第四章变形监测资料整理

思考题1．变形监测网的精度如何确定？2．变形监测网的特点是什么?3．变形网有哪些点组成，其作用是什么？4、变形监测网为什么要求相同的观测条件？河南城建学院测绘与城市空间信息系第四章变形监测资料整理河南城建学院测绘与城市空间信息系主要内容监测资料检核意义监测资料检核的方法变形资料粗差剔除变形监测资料整理河南城建学院测绘与城市空间信息系（1）粗差（错误）：它是由于观测中的错误引起的，粗差是不允许存在的，在作业过程中必须加以消除；（2）系统误差：在相同观测条件下的观测值，其观测误差在大小、符号上表现出系统性，系统误差可以通过一定的观测程序得到消除或减弱；（3）偶然误差：在相同观测条件下的观测值，其观测误差在大小、符号上表现出偶然性，在变形观测中必须设法消除较大误差，提高测量精度，从而尽可能地减少观测误差对变形分析的影响。1.观测误差的分类4.1监测资料检核意义河南城建学院测绘与城市空间信息系2.资料检核的任务变形观测的特点：变形量本身很小，临近于测量误差的边缘。由于变形测量的特点决定了观测资料检核的两个任务：①通过不同方法的验算、不同人员的重复计算来消除观测资料中可能带有的错误；②设法找出观测中较大的误差（超限误差）。4.1监测资料检核意义河南城建学院测绘与城市空间信息系3.观测资料检核的意义为了区分变形与误差，提取变形特征，必须设法从观测值中消除较大误差（超限误差），保证测量的高精度，从而尽可能减少观测误差对变形分析的影响，对观测资料进行统计检验是十分必要的。4.1监测资料检核意义河南城建学院测绘与城市空间信息系4.2.观测资料检核的方法（1）外业检核（测站检核）。一般来说，任何一观测元素（如高差、方向值、偏离值、倾斜值）在野外观测中均有本身的观测检核方法。可参考有关作业规范进行检核。（2）内业检核。包括：①检核原始记录。检查各次变形值的计算是否有误，通过不同的方法验算以及通过不同人员的重复计算来消除监测资料中可能具有的错误；②原始资料的统计分析。即对观测数据进行粗差剔除；③原始实测值的逻辑分析。根据监测点的物理意义分析原始实测值的可靠性。一般包括：一致性分析相关性分析

河南城建学院测绘与城市空间信息系逻辑分析a.一致性分析：主要从时间上分析变形的趋势是否一致，以及本次变形与变形因素的关系与以前是否一致。b.相关性分析：函数关系：已知三角形两个内角计算第三个内角。统计相关：主要从空间上分析有物理联系的变形值之间的相关性。河南城建学院测绘与城市空间信息系某坝三个坝段水平位移过程线河南城建学院测绘与城市空间信息系则含有粗差，予以剔除。当数据量n<10时，不宜使用莱因达准则。则将该观测值判为粗差，予以剔除。莱因达准则以测量次数充分大为前提，实际测量中常以贝赛公式算得的标准偏差S代替中误差4.3.1静态重复观测数据粗差剔除4.3粗差剔除对于观测数据序列，若某个观测值所对应的剩余残差若满足：河南城建学院测绘与城市空间信息系4.3.2监测自动化系统中观测数据序列的奇异值检验对于观测数据序列，描述该数据列的变化特征为

这样，N由个观测数据可得N-2个。这时，由值可计算序列数据变化的统计均值和均方差：

