变形监测分析与预报的发展展望ppt课件

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1、第十章变形监测分析与预报的发展展望§10.1工程的变形监测技术的发展展望§10.2工程变形分析预报的发展展望§10.3工程安全监测、分析与预报综合信息系统§10.1工程的变形监测技术的发展展望测量仪器的发展：光学经纬仪电子经纬仪激光经纬仪全站仪测量机器人§10.1工程的变形监测技术的发展展望测量仪器的发展：手持测距仪激光测距仪机载激光扫描仪地面激光扫描仪§10.1工程的变形监测技术的发展展望多传感器如各种几何量（位置、长度、角度等)传感器、物理量(应力、应变等〉传感器、气象元素以及环境变量传感器的集成系统会成为变形监测的发展主流。如GPS技术就包括了从静态到动态、从一机一天线到一

2、机多天线、从流动到持续监测等发展，电子全站仪发展到测量机器人，激光类仪器从激光经纬仪、激光测距仪发展到激光跟踪仪、地面和机载激光扫描仪。其发展和工程测量学的发展一样。仍可概括为“六化”和“十六字”。“六化”包括：变形监测内外业作业的一体化；变形监测数据获取及处理的自动化；变形监测测量过程控制和系统行为的智能化；变形监测测量成果和产品的数字化；变形监测测量信息管理的可视化；信息共享和传播的网络化。§10.1工程的变形监测技术的发展展望十六字包括：精确、可靠、快速、简便、实时、持续、动态、遥测§10.1工程的变形监测技术的发展展望远程位移监测系统就是灾害预防多传感器集成监测系统的代表

3、，该系统由GPS接收机、激光测距仪和其它转换器构成。图10-1是一个监测站的构成，各测站构成的网络通过GSM调制解调器与控制中心相连，实现远程监控、监测和报警。图10-1：远程位移监测系统的一个监测站§10.1工程的变形监测技术的发展展望图16-2所示的滑坡多传感器集成自动化监测系统也代表了工程的变形监测技术的发展趋势，其中许多方面还处于研究之中：如滑坡灾害长、中、短期监测报警，监测系统的设计、监测方法技术的综合运用，群测群防与专业监测的配合，人员紧急疏散依据和决策支持系统，等等。对于滑坡灾害乃至所有的工程来说，监测是手段，预警防灾减灾是目的。目前的监测手段和方法虽然很多，但集成

4、性不够，长期连续自动遥测遥传仍然是滑坡灾害监测的瓶颈。§10.1工程的变形监测技术的发展展望图16-2滑坡多传感器集成自动化监测系统我国与欧盟的合作研究项目“滑坡预警系统集成与优化”的工作阶段和主要研究工作可从另一角度说明工程变形监测技术的发展。工作阶段一：项目状态报告；工作阶段二：选择试验场地；工作阶段三：硬件的研制；工作阶段四：制定多尺度观测方案；工作阶段五：选定试验场地；工作阶段六：数据库结构设计及数据管理；工作阶段七：风险分析和预警；工作阶段八：向公众发布信息；工作阶段九：标准化。§10.1工程的变形监测技术的发展展望工程变形或工程安全平面监测网一般布设为地面全边角网，网

5、由三角形、大地四边形构成坚强图形；网点埋设有带强制对中装置的观测墩；平面监测网同时也作高程监测网，一般都采用一等边角网的精度和一、二等几何水准精度施测。今后的发展将同时采用地面边角网和GPS网，不必边、角全测，特别是测角的工作量较大，受大气折光影响大，可以放弃一些方向的测角工作，最好是根据边、角精度匹配原则进行网的优化设计和模拟计算，确定观测方案，对网的图形强度要求可降低。GPS基线与地面边长构成的混合网有发展优势。基线间、地面边之间的长度比可以大一些，对通视要求可放低一些，一些点作为基准点可布设在变形区外。§10.2工程变形分析预报的发展展望10.2.1监测网布设和变形分析水准

6、网边角网GPS网监测网的数据处理属于变形的几何分析范畴。由于采用GPS技术后,作为基准的点可布设在变形区外，所以监测网周期观测数据处理（稳定点的确定）将变得简单，秩亏自由网平差或拟稳平差已变得没有必要。确定相对或绝对变形量大小也容易一些。§10.2工程变形分析预报的发展展望10.2.1监测网布设和变形分析发展特点可归纳为：传统方法和现代方法并存，传统方法已比较成热，应向程序化、自动化、可视化方向发展。要加强对各种现代数据处理方法和算法的研究，还有多传感器多时相数据的实时处理，海量监测数据处埋、数据挖掘技术、计算智能技术等的研究。现代数据处理方法如系统论方法、灰色理论、模糊数学、卡

7、尔曼滤波、时间序列分析、人工神经网络、小波理论、混沌理论、突变理论、临界态理论、分形理论以及演化计算、粗糙集法、聚类方法、遗传算法和统计分析法等要与计算机技术、数据库技术、机器学习、专家系统等相结合。下面对主要方法作简要说明。§10.2工程变形分析预报的发展展望10.2.2变形分析和预报方法1.回归分析法取变形(称效应量，如各种位移值）为因变量，环境量（称影响因子，如水压、温度等）为自变量。根据数理统计理论建立多元线性回归模型，用逐步回归法可得到效应量与环境量之间的函数模型，用这