第17章-变形监测资料预处理

变形监测与数据处理第十七章变形监测资料预处理2025/1/161中南大学测绘与国土信息工程系主要内容监测资料检核资料检核的一元线性回归分析法监测网观测资料的数据筛选监测资料奇异值的检验与插补变形监测成果的整理监测资料管理第十七章变形监测资料预处理2025/1/162中南大学测绘与国土信息工程系§1监测资料检核变形监测与数据处理第十七章变形监测资料预处理2025/1/163中南大学测绘与国土信息工程系监测资料中观测误差分类第1节监测资料检核粗差：不允许存在系统误差：一定的观测程序消除或削弱偶然误差2025/1/164中南大学测绘与国土信息工程系监测资料检核方法检核各项原始记录，检查各次变形值计算是否有误原始资料统计分析原始观测值的逻辑分析根据监测点的内在物理意义来分析原始观测值的可靠性，一般进行一致性分析和相关性分析第1节监测资料检核2025/1/165中南大学测绘与国土信息工程系一致性分析从时间的关联性来分析连续积累的资料，从变化趋势上推测它是否具有一致性，即分析任一测点原始观测值与前一次（或前几次）原始观测值的变化关系。另外，还要分析该效应量（本次观测值）与某相应原因量之间的关系和以前测次的情况是否一致。一致性分析的主要手段是绘制时间－效应量的过程曲线和原因－效应量的相关图。第1节监测资料检核2025/1/166中南大学测绘与国土信息工程系相关性分析从空间的关联性出发来检查一些内在物理联系的效应量之间的相关性，即将某点本次某量的原始观测值与邻近部位（条件基本一致）各测点的本测次同类效应量或有关效应量的相应原始观测值进行比较，视其是否符合它们之间应有的力学关系。第1节监测资料检核2025/1/167中南大学测绘与国土信息工程系挠度观测的相关性第1节监测资料检核2025/1/168中南大学测绘与国土信息工程系某坝三个坝段水平位移过程线第1节监测资料检核2025/1/169中南大学测绘与国土信息工程系某测点垂直位移过程线图第1节监测资料检核2025/1/1610中南大学测绘与国土信息工程系逻辑分析结果异常情况在逻辑分析中，若新测值无论展绘于过程线图或相关图上，展绘点与趋势延长段之间的偏距都超过以往实测值展绘点与趋势线间偏距的平均值时，则有二种可能性：

1、该测次观测值存在较大的误差

2、险情的萌芽对新测次观测值进行检查（读数、记录、量测仪表设备和监测系统工作是否正常）后，如无量测错误，则应接纳此观测值，放入监测资料库，但对此应引起警惕。第1节监测资料检核2025/1/1611中南大学测绘与国土信息工程系§2一元线性回归分析法变形监测与数据处理第十七章变形监测资料预处理2025/1/1612中南大学测绘与国土信息工程系第2节一元线性回归法一元线性回归处理的对象处理两个变量之间的关系两个变量的关系是线性的2025/1/1613中南大学测绘与国土信息工程系第2节一元线性回归法回归分析与相关分析回归分析在处理两个变量问题时，是讨论一个非随机变量和一个随机变量的情形。相关分析则讨论两个都是随机变量的情形。如：对各坝段所测变形进行相互检核的情况，由于两个观测值都是随机变量，故属于相关分析范畴。尽管概念不同，但处理方法基本相同，可不严格区分2025/1/1614中南大学测绘与国土信息工程系第2节一元线性回归法一元线性回归分析原理（1）2025/1/1615中南大学测绘与国土信息工程系第2节一元线性回归法一元线性回归分析原理（2）2025/1/1616中南大学测绘与国土信息工程系相关系数检验法的临界值第1节监测资料检核2025/1/1617中南大学测绘与国土信息工程系某坝3个坝段水平位移观测资料第2节一元线性回归法2025/1/1618中南大学测绘与国土信息工程系按δ10计算的1976、1977年11坝段水平位移的估值与实测值比较（单位：mm)第2节一元线性回归法2025/1/1619中南大学测绘与国土信息工程系§3监测网观测资料的数据筛选变形监测与数据处理第十七章变形监测资料预处理2025/1/1620中南大学测绘与国土信息工程系数据筛选原理第3节监测网观测资料的数据筛选超限误差的整体检验超限误差的局部检验超限误差的检验步骤观测值剔除前、后平差成果间转换2025/1/1621中南大学测绘与国土信息工程系超限误差的整体检验第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1622中南大学测绘与国土信息工程系超限误差的局部检验－F检验法第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1623中南大学测绘与国土信息工程系超限误差的局部检验－u检验法第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1624中南大学测绘与国土信息工程系超限误差的局部检验－τ检验法第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1625中南大学测绘与国土信息工程系超限误差的局部检验－t检验法第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1626中南大学测绘与国土信息工程系超限误差的检验步骤第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1627中南大学测绘与国土信息工程系剔除一个观测值前后平差成果转换（1）第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1628中南大学测绘与国土信息工程系剔除一个观测值前后平差成果转换（2）第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1629中南大学测绘与国土信息工程系剔除一个观测值前后平差成果转换（3）第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1630中南大学测绘与国土信息工程系剔除一个观测值前后平差成果转换（4）第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1631中南大学测绘与国土信息工程系剔除一个观测值前后平差成果转换（算例）－1第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1632中南大学测绘与国土信息工程系剔除一个观测值前后平差成果转换（算例）－2第3节监测网观测资料的数据筛选2025/1/1633中南大学测绘与国土信息工程系第3节监测网观测资料的数据筛选剔除一个观测值前后平差成果转换（算例）－32025/1/1634中南大学测绘与国土信息工程系第3节监测网观测资料的数据筛选剔除一个观测值前后平差成果转换（算例）－42025/1/1635中南大学测绘与国土信息工程系第3节监测网观测资料的数据筛选剔除一个观测值前后平差成果转换（算例）－52025/1/1636中南大学测绘与国土信息工程系第3节监测网观测资料的数据筛选剔除一个观测值前后平差成果转换（算例）－62025/1/1637中南大学测绘与国土信息工程系第3节监测网观测资料的数据筛选剔除一个观测值前后平差成果转换（算例）－72025/1/1638中南大学测绘与国土信息工程系第3节监测网观测资料的数据筛选剔除一个观测值前后平差成果转换（算例）－82025/1/1639中南大学测绘与国土信息工程系§4监测资料奇异值的检验与插补变形监测与数据处理第十七章变形监测资料预处理2025/1/1640中南大学测绘与国土信息工程系监测自动化系统中观测数据序列的奇异值检验第4节监测资料奇异值的检验与插补对于任一个监测系统，其观测数据或多或少存在奇异值，在变形分析的开始有必要将该奇异值剔除。考虑到系统的连续、实时和自动化，最简便的方法是用“3σ准则”来剔除奇异值。其中，观测数据的中误差σ可用观测值序列本身直接进行估计，也可根据长期观测的统计结果确定，或取经验数值。2025/1/1641中南大学测绘与国土信息工程系监测自动化系统中观测数据序列的奇异值检验（方法一）第4节监测资料奇异值的检验与插补2025/1/1642中南大学测绘与国土信息工程系监测自动化系统中观测数据序列的奇异值检验（方法二）第4节监测资料奇异值的检验与插补2025/1/1643中南大学测绘与国土信息工程系监测资料的插补第4节监测资料奇异值的检验与插补由于各种主、客观条件的限制，当实测资料出现漏测、奇异值舍弃，观测数据序列“断链”，应利用已有的相邻测次或相邻测点的可靠资料进行插补。插补方法有：