根据偏差的绝对值与均方差的比值：当>3时，则认为是奇异值，应予以舍弃。4.3粗差剔除河南城建学院测绘与城市空间信息系4.3.3变形网观测粗差剔除1.超限误差的整体检验2.超限误差的的局部检验4.3粗差剔除一、粗差剔除原理河南城建学院测绘与城市空间信息系1.超限误差的整体检验

观测向量分为不包含超限误差和有超限误差的观测向量两部分。数学模型为：作原假设：简写为：4.3粗差剔除河南城建学院测绘与城市空间信息系运用最小二乘平差原理，可计算母体方差估值：在原假设成立的条件下，变量～取置信水平，可对原假设进行检验。双尾接受域：4.3粗差剔除单尾接受域：河南城建学院测绘与城市空间信息系2．超限误差的的局部检验1）F检验法假设只有一个观测值伴随有超限误差，则：式中，。相应的法方程为可解得：其中：是一个数值。4.3粗差剔除河南城建学院测绘与城市空间信息系作原李假设：不是索超限射误差闪，也储即用单蜻位权候方差阴估算摧公式应趋扬于零特。顾及，统计轨量：～4.瘦3粗差崖剔除河南份城建花学院弃测绘之与城射市空张间信烈息系2）B检验丹法（u检验霜法）将变夸量标准宗化得慰统计替量由：~一般般情况敏，观慌测值疤权阵P为对例角阵板，则驳上式会可简叶化成对原坡假设忍进行掏统计荒检验夕。利用4.刮3粗差勉剔除河南胶城建级学院未测绘是与城早市空亿间信帮息系3）检验沈法由于B检验艳法要磁求预盟先知披道观此测值茧的母佩体方贤差，Po盘pe提出简了利顿用剔挑除观按测值本所求衔得的哗方差挡估值来代膏替组成所统计猫量：利用对原悼假设达进行顿检验吊。分布辫的分沸位值谁，可偶由分布辩值求衰：4.炕3粗差杆剔除河南申城建羊学院匆测绘双与城熊市空早间信虑息系4）检验续法在母仙体方肿差未知践时，He恶ck提出遗了利枕用剔返除具治有超廊限后求站得的例方差迎估值来代闭替，此择时统赠计量山为统计脱量服从酒自由析度为的分布浮，误差皆的观势测值故可放利用对原脚假设握进行减检验4.怒3粗差弯剔除河南鞭城建净学院伤测绘挤与城伞市空导间信茧息系通过伯观测斤获得课观测罩值向株量（尺单位逼：mm）为二、产算例设有股如图员所示按的变假形监昨测水扫准网芬，图复中箭绸头表狂示观妨测方烘向，圆圈米中数还字表薄示测悼站。可水准贪测量蝴一测进站之窑中误胁差。试检萄验观铸测值职向量席中是迅否含袄有超座限误皆差。4.刚3粗差绝剔除河南剥城建寻学院扇测绘季与城校市空仆间信涌息系解：1.组成厚误差赶方程爆与法酸方程判式设取12测站升之水伴准测塑量误殃差为单位书权中极误差=0宇.4超5m目m，则代观测喉值权阵苗与协茎因数存阵为假设尼点1的高始程为,点2，3，4之高挪程为，且商设，则恶误差通方程责可写膊成：4.屿3粗差携剔除河南驳城建骂学院贱测绘详与城宫市空牺间信辫息系2.解法俊方程催，求,计算东求得故拒努绝原朝假设蓄，认啄为观裤测值舞中包较含有育超限则误差冠。4.昨3粗差活剔除河南山城建统学院唐测绘爽与城兔市空沫间信拣息系由4.愉3粗差档剔除河南回城建抄学院酿测绘公与城巴市空照间信铃息系3.计算幼局部样检验砌统计项量与单假设从检验由于梁观测独值相播互独觉立，弄故可贯先计吹算求喝得：。显然和，最大期，塔晌对应工观测槐值为4.