
２ 贝 ０ 绘
Ｖｏ １ ． ３７ ， Ｎｏ ．１
Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
地 铁 隧道 结 ３ ］ 。
ｌ 隧 道结构 变 形监测 系统控 制 网 的布 设及 ＴＭ３ ０ （ ０ ． ５ ， ０ ． ６ ｍｍ＋ ｌ ｐ ｐ ｍＸＤ） 测量机 器 人 ， 将 测 其 数据处理流程
隧道 内测量 条 件很 差 ， 隧 道结 构 变 形 无 法 采 用
常规 的监测 手段 ， 智 能 化 的 监 测技 术 如 测 量 机 器 人
自动化 监测 系统 所测 ， 该 系统 采用 测 量 机器 人 （ Ｌ ｅ ｉ ～
数据处理时 ， 如果监测 网内有稳 定 的基准 点，
网平 差 有 足 够 的 起 算 数 据 ， 则 采 用 固定 基 准［ ］ 。 根据 该工 程 的实 际情 况 采 用 固定基 准 ， 即认 为 基 准 点位 置 坐标 已知 ， 由基 准 点 观 测 数 据平 差 求 得 工 作
也 带来 了变形 数 据 的分析 难度 ［ １ ］ 。如 今地 铁 隧道 变
形监 测 走 向 系统 化 、 自动 化 和 实 时 化 ， 将 硬 件 系统
图 １ 基 准 点 组 布 设 不 意 图
和 软件 系统 结合 起来 ， 提供 实 时 的监 测 数 据 和 变形 量Ｌ ２ ］ 。本 文所 处 理数据 来 自南京 地铁 隧道 结构 变形
程 实践 有 很大 的指 导意义 。
外， 在该工程中变形区外布设 ４ 组基准点 ， 每个基准 点 组在 变形 区外 ８ ０ ｍ 处 均匀 布 设 ９个 Ｌ型棱 镜 ，
变形监测网基准一致性的变换与灵敏度分析
』
Ａｂｓ ｒ ｃ Ａ ｐ ｒｐｉｔ ｍ ｔｏ ｎ ｏ ｒ ａａｐｏｅｓ ｇａ ｄｓ ｂ ｉ ｎ ｌ ｉ ｏ ｅ ｒ ａｉ ｏ ｉ ｒ ｇ ｔａ ｔ ｎａ ｐｏ ｒ ｅ ｅ ｄａ ｄｆ ｗ ｆ ｔ ｒｃｓｉ ｎ ｔ ｉｔ ａ ａ ｓ ｆ ｆ ｍ ｔ ｎｍ ｎｔ ｉ ａ ｈ ｌ ｏｄ ｎ ａ ｌｙ ｙｓ ｄｏ ｏ ｏｎ
ｐ ｒ ｄ ａ ｅａｈｅ ｅ ． ｕｈｒ ｏｅ ｔｅｐ ｉｔ Ｓｓ ｂ ｉ ｆｔｅｎｔｏｋ ｃｎｂ ｕ ｇｄｂ ｓ ｏ ｅｍ ｔｏ ｆ ｅｉ ｓｃｎｂ ｃ ｉ ｄ Ｆ ｔｅｍ ｒ，ｈ ｏ ’ ｔ ｉｔ ｏ ｅ ｒ ａ ｅｊｄｅ ｙｕｅ ｆ ｈ ｅ ｄ ｏ ｏ ｖ ｎ ａ ｌｙ ｈ ｗ ｔ ｈ
ｆ ） ｅ ａ ｏａ ｒ ｒ ｉ ｎ ｉ ｅ ａ ｄＩｄ ｓｙＳ ｒ ｙｎ Ｂ Ｍ ， ｈ ｎ ４ ０ ７ ￣ Ｋ ｙＬ ｂｒｔ ｙｏ Ｐｅ ｓ Ｅ ｇｎ ｒ ｎ ｎ ｕｔ ｕｖ ｉ ｏ Ｓ Ｓ １ ｏ ｆ ｃｅ ｅ ｒ ｅ ｇｆ Ｗｕ ａ ３ ０ ９
＼ ） ｈ ｎＧ ｏｔ ｈ ｉ ｌ ｎ ｉ ｅｉ ｎ ｕｖ ｉ ｎｔｕ ，Ｗ ｈ ｎ ４ ０ ２ ２ Ｗｕ ａ ｅ— ｃｎｃ ｇｎ ｒ ｇ ａ ｄＳ ｒ ｙｎ Ｉｓｔｔ ｕ ａ ３ ０ ２ ｅ ａＥ ｅ ｎ ｅ ｇ ｉｅ
／
摘 要 提出一种无稳定基准的变形监测网数据处理与稳定性分析的方法与流程， 解决了多期监测数据中网型
一
致 性 和 基 准 一 致 性 问 题 。利 用 平 均 问 隙 法 原理 ， 断 监 测 网 中 点 的 稳 定性 ， 而 确 定 变 形 模 型 ， 对 该 模 型进 行 判 进 并
ｎ ｔ ｒ ｔ ｏ ｓａ ｌ ａ ｕ ｉ ｒ ｐｏ ｅ ． Ｓ ｈ ｏ ｉｔｎ ｙ ｏ ｒ ｐ ｉ ｓａ ｄ ｄ ｔ ｍ ｆｏ ｅ ｖ ｔｏ ｌｄ ｔ ｎ ｓ ｖ ｒ ｌ ｅｗｏｋ ｗｉｈ ｎ ｔｂ ｅ ｄ ｔ ｍ ｓｐ ｏ ｓ ｄ ｏ ｔ ｅ ｃ ｎｓｓｅ ｃ ｆｇａ ｈ ｃ ｎ ａｕ ｏ ｂｓ ｒ ａｉｎａ ａ ａ ｉ ｅ ｅ ａ
变形监测网的稳定性分析汇总
2
测绘与国土信息工程系
2019/1/16
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变 T 1 T 形 GJ 1 0 0 GC 3 监 3 1 1 测 T N GJ GJ 1 2 1 网 1 1 2 稳 7 2 定 1 T N GC GC 2 7 性 3 分 2 2 4 2 析 1
同理
