第14单元_变形观测的成果整理与分析.pptVIP

第十四章变形观测的成果整理与分析 变形观测数据处理是根据多期观测的成果,经数据分析后,有效找到该变形体的变形规律和运行状态,为相关部门决策提供依据,是变形观测中最重要的一部分. 参考书 1　变形监测数据处理 ,黄声享 尹晖 蒋征编著 ,武汉大学出版社 2 自由网平差与变形分析，陶本藻，测绘出版社 第一节 一般规定 一 观测成果计算、分析时，应根据最小二乘和统计检验原理对控制网和观测点进行平差计算，对测量点的变形进行几何分析与必要的物理解释。 第一节 一般规定 平差计算前的准备工作 １核对和复查外业观测成果与起算数据； ２进行各项改正计算； ３验算各项限差，在确认全部符合规定要求后，方可进行计算。 第一节 一般规定 二 监测数据处理要求 １观测值中不应含有超限误差，观测值中的系统误差应减弱到最小程度。 ２合理处理随机误差，正确区分测量误差与变形信息。 ３多期观测成果的处理应建立在统一的基准上。 ４按网点的不同要求，合理估计观测成果精度，正确评定成果质量。 第二节 变形观测的预处理 一 观测资料检核的意义与方法 1 意义 2 方法 1) 校核各项原始记录，检查各次变形观测值的计算有否错误； 2) 原始资料的统计分析(F检验法 t检验法 B 检验法, U检验法) 第二节 变形观测的预处理 3) 原始实测值的逻辑分析 一致性分析:时间效应量图和原因效应量图 相关性分析 二 监测网观测资料的数据筛选 1 巴尔达数据探测法或稳健估计法 2 检验方法 1)超限误差的整体检验 2)超限误差的局部检验(F检验法\ t检验法\B 检验法, 检验法) 3)超限误差的检验步骤 a对变形监测网各周期观测值分别进行经典平差,求得未知数向量X及其协因数阵 b利用V中元素与矩阵主对角线上相应元素计算,并取最大值的观测值作为可能伴随有超限误差的观测值. c利用F检验法 t检验法B检验法,U 检验法对原假设进行统计检验. d在原假设被拒绝时,剔除该观测值,重复步骤abc,直至没有超限误差存在的可能,即接受原假设 例1 如图所示的形变监测水准网,图中箭头表示观测方向，圆圈中数字表示测站数, 水准测量一站之中误差为o．13mm。通过观测获得观测值向量(单位：mm),试检验观测值向量中是否有超限误差. 第三节 观测结果的平差 一 测量基准选取 １当网内具有固定点时，应采用固定基准。各期的平差计算取用统一的起算数据。 ２当网内具有部分相对稳定控制点时，应采用拟稳基准。在逐期平差中进行检验，当发现变动点时，即组成新的拟稳点集合，如此直至终期。再以终选的拟稳点集合对所有各期观测重新平差，提出最终的正式成果。 ３当网内控制点的稳定与否尚未预知，或全部控制点位于非稳定地区时，应采用重心基准。在逐期平差中进行检验，当首次发现变动点时，即改用拟稳基准，按上款程度进行拟稳点筛选，直至提出最终成果。 第三节 观测结果的平差 二 平差方法的选取 １平差方法应与所采用的基准相适当。对于固定基准，应采用经典平差；对于拟稳基准，应采用拟稳平差；对于重心基准，应采用秩亏自由网平差。 ２经典平差，宜采用条件平差法或间接平差法。 ３拟稳平差和秩亏自由网平差，可视网形布设和计算方便选取解算方法；亦可先作经典平差，再通过坐标变换求得自由网平差结果。 第三节 观测结果的平差 三 各类测量网均应进行精度评定。对于估计的单位权中误差、控制网最弱边（点）精度、最弱观测点的高程和点位中误差、待求观测点间的相对高差和点位中误差等，应与方案设计要求的精度指标进行对比分析。对于监测网，应对网中各点精度作全面评定，并视需要估计其可靠性指标和灵敏度指标。 第四节　小波变换用于信噪分离 小波变换方法是一种新的变换分析方法，它的主要特点是通过变换能够充分突出问题某些方面的特征，具有对信号的自适应性，因此，它在许多领域都得到了成功的应用，特别是小波变换的离散数学算法已被广泛用于许多问题的研究中。本文根据小波变换特点，利用其对变形监测数据进行了不同频带分离与降噪处理，在变形体变形规律得以突出方面取得了良好的效果，并对变形作出了合理的解释。 一个包含有噪声的变形监测数据列可建模如下： 　　s(n)=f(n)+e(n)，n=1,2,…..n 其中s(n)是监测数据，f(n)是变形数据，其中包含实际变形量和确定性噪声（如系统误差）， e(i