【文章內(nèi)容簡介】 ????。 RlR llR lly iii 2424 )(2 )( 203 4020 ????? 。 第二緩和曲線坐標(biāo)計(jì)算：2025 40 lRllx iii ??；036Rlly ii ?。（ )( 0LLLl ii ??? ）。 線路左右邊樁計(jì)算： X 左 =X+D*COS（ A－ 90）； Y 左=Y+D*SIN（ A－ 90）； X 右 =X+D*COS（ A+90）； Y 右 =Y+D*SIN（ A+90）。 （注意：要進(jìn)行坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。） 第十三講 變形監(jiān)測基礎(chǔ)知識(shí) ： 一、變形監(jiān)測定義 ：對監(jiān)視對象和物體進(jìn)行測量以確定其空間位置隨時(shí)間的變化特征。 二、變形監(jiān)測的作用 ： 保障工程安全。 積累分析資料、解釋變形機(jī)理。 驗(yàn)證變形假說。 三、內(nèi)容 ： 水平位移、垂直位移、偏距、傾斜、擾度、彎曲、扭轉(zhuǎn)、震動(dòng)、裂縫等。 四、變形模型分類 ： 非周期變形模型。 周期變形模型。 運(yùn)動(dòng)變形模型。 變形體幾何模型。 五、特點(diǎn) ： 周期觀測；動(dòng)態(tài)監(jiān)測；精度要求不同。 六、變形影響因子和動(dòng)態(tài)變形模型 ： 變形影響因子－－引起變形的原因。它包括：地殼運(yùn)動(dòng)、基礎(chǔ)變形、地下開采、地下水位變化、建筑荷載。 動(dòng)態(tài)變形數(shù)學(xué)模型： y(t)=∫ g(t)*x(t－ T)dT。 七、監(jiān)測點(diǎn)布設(shè) 原則 ： 參考點(diǎn)：應(yīng)布設(shè)在變形體之外，安全且容易到達(dá)的地方；要鉆孔至基巖且在參考點(diǎn)附近加設(shè)保護(hù)點(diǎn)。 目標(biāo)點(diǎn)：應(yīng)布設(shè)在變形體之上，要有代表性和適當(dāng)?shù)拿芏龋芊从匙冃误w形變。 第十四講 變形監(jiān)測方案設(shè)計(jì)和方法 ： 一、監(jiān)測方案制定準(zhǔn)則 ： 確定變形狀態(tài)所需要的測量精度δ。 確定觀測次數(shù)。 確定兩周期之間的時(shí)間間隔。 確定一周期所允許的觀測時(shí)間。 二、典型的變形準(zhǔn)則分析 ： 非周期變形：δ t≤Δ t/5。 周期變形：Δ t=Tp/m。 運(yùn)動(dòng)模型：Δ t≥δ y/|y|。 三、監(jiān)測費(fèi)用的確定 ： 建立檢測系統(tǒng)的一次性花費(fèi)。 每一個(gè) 觀測周期花費(fèi)。 維護(hù)和管理費(fèi)。 四、補(bǔ)充考慮 ： 在監(jiān)測時(shí)，變形體不能觸及，否則影響變形形態(tài)。 要有一定的時(shí)間才能到達(dá)變形體，而且危險(xiǎn)性大。 當(dāng)變形體到達(dá)一定值時(shí)會(huì)對變形體本身和環(huán)境造成巨大危害，需要持續(xù)觀測，必要時(shí)報(bào)警。 做荷載變形實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求處理速度快，宜采用自動(dòng)或半自動(dòng)化。 有的監(jiān)測會(huì)使工程停工，需慎重考慮。 有的任務(wù)只在于保存原始狀態(tài)，宜采用攝影測量方式。 五、變形監(jiān)測方法 ： 常規(guī)大地測量方法：①一、二、三維坐標(biāo)網(wǎng)平差；②交會(huì)法；③極坐標(biāo)法；④衛(wèi)星定位；⑤幾何水準(zhǔn)；⑥三角高程；⑦ GPS等。 攝影測量方 法特點(diǎn)： ① 不需接觸被監(jiān)測的變形體。 ② 外業(yè)工作量小。 ③ 信息量大，利用率高，利用種類多，可對變形前后做后續(xù)處理。 ④ 攝影儀器費(fèi)用高昂，對軟硬件要求高。 特殊大地測量方法： ① 短距離測量方法：采用金屬絲測長儀；采用銦瓦線。 ② 微距測量準(zhǔn)直法：光學(xué)法；光電法；機(jī)械法。 ③ 微距測量鉛直法：光學(xué)法；光電法；機(jī)械法。 ④ 液體靜力水準(zhǔn)測量法：利用連通管的液體壓力測量。 ⑤ 擾度曲線和傾斜測量。（擾度：曲線某點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離） ⑥ 裂縫觀測：走向，大小，長度，寬度等。 ⑦ 震動(dòng)觀測：采用光電觀測系統(tǒng)。 ⑧ 三維激光掃描測量：提供水平角，垂直角，距離三 種觀測值。 第十五講 變形觀測數(shù)據(jù)處理 ： 一、變形分析分類 ： 靜態(tài)，似靜態(tài)點(diǎn)場分析。 綜合變形模型。 動(dòng)力學(xué)模型。 二、變形監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)處理 ： 平均間隙法加最大間隙法：由高斯－馬爾可夫模型和兩周期平差推出。 卡爾曼濾波法：由第 K－ 1 個(gè)周期參考網(wǎng)的坐標(biāo)未知數(shù)向量及其協(xié)方差陣，并參考第 K 周期參考網(wǎng)的觀測值，求解第 K周期的坐標(biāo)未知數(shù)向量及其協(xié)方差。 三、變形監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)處理 ： 回歸分析法：將變形體當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)，將目標(biāo)點(diǎn)上變形看作因變量，將變形因子看作自變量，對其進(jìn)行長期觀測，找出其函數(shù)關(guān)系。 （逐步回歸算法步驟 ：①初選變形影響因子。②確定首選的一元線性回歸方程。③確定最佳二元線性回歸方程。④確定最佳三元線性回歸方程。⑤若三個(gè)變形影響因子都是顯著回歸因子，則繼續(xù)添加因子，直到最后得到最佳回歸方程。） 其它方法： ① 時(shí)間序列法：動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù) +P階回歸滑動(dòng)模型。 ② 頻譜分析法：先進(jìn)行傅立葉變換再進(jìn)行頻譜分析。 ③ 模糊人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)主要運(yùn)用 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 ④ 小波分析法：從時(shí)頻域局部信號(hào)中提取有用信息。 四、變形體的變形模型分析 ： 目標(biāo)點(diǎn)的位移向量場：通過穩(wěn)定基準(zhǔn)，我們可以獲得兩周期之間的位移值，從而可以制作位移向量圖。 變形體的綜合變形模型：①剛體運(yùn)動(dòng)模型 — 包括平移和旋轉(zhuǎn)。②相對變形模型 — 包括伸縮、錯(cuò)動(dòng)、彎曲、扭轉(zhuǎn)。③綜合變形模型 — 將上兩種變形疊加。 運(yùn)動(dòng)模型：①回歸模型（缺點(diǎn)：回歸多項(xiàng)式過于簡單；每個(gè)點(diǎn)都模擬相同的速度和加速度；相鄰點(diǎn)間相差很大，產(chǎn)生不連續(xù)。）②卡爾曼濾波模型（優(yōu)點(diǎn)：有嚴(yán)密的遞推算法；不需要保留使用過的觀測值序列；可把模型參數(shù)預(yù)計(jì)與預(yù)報(bào)結(jié)合起來。） 動(dòng)態(tài)模型：不僅研究點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還研究引起運(yùn)動(dòng)的作用力。 第十六講 變形監(jiān)測資料整理、成果表達(dá)和解釋 ： 一、資料整理 ： 資料整理 —— 對原始資料進(jìn)行匯集 、審核、整理、編排，使之集中、系統(tǒng)化、規(guī)格化和圖表化，并刊印成冊。 資料整理的目的：便于應(yīng)用分析；提供資料和歸檔保存。 資料整理的內(nèi)容：①收集資料；②審核資料；③填表和繪圖；④編寫整理成果說明。 觀測資料分析分類：定性分析；定量分析；定期分析；不定期分析；綜合分析。 資料分析的常用方法： ① 作圖分析：將觀測資料按時(shí)間順序繪制成過程線，或其它曲線，便于分析。 ② 統(tǒng)計(jì)分析：用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法分析觀測值變化規(guī)律找到其周期、相關(guān)性、發(fā)展趨勢等。 ③ 對比分析：將實(shí)測值與設(shè)計(jì)值比較找出差值及其原因。 ④ 建摸分析：建立數(shù)學(xué)模型加 以分析。