捧3粗差四剔除河南般城建遭学院勺测绘撞与城窗市空况间信茶息系1）B检验庄法由于闸一测胁站水孤准中才误差榆为±0垫.1喝3m胡m，故志单位梨权中雷误差（12个测破站水话准测铁量的婚中误宽差）魂为±0届.4忙5m欧m。若取评显著拖水平，则虽分为双值因故拒半绝原汉假设庙，怀东疑含有怠超限橡误差栗。4.压3粗差廊剔除河南犹城建呢学院哈测绘奖与城睬市空溉间信勒息系2）由平透差求惩得的托改正笋数向普量与观疲测值彻权阵P，可绝以计由此枣得在自跌由度坡为2，显听著水覆平为0.滨05时查让表得因为，故篇与B检验脑法得逗到的棋结论特相同毫。检验组法算求士得剔痒除粗岭差前戏的中斯误差4.僚3粗差训剔除河南腰城建茧学院把测绘鹊与城肆市空邪间信萄息系粗差笔剔除芽的步漂骤1）首缸先做陷假设3）在稿原假循设成湿立的拒条件缘瑞下，邮变量郑（统歇计量便）应服家从分布舒，即4）取齐置信才水平，可朽对原戏假设（观追测值椅中不猴包含丸超限误差帅）进即行检委验。被拒弦绝后遭，则敏表示匙在置境信水斯平下，强观测史值中俘可能久包含之有超奏限误雀差。1.整体止检验2）对泡观测摔值进拐行平诵差，目计算胶母体肿方差持估值～河南燃城建稼学院颂测绘孝与城用市空单间信馅息系1）首丝式先做援假设2）在预原假绒设成睡立的钟条件麦下，到变量警（统坦计量甲）4）取折置信过水平，可交对原用假设（观仔测值藏中不最包含沸超限误差塘）进贵行检安验。2.局部毙检验3）利昏用概瞒率式3.对剔阳除粗多差后拥的观可测值部重复田整体你检验本、局忆部检塑验4.觉3粗差限剔除河南锡城建栽学院惭测绘插与城厚市空沿间信吐息系§4集.4观测凝资料师整理河南宴城建小学院刻测绘州与城请市空借间信套息系1、变渐形观陡测资腹料整贝理的袋目的变形啄观测(自动贼采集或人工臂采集)资料亦整理的目件的是便于踢应用唤分析胡，向闭需用傲单位痒提供膨资料况和归士档保讨存。2．资默料整影理的弟主要某内容(1池)收集音资料（如港：工何程或扮观测职对象荣的资失料、遭考证佩资料它、观役测资逢料及盼有关晴文件磨等）暂。(2乔)审核匠资料（如锯：检忙查收钓集的同资料觉是否盛齐全杜、审微查数劣据是至否有绞误或挺精度叼是否途符合测要求皇、对气间接丛资料衡进行踪蝶转换唱计算编、对退各种鉴需要牢修正烧的资晶料进盖行计颜算修越正、盟审查拉平时记分析环的结枝论意投见是寺否合午理等)。(3怜)填表提和绘末图（将昂审核肾过的楚数据究资料宿分类谢填入梦成果尘统计鞭表；毫绘制谎各种奥过程霞线、害相关飞线、汁等值扁线图池等；链按一抚定顺再序进逗行编缘瑞排）活。(4椒)编写短整理羞成果息说明(如：跑工程稻或其筹他观隔测对箭象情电况、鉴观测回情况葵、观椅测成计果说夜明等)。§4钻.4观测兄资料挺整理河南妹城建猛学院点测绘剩与城钟市空画间信单息系3、资料腥分析主要背分析裙归纳匙变形陪过程模、变铁形规建律、浮变形浴幅度坐，分泻析变迁形的老原因贡，变败形值毫与引倾起变慢形因鞭素之羞间的怨关系可，进守而判吃断变昆形体窜的工柜作情厉况是叉否正惭常。与这一狸阶段目的工斧作可棕分为唤：(1诵)成因脚分析(定性独分析)：成商因分鹅析是巧对结银构本梅身(内因)与作晓用在乱建筑咽物上窃荷载(外因)以及劫测量陕本身剪加以悔分析动、考爷虑，原确定配变形甚值变赤化的恩原因柄和规闻律性聚。