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同济大学出版社 制作 覃辉 第四章 变形监测数据处理 变形分析的任务：对具有一定精度的观测资料，通过合理的数学处理，寻找出建筑物变形的时空分布情况及其发展规律；掌握变形量与各种内外因素的关系，确定出建筑物变形是正常还是异常，防止变形朝不安全的方向发展。此外，有些变形监测的目的在于验证建筑物设计的正确性以及反馈难以用通常方法获得的多种有用信息。 回归分析：处理存在着统计相关的变量与变量之间关系的一种方法，所建的模型叫统计模型。 1.1 统计分析原理 1.2 方差分析与逐步回归 1.3 回归因子的初选 初选因子可采用三种方法确定： （1）借助于各种图表的分析确定初选因子 （2）通过初步的变形因素分析而确定因子 （3）由较完整的结构应力分析初选因子 2. 确定性模型和混合模型 2.1 确定性模型 确定性模型的特点：结合建筑物及其基础的实际工作状态，考虑组成材料的特性参数，以有限元方法计算荷载作用下及其基础的应力—应变效应场，然后与实测变形值进行校正，求出计算值与实测值之间的修正参数。 * * 精密与特种工程测量 第一章 绪论 1. 精密工程测量的特点及其发展 1.1 精密工程测量的特点 （1）概念：所谓精密工程测量，主要是指结合现代测绘科技的新进展，研究和解决大型工程或特种工程对测量的高精度、可靠性、自动测控等各个方面要求的测量科学。 （2）特点 a. 精密工程测量是工程测量学科的一个重要组成部分，代表着工程测量的新进展和先进技术； b. 它仍沿用测量学的基本理论和方法，获取测量信息；只是在精度方面有更高的要求； c. 区别于传统工程测量的一个主要方面是，需要形成一套专门为高精度测量所需的理论、方法和技术； d. 在工作内容及对象上，传统的工程测量包含的范围广、精度低，而精密工程测量包含的范围小、精度高； e. 显示出多学科相互结合相互补充的测量领域； f. 仪器设备必须有很高的性能和适合于从事服务对象的专门要求。 1.2 我国的精密工程测量情况 大亚湾等核电站 点位误差在 核反应堆堆心各构件安装的同轴度 误差不大于 …… 正在或即将建设的大项目： 长江三峡水电工程 南水北调工程 …… 1.3 发展方向 （1）对经典测量理论和方法的研究 例：以极坐标测量为例 （2）减弱环境因素作用的影响 例：大气折光、温度 （3）研究合理的数据处理方法 （4）专用测量仪器的进一步研究 传感器纳入测量单元→构成高精度自动测控系统 2. 精密工程测量实施方案 2.1 方案设计的要求 （1）收集各种有关的资料及深刻理解对精度要求的涵义 （2）找出关键问题及拟定处理方案 （3）成功经验的吸收 （4）能考虑以不同方法进行验证 （5）方案设计的基本步骤 2.2 方案设计的基本步骤 （1）对工程区的环境条件、工程及水文地质、气候的特点等进行详细的分析及描述，并分析总结这些条件对测量作业的影响。 （2）工程区基准的选择及确定，在详细进行精密分析和遵循有关“规范”条款的基础上，兼顾整个工程建设的需要，提出控制方案和施测方法，以及对精度进行预估等。 （3）确定出测量中的关键精度所在，并结合自己的经验以及广泛吸收同类工程成功的实例，提出数个实施方案。 （4）数据处理的方法。 （5）对方案可行性的论证，工作量及经费的概算等。 第二章 数据可靠性及异常值检验 误差来源：仪器设备、观测的环境条件、人为因素 1.1 概念 偶然误差：在相同的观测条件下作一系列的观测，如果误差在大小和符号上都表现出偶然性，这种误差称为偶然误差。 例如：仪器没有严格照准目标、估读水准尺上毫米数不准、气候变化对观测数据产生微小变化 系统误差：在相同的观测条件下作一系列的观测，如果误差在大小和符号上按一定的规律变化，或者为一常数，这种误差称为系统误差。 例如：钢尺量距、由尺长误差引起的距离误差与所测距离的长度成正比地增加 粗差：是指比在正常观测条件下所可能出现的最大误差还要大的误差。 例如：观测时大数读错 1.2 提高精度的措施 （1）选择合宜的仪器及设备 （2）合理处理外部环境因素的影响 （3）数据处理 1.3 粗差的检验 函数模型：数据探测法 随机模型：稳健估计法 验后方差估计法 函数模型又称为均值漂移模型，其思想是在正式进行最小二乘平差之前探测和定位粗差，然后剔除含粗差的观测值，得到一组比较纯净的观测值，然后在进行最小二乘计算； 随机模型又称为方差膨胀模型，方法是根据逐次迭代平差的结果来不断改变观测值的权或方差—协方差，最终使粗差观测值的权趋近于零或方差—协方差趋近于无穷大。 2.1 数据