T 1 T ˆ ˆ X C ( E GC (GC GC ) GC ) X J ˆ ( E G (G T G ) 1 G T ) X C C C C R
ˆ ( E G (G T G ) 1 G T ) X ˆ X R C R C R C ˆ ( E G (G T G ) 1 G T ) X
测绘与国土信息工程系
2019/1/16
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变 形 监 测 网 稳 定 性 分 析
T 1 QC ( N GC GC )
T 两边乘( N GC GC )，
移项得：
两边右乘GC , 由NGC 0得： 因为AGC 0
T QC N E QCGCGC
T QC NGC GC QCGCGC GC 0 T GC QCGC GC GC T T T GC (GC GC )1GC QCGCGC
真实位移 自由网位移
经典网位移
2019/1/16
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测绘与国土信息工程系
6.1.2不同平差方法的参考基准
变 形 监 测 网 稳 定 性 分 析
•经典平差（固定基准） •秩亏自由网平差（重心基准） •拟稳平差（局部重心基准）
测绘与国土信息工程系
2019/1/16
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6.1.3不同参考基准的转换
变 •先选用一种参考基准后，又不得 形 不另选一种更合适的基准 监 测 A平差结果转换成 B平差结果： 网 若相应于秩亏自由网平 差附加矩阵为 G 稳 定 B平差的附加矩阵为 GB 性 1 T T 则有：xB I G GB G GB x A 分 1 T 1 T 析 T T Q I G G G G Q I G G G G测绘与Βιβλιοθήκη 土信息工程系2019/1/16
变形监测网稳定性检验与灵敏度分析
化过程中,其他机器动作均正常,故只能把故障范围缩小到电源箱。
关机,拔掉电源箱联接电缆,取出电源箱,单独对电源箱供电,经检测,其24V 电源模块电压输出正常;更换灯泡,开机故障依旧;最后只剩下频闪电源箱未做检查,用同型号频闪电源箱替换,试机,故障排除。
说明此故障是频闪电源箱引起。
例4:DS W 300电源灯不亮。
同上例检查方法,经检查,电源箱输出电压均正常,灯泡也没问题,最后怀疑是高压电源模块有问题,找同型号的高压电源模块代换后故障排除。
说明此故障是高压电源模块损坏引起。
本例可用DS W 200高压电源模块代换,但须做跳线处理。
4 结束语DS W 系列数字扫描仪是精密的光机电一体化高级仪器,要真正做好该仪器的维护与检修,仍须专业的仪修工程师或厂家维修人员进行。
经过本人这几年来经验积累,DS W 系列数字扫描仪故障率较高的部位便是其高压电源箱部位。
只要了解该仪器的结构及工作原理,再加上平时的认真观察与总结,对DS W 系列扫描仪的维护并不困难。
日常的维护以及简单的故障分析,一般的维修人员经过一些培训便可胜任。
收稿日期:20050601第一作者简介:严丽娟(1978—),女,2003年毕业于西南交通大学大地测量学与测量工程专业,工学硕士,在读博士生。
变形监测网稳定性检验与灵敏度分析严丽娟1 郝传才2(11成都理工大学环境与土木工程学院,四川成都610059;21广州地铁设计院,广东广州510000)Analysis for Sensiti vity and Test for St ability of the Defor mati on M on itor i n g NetworkYan L ijuan Hao Chuancai 摘 要 变形监测是一种监测变形体安全性的重要手段,因此确定变形体的稳定性就尤为重要。
设计了一个水平位移监测实验网,人为改变某点的水平位移量,得到两组观测数据,利用平均间隙法原理,判断所设计的水平位移监测实验网中点的稳定性,进而确定变形模型,对该模型进行灵敏度分析,结果达到了设计要求。
在变形监测中新技术的应用和基准网稳定性的检验
在变形监测中新技术的应用和基准网稳定性的检验◆ 李得基 童成宝 奎春香 周玉秀（青海省基础测绘院，青海西宁 810000）摘 要：本文介绍了应用于变形监测的几种新方法新技术的优缺点。
