本文關(guān)鍵詞：GPS變形監(jiān)測中大地高作沉降分析的方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)實(shí)生活中很多災(zāi)害都和變形存在十分密切的聯(lián)系,例如山體滑坡、地震、火山噴發(fā)以及建筑物的垮塌等,都是典型的變形破壞現(xiàn)象。變形體受到各種力的作用,隨著時(shí)間的推移,其形狀、大小和位置會(huì)產(chǎn)生變化。變形量在一定范圍內(nèi)是安全的,如果超出安全范圍允許值,就可能會(huì)造成災(zāi)害。因此,無論是一些自然變形災(zāi)害現(xiàn)象,還是工程建筑物從前期的施工期間到后面的運(yùn)營階段,科學(xué)、準(zhǔn)確、高效、及時(shí)地對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,得到監(jiān)測物體的變形信息,對于人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和工程的施工運(yùn)營管理都是極為重要的。近十幾年來,隨著3 S技術(shù)的快速進(jìn)步,變形監(jiān)測技術(shù)也在不斷向前發(fā)展。GPS技術(shù)因其擁有定位迅速、定位精度高、觀測自動(dòng)化、全天候作業(yè)、測站間無需通視以及能夠同時(shí)確定三維坐標(biāo)等特點(diǎn),在變形監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用。實(shí)際變形監(jiān)測項(xiàng)目中,通常需要正常高。大地高轉(zhuǎn)換為正常高的過程中會(huì)導(dǎo)致精度損失,這不利于準(zhǔn)確提取GPS變形監(jiān)測中的高程變化,從而干擾后期的沉降分析。但在同一測站進(jìn)行兩次GPS變形監(jiān)測得到的高程異常是不會(huì)改變的。因此,只要測得同一測站兩期大地高高差的變化量,就能得到兩期正常高高差的變化量。也就是說我們能夠利用GPS大地高取代精密水準(zhǔn)測量得到的正常高進(jìn)行沉降分析。變形監(jiān)測的重要內(nèi)容就是對變形監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析和建立相應(yīng)的變形預(yù)測模型。由于受到觀測條件的影響,任何變形監(jiān)測資料總是不可避免地含有測量誤差。因此,需要對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理工作,以檢測噪聲、消除干擾和突出信息。目前,常用的監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)處理操作,主要有監(jiān)測數(shù)據(jù)的檢核,監(jiān)測數(shù)據(jù)插值與擬合,以及監(jiān)測數(shù)據(jù)的濾波等。常用的變形分析方法和預(yù)報(bào)模型,主要有變形趨勢分析法、回歸分析模型、灰色理論模型、小波分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。這些變形分析方法都有使用的前提條件,實(shí)際工程的情況不同,適用的變形分析方法也就不同。此外,有些方法僅根據(jù)單點(diǎn)的變形特征數(shù)據(jù)建立模型,而沒有考慮到監(jiān)測點(diǎn)的空間相關(guān)性,所建立的模型也難以反映監(jiān)測體的整體變形規(guī)律。因此,掌握常用變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法的使用前提,考慮實(shí)際工程中監(jiān)測點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性,得到能夠反映變形體整體變形規(guī)律且最適合此工程的變形分析方法,使其更加準(zhǔn)確和高效地進(jìn)行變形預(yù)報(bào),進(jìn)而驗(yàn)證相應(yīng)工程設(shè)計(jì)的理念和指導(dǎo)工程實(shí)踐,是個(gè)具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值的研究課題。論文在討論利用GPS大地高作沉降分析的基礎(chǔ)上,研究GPS變形監(jiān)測中大地高作沉降分析的方法,通過學(xué)習(xí)一些經(jīng)典的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法和變形分析與預(yù)測理論,采用Matlab7.0軟件編程實(shí)現(xiàn)這些常用監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)處理方法和變形分析建模方法,最后應(yīng)用阿海水電站水庫影響待觀區(qū)GPS變形觀測得到的GPS大地高數(shù)據(jù)對所提及的監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)處理理論和變形分析方法進(jìn)行比較,得出比較適宜的沉降分析方法。
【關(guān)鍵詞】：GPS 變形監(jiān)測 大地高 沉降分析 變形分析
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 高程及高程系統(tǒng)12-15
• 1.2.1 大地水準(zhǔn)面與正高12-14
• 1.2.2 似大地水準(zhǔn)面與正常高14
• 1.2.3 參考橢球面與大地高14-15
• 1.2.4 不同高程的關(guān)系15
• 1.3 GPS大地高作沉降分析的可行性分析15-16
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4.1 GPS變形監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4.2 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法及其研究現(xiàn)狀17-19
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排19-21
• 第二章 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的預(yù)處理理論21-33
• 2.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)處理的目的和意義21-22
• 2.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)插值理論22-29
• 2.2.1 拉格朗日插值23-27
• 2.2.2 牛頓插值27-28
• 2.2.3 三次樣條插值28-29
• 2.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)的小波去噪理論29-33
• 2.3.1 基于小波的閡值去噪法原理30-32
• 2.3.2 去噪效果評價(jià)指標(biāo)32-33
• 第三章 變形分析與建模的方法33-53
• 3.1 監(jiān)測曲線形態(tài)判斷法33-35
• 3.2 變形趨勢分析法35-36
• 3.2.1 曲線擬合35-36
• 3.2.2 最小二乘曲線擬合36
• 3.3 多元線性回歸分析36-39
• 3.4 灰色系統(tǒng)理論分析方法39-46
• 3.4.1 灰色系統(tǒng)概述39-40
• 3.4.2 GM(1,1)模型40-43
• 3.4.3 GM(1,n)模型43-44
• 3.4.4 多點(diǎn)變形灰色預(yù)測模型44-46
• 3.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法46-53
• 3.5.1 人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型概述46-49
• 3.5.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型49
• 3.5.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型49-51
• 3.5.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的數(shù)學(xué)描述51-53
• 第四章 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理分析方法的應(yīng)用與工程實(shí)例53-93
• 4.1 阿海水電站水庫影響待觀區(qū)GPS變形觀測項(xiàng)目簡介53-60
• 4.1.1 工程概況53-57
• 4.1.2 GPS變形監(jiān)測數(shù)據(jù)采集57-59
• 4.1.3 數(shù)據(jù)處理59-60
• 4.2 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)處理方法與工程應(yīng)用60-77
• 4.2.1 工程實(shí)例資料60-61
• 4.2.2 常用插值方法的程序?qū)崿F(xiàn)及工程應(yīng)用61-73
• 4.2.3 小波理論在變形監(jiān)測數(shù)據(jù)去噪中的應(yīng)用73-77
• 4.3 常用變形分析方法的工程應(yīng)用77-93
• 4.3.1 工程實(shí)例資料77
• 4.3.2 監(jiān)測曲線形態(tài)判斷法的工程應(yīng)用77-78
• 4.3.3 多項(xiàng)式曲線擬合的工程應(yīng)用78-81
• 4.3.4 灰色系統(tǒng)的工程應(yīng)用81-88
• 4.3.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工程應(yīng)用88-91
• 4.3.6 本章小結(jié)91-93
• 第五章 總結(jié)與展望93-95
• 5.1 全文總結(jié)93-94
• 5.2 工作展望94-95
• 致謝95-96
• 參考文獻(xiàn)96-100
• 附錄 (攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目及社會(huì)實(shí)踐和發(fā)表的論文)100

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：286706