(2福)统计燃分析浊：根棍据成腐因分喂析，信对实给测资碎料加形以统坡计，持从中薯寻找方规律蜘，并变导出辞变形厕值与勒引起肾变形蔑的有库关因物素之命间的登函数禽关系劲。(3踢)变形莲值预情报和鉴安全勉判断臂：在骆成因口分析键和统站计分战析基校础上跪。可像根据举求得用的变骄形值伞与引石起变饶形因裕素之蛮间的笔函数版关系真，预恐报未院来变芒形值签的范榆围，台并判统断建椅筑物菜的安仗全程饺度。§4位.4观测捞资料练整理河南北城建再学院夺测绘机与城泪市空询间信内息系4．资经料分惨析的脆常用存方法(1津)作图重分析。尸将观踢测资浑料绘枕制成俱各种骂曲线粒，常们用的馋是将踩观测弱资料惧按时过间顺爽序绘述制成严过程滤线。电也可享以绘塘制不意同观炒测物棕理量蛋的相高关曲设线，沫研究帮其相矛互关克系。密这种割方法瞎简便壶、直骂观，胸特别接适用厅于初可步分材析阶晴段。(2缸)统计评分析革。用数岔理统您计方伪法分弹析计汗算各区种观抄测物酿理量像的变惰化规骆律和粥变化齿特征听，分逢析观陡测物牧理量千的周损期性器、相霉关性坊和发宇展趋还势。救这种虑方法善具有凳定量土的概矮念，纱使分捏析成冷果更灰具实军用性宇。(3脑)对比鲁分析。悼将各盈种观脱测物尘理量旋的实廊测值获与设疲计计器算值痒或模童型试倡验值货进行始比较钟，相遮互验盏证，胜寻找化异常并原因满，探剑讨改族进运鹊行和慕设计硬、施乔工方浸法的流途径絮。。§4剖.4观测朱资料里整理河南念城建失学院绘测绘冠与城络市空亚间信碌息系(4犹)建模敌分析。采搭用系洽统识围别方谅法处侧理观岭测资针料，天建立庭数学组模型皱，用茂以分患离影杆响因沸素，拥研究沸观测晕物理满量变播化规虑律，钢进行喘实测速值预毯报和毛实现辉安全脊控制倦。常堪用数缴学模种型有夕三种伏：①统话计模剩型：帽主要圾以逐扫步回毒归计胁算方泄法处盗理实垫测资族料建忍立的猫模型晚；②确扯定性拼模型次：主么要以轰有限患元计梅算和获最小足二乘缸法处彻理实熄测资驳料建践立的雹模型崭；③混必合模矛型：黎一部德分观重测物托理量(如温拾度)用统川计模畜型，圈一部县分观厘测物搏理量(如变弱形)用确膀定性锈模型予。这猜种方烈法能亮够定央量分这析，吊是长粉期观杰测资纹料进捆行系纠统分扰析的占主要录方法罪。§4棒.4观测密资料知整理河南怨城建苗学院宰测绘建与城荡市空般间信翼息系5．提略交成渣果技术锐设计腹书和苍测量扯方案焦；监测歌网和愿监测话点布辽置平劈燕面图暮；标石趁、标插志规露格及逢埋设掀图；仪器犹的检巷校资盾料；原始则观测回记录(手簿绕和／绕或电听子文剖件)；平差秃计算跳、成堵果质驳量评拘定资适料；变形盘观测推数据旷处理桌分析站和预停报成冷果资扮料；变形榆过程喇和变年形分缎布图梁表；变形沃监测漏、分般析和值预报侮的技亮术报刺告。§4厉.4观测女资料币整理河南驾城建栋学院再测绘她与城弦市空编间信粱息系6、变添形监冒测图中表的组绘制§4费.4观测来资料芒整理观测初点变刺形过让程线曾：某观摸测点渣的变地形过验程线农是以乖时间绍为横弊坐标幼，以馅累积炒变形绩值为浑纵坐径标绘毅制成庭的曲龙线。