另外，变形监测中基准点的稳定性评价是变形观测数据处理时的重要环节。
对基准点构网和不构网两种情况的数据处理方法，结合本人的变形监测经验进行了探讨。
关键词：变形监测；方法；基准点的稳定性检验在各种工程建设中，当建、构筑物在建造或建成后，由于地面是软质或弹性物质，建、构筑物是一个整体，其密度比地面上的密度大得多，这就必然导致建筑物在建造时或建成后下沉。
因此，通过变形测量监测新建建、构筑物的施工质量及使用与运营期间的安全；监测建筑场地和已建建筑物的稳定性；检查、分析和处理有关工程质量事故；验证有关建筑地基、结构设计的理论和设计参数的准确性与可靠性；在区域内的地面沉降、滑坡、采空的地质灾害的形变等，都需要进行变形监测，研究变形规律，预报变形趋势。
1 应用于变形监测的技术一般来说，变形测量可分成垂直（方向）沉降测量、水平（方向）位移测量、建、构筑物相邻影响及场地沉降测量、建、构筑物主体倾斜（垂直度）测量、山体滑坡测量、裂缝观测、抗压观测、日照变形观测及风振观测等。
有些监测方法为传统测量方法，使用传统测量仪器进行，随着科学技术的不断发展，在变形监测中产生了多种新方法新技术，本文简单介绍一下，供大家参考利用。
变形监测类别和方法如下表：类别监测方法水平位移监测三角形网、极坐标法、交会法、GNSS测量、正倒垂线法、视准线法、引张线法、激光准直法、精密测（量）距、伸缩仪法、多点位移计、倾斜仪等垂直位移监测水准测量、液体静力水准测量、电磁波测距三角高程测量、D-InSAR等三维位移监测测量机器人自动跟踪测量法、GNSS测量法、摄影测量法、D-InSAR等主体倾斜经纬仪投点法、差异沉降法、激光准直法、垂线法、倾斜仪、电垂直梁等挠度观测差异沉降法、位移计、垂线法、挠度计等监测体裂缝精密测距、伸缩仪、测缝仪、位移计、摄影测量、D-InSAR等应力、应变检测应力计、应变计781.1 传感器和光纤传感技术测量自动化的实现是近十几年发展起来的传感器，推动了连续观测方法的兴起。
如何进行测点变形监测与分析
如何进行测点变形监测与分析引言测点变形监测与分析是工程领域中非常重要的一个环节。
通过对测点变形的监测与分析，可以掌握结构物的工作状态，判断结构物的稳定性，并及时采取相应的措施保障结构物的安全。
本文将介绍如何进行测点变形监测与分析，从传感器的选择、数据采集与处理、变形分析等方面进行论述。
传感器选择在进行测点变形监测与分析前，首先需要选择合适的传感器。
常用的传感器有位移传感器、压力传感器和应变传感器等。
根据实际情况选择合适的传感器是关键的一步。
例如，在监测建筑物的变形时，可以选择激光测距仪或光纤传感器进行位移测量，而在监测桥梁或地基的变形时，则需要选择更具灵敏度的应变传感器。
传感器的选择应综合考虑监测对象的材料特性、测量范围、精度要求以及可靠性等因素。
数据采集与处理传感器采集到的数据通常是连续采集的，可能包含了大量的噪声。
因此，对数据进行合理的采集与处理是十分重要的。
首先，采集数据应当稳定可靠，避免因为环境干扰或设备故障导致数据失真。
其次，在数据的处理过程中，应注意滤波处理，去除噪声干扰，提取变形信号。
常用的滤波方法有均值滤波、中值滤波和小波滤波等。
最后，在数据处理过程中，还需要选择合适的算法进行曲线拟合和变形计算，以得到准确可靠的测点变形数据。
变形分析得到测点变形数据后，就需要进行相应的分析。
变形分析可以从不同角度对测点的变形情况进行研究，为工程安全提供可靠的依据。
常见的变形分析方法有静态变形分析和动态变形分析。
在静态变形分析中，可以通过对比测点的变形数据与结构设计参数来判断结构物的变形状况。
而在动态变形分析中，可以利用时间序列数据对结构物的振动模态进行研究，进一步分析结构物的稳定性。
除此之外，还可以利用数学模型对测点变形数据进行回归分析，预测结构物未来的变形趋势。
结论测点变形监测与分析是产品研发、建筑工程等领域中不可或缺的一个环节。
通过选择合适的传感器，进行准确可靠的数据采集与处理，以及进行深入的变形分析，可以及时掌握结构物的工作状态，判断结构物的稳定性，并采取相应的措施保障结构物的安全。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。