（統(tǒng)計(jì)模型；確定性模型；混合模型） 提交成果：①技術(shù)設(shè)計(jì)書和測量方案；②監(jiān)測網(wǎng)和監(jiān)測點(diǎn)的布置平面圖；③標(biāo)石、標(biāo)志規(guī)格及埋設(shè)圖；④儀器的檢核資料；⑤原始觀測記錄；⑥平差計(jì)算、成果質(zhì)量評定資料；⑦變形觀測數(shù)據(jù)處理分析和預(yù)報(bào)成果資料；⑧變形過程和變形分布圖表；⑨變形監(jiān)測、分析和預(yù)報(bào)成果技術(shù)報(bào)告。 二、成果表達(dá) ： 表達(dá)方式：①傳統(tǒng)：文字、表格、圖形；②多媒體、仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)。 觀測實(shí)例。（能看懂各種工程實(shí)例圖表） 三、成果解釋： 變形成果需要回答的問題： ① 是環(huán)境安全監(jiān)測還是交通運(yùn)行安全監(jiān)測或運(yùn)行安全監(jiān)測 ？ ② 需在不同荷載情況下，對變形體的變形模型作檢驗(yàn)假設(shè)。 ③ 根據(jù)巖土力學(xué)性質(zhì)建立物理力學(xué)模型。 ④ 工程整治的效果如何？ ⑤ 對地球物理或物理假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。 ⑥ 對工程建筑物進(jìn)行監(jiān)測和檢驗(yàn)。 ⑦ 采取建筑措施后做建筑物安全證明。 第十七講 精密安裝控制網(wǎng)的建立和設(shè)備安裝與檢較 ： 一、安裝和檢較的主要任務(wù) ：根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝的總要求，將大量的工藝設(shè)備構(gòu)件按規(guī)定的精度和工藝流程的需要安置到設(shè)計(jì)位置、軸線、曲面上，同時(shí)在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中進(jìn)行必要的檢測和校準(zhǔn)測量。 二、直神三角網(wǎng) ： 思路：沿要測量的直線布設(shè)控制點(diǎn)，且控制點(diǎn)近似成一條直線。 邊長觀測誤差方程： Vij=dx+dy+lij。 方向觀測誤差方程： Vij=dξ +ρ *dyi/(xj－ xi)+ ρ*dyj/(xj－ xi)+lij。 三、環(huán)行控制網(wǎng) ： 測高環(huán)行三角網(wǎng)：以測邊、測高達(dá)到高精度測角的目的。 大地四邊形環(huán)鎖優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)，只測邊不測角。 四、三維控制網(wǎng) ： 意義：避免了二次布網(wǎng)、觀測和平差的煩瑣工作；避免了一些相關(guān)元素分開處理在精度上、時(shí)間上和信息上帶來的損失，理論上更加完美。 五、高程控制網(wǎng) ：仍然采用傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測量。 六、傳統(tǒng)天線測量方法分類 ： 機(jī)械測量方法：樣板法（旋轉(zhuǎn)、固 定）；數(shù)控機(jī)床法。 光學(xué)測量法：雙五棱鏡法；經(jīng)緯儀帶鋼尺法；五棱鏡帶尺法。 電學(xué)測量法。 七、樣板法 ： 旋轉(zhuǎn)樣板法：①優(yōu)點(diǎn)：樣板設(shè)計(jì)制造比較容易，操作方便，讀數(shù)直觀；既可檢測一般精度的輻射面，又可檢測高精度的反射面；樣板不僅是檢測工具，還是安裝和調(diào)整反射面的裝置。②缺點(diǎn)：系統(tǒng)建立煩瑣需其它儀器輔助；對大尺寸天線測量困難；測量效率低，人工讀數(shù)易出錯(cuò)。 固定樣板法：利用天線成型摸具作為測量工具。 八、雙五棱鏡法 ： 由一臺(tái)準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡和兩塊五棱鏡組成。 優(yōu)點(diǎn)：可以測量拋物面在不同仰角時(shí)的表面精度。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)繁雜， 不能檢測非圓形天線。 九、經(jīng)緯儀帶尺法 ： 方法：用經(jīng)緯儀測垂直角，用鋼尺測弧長，然后計(jì)算偏差并調(diào)整。 十、射電全息法 ： 原理：利用天線的遠(yuǎn)場復(fù)方向圖與天線口面上的場分布間