建筑拥物变嫌形分主布图（1)变形衰值剖励面分基布图（2)建筑圣物(或基雁础)沉陷腔等值理线河南阅城建桑学院琴测绘占与城薄市空缝间信却息系（一滚）观嚷测点晓变形循过程恰线绘佩制1）根据且观测例记录失填写掠变形削数值翼表。2）绘制尖观测度点实险测变乎形过澡程线觉。3）实测咽变形峰过程辆线的除修匀§4窃.4观测倒资料度整理河南六城建链学院阁测绘妥与城作市空蹈间信铜息系沉降浸观测巩成果杠表工程川名称XX楼仪器N3No奥12拒85总44观测XX鼠X点号首期成果1995.3.4第二期成果1995.5.8第三期成果1995.7.2备注H0(m)H(m)S(mm)∑S(mm)H(m)S(mm)∑S(mm)117.59517.5905517.58827217.55517.5496617.54639第二期观测为暴雨后317.57117.5656617.56328417.60417.6013317.60014…………静荷载P3.0t/m24.5t/m28.1t/m2平均沉降量5.0mm2.0mm平均沉降速度0.078mm/d0.037mm/d（1）根据陪观测鸽记录维填写梯变形供数值冤表。§4缩慧.4观测菊资料苗整理河南壶城建颠学院垮测绘怨与城浮市空掌间信摆息系（2）绘制物观测辆点实拳测变卷形过烦程线浊。§4贪.4观测轮资料砌整理河南究城建敬学院圣测绘滩与城枯市空镜间信安息系（3）实测马变形蜡过程炊线的意修匀由于广观测心是定秃期进讲行的割，故寨所得即成果陆在变或形过那程线舍上仅沟是个五孤立筐点。腔过去悦，一枝般采织用“握三点崭法”帅手工谅进行策修匀辛，现带在通投常在坊计算烤机上端采用月一定被算法阀进行烦光滑管处理斗。图碑为用ex滨ce巾l建立折的变呼形过东程线崖及其舱预报辽。§4蚀.4观测料资料未整理日期监测点累计位移/mm4.梢54.缩慧02.阶11.薄63.辜72.棍94.奸14.瞧85.丧46.肚64.营23.博03号点12月11月10月9月8月7月6月5月4月3月2月1月河南廉城建便学院西测绘肢与城难市空解间信复息系在实软际工渔作中呀，为由了便午于分节析，绸常在亮各种鸟变形篮过程挽线上面画出铁与变逝形有妥关因现素的辣过程挠线。§4律.4观测凭资料厚整理河南少城建厅学院泛测绘辉与城爱市空键间信地息系某大胀坝铅腥直观芦测测灯线上雕不同痕高程援面上唇的水食平位鄙移曲录线图§4淡.4观测曲资料串整理河南匠城建邀学院仗测绘惰与城帽市空填间信障息系（二垒）建闹筑物康变形以分布涛图（1）妄变形抄值剖备面分芽布图图某拱励坝坝迁顶水号平位泥移状浮况§4闯.4观测垄资料徒整理河南葵城建斥学院配测绘浴与城译市空笼间信凑息系基坑摆回弹糕的纵膛横断驳面图§4蠢.4观测挤资料鸟整理建筑泪物某丝式一断怖面上农的沉题降线连图河南榆城建哀学院止测绘撇与城闸市空连间信后息系某滑租坡体刑上的姨位移赏和沉支降矢妨量图§4合.4观测聪资料求整理地表暂沉降脸的三缸维表韵达河南绒城建苍学院糟测绘欢与城租市空卡间信椒息系（2）建筑赌物(或基币础)沉陷袄等值贡线某大同楼沉者降等油值线捎圈(单位纳：mm毒)§4舱.4观测绩资料枪整理河南挽城建政学院蛮测绘母与城众市空肚间信悼息系某矿短区地锣表沉臂降等充值线为和平张面位永移向树量图§4创.4观测套资料鹅整理河南闹城建剩学院堵测绘斧与城