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1、变形监测数据处理,主讲人:张爱国,第一章 引论,1.变形监测的内容、目的与意义2.变形监测技术及其发展3.变形分析的内涵及其研究进展,1.1变形监测的内容、目的与意义,1.变形监测的基本概念（P1）（1）变形：（2）变形监测：（3）变形体(P30)（4）变形监测对象包括哪些：,2.变形监测的内容（P1）（1）工业与民用建筑物（2）水工建筑物（3）地面沉降,3.变形监测的目的和意义（P2）（1）实用上（2）科学上,1.2 变形监测技术及其发展,1.变形信息的获取方法,分三个方面(P3)2.合理设计变形监测方案3.传统的地表变形监测方法,主要是大地测量法和近景摄影测量法4.变形监测技术未来方向的四
2、个方面(P5),1.3 变形分析的内涵及其研究进展,1.变形分析的真正内涵(P5)2.变形分析的研究内容,通常指的是变形的几何分析和变形的物理解释两部分.3.变形的时空特征分析及其建模方法4.变形物理解释的进展,主要方法:统计分析法,确定函数法和混合模型法5.变形分析研究的发展趋势,作业:P8思考题1,2,第二章 数理统计的有关理论,1.随机变量及其概率分布2.假设检验原理与方法3.随机过程及其特征,2.1 随机变量及其概率分布,1.随机现象(P9)2.随机变量的概率分布3.数理统计中的几个常用的抽样分布,2.2 假设检验原理与方法,1.假设检验的概念2.假设检验的方法,2.3 随机过程及其特
3、征,1.随机过程的基本概念2.随机过程的特征量3.随机过程特征量的实际估计,第三章 变形监测技术,1.变形监测技术2.变形监测方案3.变形监测网优化设计,3.1 变形监测技术,1.变形观测2.地面监测方法有(P30)3.地面监测方法的优点4.测量机器人5.测量机器人自动化变形监测的两种方式及工程应用6.地面摄影测量方法(P33),7.摄影测量方法的优点8.GPS变形监测的特点9.GPS变形监测自动化系统10.特殊的测量手段,3.2 变形监测方案,1.变形监测方案制定的主要内容有(P39)2.分别叙述各项内容,3.3 变形监测网优化设计,1.测量控制网的优化设计的两方面含义2.测量控制网优化设计
4、的四类问题3.测量控制网优化设计的两种方法,解析法和机助法(P44)4.以上两种方法的优缺点5.测量控制网优化设计的质量标准6.机助法优化设计的基本原理,作业P521，2，4，5,第四章 变形监测资料的预处理,1.监测资料检核的意义与方法2.用一元线性回归进行资料的检核3.监测网观测资料的数据筛选及算例4.监测资料奇异值的检验与插补5.小波变换用于信噪分离6.变形监测成果的整理7.监测资料管理,4.1 监测资料检核的意义与方法,1.测量中的三类误差，粗差、系统误差、偶然误差（P53）2.监测资料检核的方法（野外和室内）3.室内检核的内容,4.2 用一元线性回归进行资料的检核,1.一元回归处理（
5、P55）2.一元线性回归算例,4.3 监测网观测资料的数据筛选及算例,数据筛选原理及算例（P58）,4.4 监测资料奇异值的检验与插补,1.奇异值检验2.监测资料的插补,4.5 小波变换用于信噪分离,1.小波变换的由来（P67）2.小波变换的基本思想3.小波变换在变形分析中的作用（P72）4.小波变换对观测数据序列进行消噪的基本步骤,4.6 变形监测成果的整理,1.观测点变形过程线（P74）2.建筑物变形分布图3.变形值的统计规律及其成因分析4.大坝的的变形原因（P79）,4.7 监测资料管理,常见的三类资料管理系统,作业P831，6,第五章 变形监测网的参考系和基准点的稳定性分析,1.绝对网
6、和相对网2.监测网的参考系3.平均间隙法4.GPS变形监测网的数据处理,5.1 绝对网和相对网,1.何为绝对网和相对网（P84）2.基准点3.平差问题的基准（参考系）4.监测网平差的基准与一般平差问题的基准的区别（P86）5.三种可选的监测网平差基准,6.模型误差（P88）7.变形分析中，平差方法的选择,5.3 平均间隙法,平均间隙法的基本思想（P90）,5.4 GPS变形监测网的数据处理,1.GPS变形监测网可直接测定变形体的三维空间变形（P93）2.GPS变形监测网的两种平差方法，静态平差和动态平差,作业P972，4，6,第六章 变形分析与建模的基本理论与方法,1.回归分析法2.时间序列分
7、析模型3.灰色系统分析模型4.Kalman滤波模型5.人工神经网络模型6.频谱分析及其应用,6.1 回归分析法,1.多元回归分析法的基本思想（P99）2.多元线性回归分析在变形观测数据处理与变形预报中的主要应用，两个方面,6.3 灰色系统分析模型,1.灰色系统的发展和基本思想（P108）2.灰色系统的几个基本概念，灰色系统、灰数、灰元、灰关系、灰数的白化值、数据生成、累加生成、累减生成3.灰色关联分析，主要包括三个步骤G(1，1)模型及算例,6.5 人工神经网络,1.人工神经网络的特点，五个方面2.BP网络的拓扑结构3.BP网络的学习过程4.BP网络的一般学习步骤,作业P1296，7,第七章 变形的确定性模型和混合模型,1.弹性力学的有关内容简介2.有限元法的基本概念3.大坝位移确定性模型的建立4.混合模型的表达式5.确定性模型和混合模型的应用实例6.反分析理论及其应用,1.变形物理解释的统计模型的特点（P130）2.变形物理解释的统计模型的不足3.变形物理解释的确定性模型的建立思路4.变形物理解释的混合模型的建立思路,