1、按内在物理联系进行插补

2、按数学方法进行插补2025/1/1644中南大学测绘与国土信息工程系按内在物理联系进行插补按照物理意义，根据对已测资料的逻辑分析，找出主要原因量之间的函数关系，再利用这种关系，将缺漏值插补出来第4节监测资料奇异值的检验与插补2025/1/1645中南大学测绘与国土信息工程系数学方法插补第4节监测资料奇异值的检验与插补线性内插法拉格朗日内插计算多项式曲线拟合周期函数曲线拟合多面函数拟合2025/1/1646中南大学测绘与国土信息工程系线性内插法第4节监测资料奇异值的检验与插补2025/1/1647中南大学测绘与国土信息工程系拉格朗日内插第4节监测资料奇异值的检验与插补2025/1/1648中南大学测绘与国土信息工程系多项式曲线拟合第4节监测资料奇异值的检验与插补2025/1/1649中南大学测绘与国土信息工程系周期函数曲线拟合第4节监测资料奇异值的检验与插补2025/1/1650中南大学测绘与国土信息工程系多面函数拟合第4节监测资料奇异值的检验与插补2025/1/1651中南大学测绘与国土信息工程系§5变形监测成果的整理变形监测与数据处理第十七章变形监测资料预处理2025/1/1652中南大学测绘与国土信息工程系工作基点位移对变形值的影响第5节监测资料成果的整理基准线观测：端点位移前方交会：测站点位移2025/1/1653中南大学测绘与国土信息工程系工作基点位移对偏离值的影响第5节监测资料成果的整理2025/1/1654中南大学测绘与国土信息工程系观测资料的整编第5节监测资料成果的整理观测点变形过程曲线

1、填写变形数值表2、绘制观测点实测变形过程线3、实测变形过程线修匀变形分布图

1、变形值剖面分布图2、沉陷等值线图变形值的统计规律及其成因分析2025/1/1655中南大学测绘与国土信息工程系位移数值表第5节监测资料成果的整理2025/1/1656中南大学测绘与国土信息工程系观测点变形过程线第5节监测资料成果的整理2025/1/1657中南大学测绘与国土信息工程系修匀后变形过程线第5节监测资料成果的整理2025/1/1658中南大学测绘与国土信息工程系某土石坝沉降过程线第5节监测资料成果的整理2025/1/1659中南大学测绘与国土信息工程系某土石坝坝顶水平位移状况第5节监测资料成果的整理2025/1/1660中南大学测绘与国土信息工程系某混凝土坝两个不同高程面上的水平位移情况第5节监测资料成果的整理2025/1/1661中南大学测绘与国土信息工程系三个不同高程面处的沉降情况第5节监测资料成果的整理2025/1/1662中南大学测绘与国土信息工程系某坝的挠曲变形情况第5节监测资料成果的整理2025/1/1663中南大学测绘与国土信息工程系某坝的沉降等值线图第5节监测资料成果的整理2025/1/1664中南大学测绘与国土信息工程系某建筑物基础沉降等值线图第5节监测资料成果的整理2025/1/1665中南大学测绘与国土信息工程系§6监测资料管理变形监测与数据处理第十七章变形监测资料预处理2025/1/1666中南大学测绘与国土信息工程系监测资料管理系统第6节监测资料管理监测资料管理系统一般分为：1、人工管理处理2