基于聚类分析的变形监测网拟稳点稳定性数学模型

提出了基于聚类分析方法确定全球定位系统（GPS）变形监测网拟稳点稳定性的数学模型，用以解决GPS变形监测网平差的基准问题。结合某大坝GPS变形监测网的3期观测数据，对GPS变形监测网拟稳点的相对稳定性进行了聚类分析。计算结果表明，提出的数学模型是可行和可靠的。     

大坝变形监测网平差模型优化设计

介绍了水利工程大坝变形监测网数据处理的平差模型。在观测值和平差模型的系数矩阵同时存在误差的情况下,运用传统平差模型处理监测网的观测数据精度较低,无法满足变形监测需要。通过附加限制条件的平差模型优化,能对测量数据进行有效处理,消除和削弱观测值和模型系数矩阵的误差,提高监测网的解算精度,为大坝变形分析提供精确数据。     

大坝监测网拟稳平差与拟稳参数加权平差的关系

本文基于参数为非随机变量这一模型，导出了拟稳参数加权平差的计算公式，详细分析了它与拟稳平差成果间的关系，通过对一大坝变形监测网实测数据平差成果的讨论说明，拟稳参数加权平差成果优于拟稳平差成果。     

大坝监测网拟稳平差与拟稳参数加权平差的关系

本文基于参数为非随机变量这一模型，导出了稳参数加权平差的计算公式，详细分析了它与拟稳平差成果间的关系，通过对一大坝变形监测网实测数据平差成果的讨论说明，拟稳参数加权差成果优于拟稳平差成果。     

锅浪跷水电站大坝变形监测网复测及稳定性分析

大坝变形监测网是大坝安全监测的坐标基准,包括垂直位移监测网和平面位移监测网。结合锅浪跷水电站大坝监测网复测工作和相关规范,阐述了一等监测网的外业观测、观测成果整理与计算、起算数据选取、约束平差以及监测网点的稳定性分析等问题,为同类项目提供参考。     

GPS技术在大坝变形监测中的应用

随着GPS技术应用范围的不断拓展,技术研发能力不断提升,文章以吕庄水库为例,从大坝变形监测网布设、外业实施、数据处理和网平差计算与精度检验等方面,对GPS技术在吕庄水库大坝位移监测、渗流观测、坝体浸润线观测中的应用加以探讨,对于使用年限较长的大坝坝体沉陷、倾斜、裂缝和坑塌等危害工程安全的隐患能发挥有效的监测与预防作用,保证水库大坝安全运行。     

GPS控制网的小波分析处理研究

为解决大坝区监测网实际环境条件对GPS观测的影响，采用小波分析技术对GPS观测进行处理，通过选取不同阈值及采用高频系数标准差σ的计算方法，有效地消除了信号噪声，进一步提高了GPS观测的精度，使GPS技术在大坝安全监测中取得了较好的应用效果。     

GPS控制网的小波分析处理研究

为解决大坝坝区监测网实际环境条件对GPS观测的影响 ,采用小波分析技术对GPS观测成果进行处理 ,通过选取不同阈值及采用高频系数标准差σ的计算方法 ,有效地消除了信号噪声 ,进一步提高了GPS观测的精度 ,使GPS技术在大坝安全监测中取得了较好的应用效果     

工程变形监测网优化及自动化系统

建立监测网是大坝安全监测与滑坡监测研究中重要手段之一。为了适应快速高精度获取观测体变形量的需要,研制了工程变形监测网优化及自动化系统。系统由工程变形监测网优化设计的理论与方法、自动记录系统、信息通讯系统与数据处理系统四部份组成。第一部份解决了监测网起始数据误差及待定点位移测量精度关系的理论问题,并提出优化设计的三个有效方法——布网层次的优化设计、图形优化设计及特殊结构专用网的设计。实践表明,优化设计对提高监测网的设计精度与减少观测工作量有显著效果。后三个部份构成一个使观测数据从采集到处理由计算机实现的自动化系统。自动记录系统由WILD—T2000S电子经纬仪(含GRE3数据终端)和相应记录计算软件组成。信息通讯系统实现GRE3与PC1500之问的通讯及PC1500与相应计算机之间的通讯。数据处理系统主要包括平面网平差计算与短边三维网平差计算两个软件系统。监测网观测数据可由程序控制自动进入GRE3,通过PC1500存贮于电子记录模块,并传输到相应计算机处理。自动化系统已正式使用于三峡工程区域跨断裂部份三维网的观测计算工作中,证明该系统使用方便、运行可靠、提高工效显著。     

向家坝水电站坝区变形监测网的设计与实施

介绍了向家坝水电站坝区变形监测网的设计与实施过程,基本上涵盖了现场踏勘、基准点的选取、变形监测网的初步设计、网的二次优化、现场观测控制、计算平差处理等各个环节,着重介绍了在满足精度、可靠性、灵敏度以及经济等条件下网形的优化设计,以及合适的平差方法。实例证明:设计中制订的精度保证措施是有效的,满足规范和设计要求。     

基于BP-ARIMA的混凝土坝多尺度变形组合预报模型

针对大坝变形常规统计预报模型在监测信息挖掘时的优势单一性及预报精度欠佳等问题,视大坝变形观测资料为非平稳时间序列,从影响大坝变形的因素出发,将其分为周期性影响因素与随机影响因素,利用多尺度小波分析方法将大坝变形监测序列分解并重构,结合BP神经网络与自回归积分滑动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model,简记ARIMA)对其随机信号与系统信号分项训练预报,并将其预报值相叠加,据此,应用时间序列原理提出了一种基于BP-ARIMA的混凝土坝多尺度变形组合预报模型。工程实例分析表明,所建组合模型较常规模型能够有效挖掘监测信息中所蕴含的有效成分,预报精度显著提升,且计算分析过程简便,为高边坡及水工建筑物中其他监测指标的预报提供了新方法。     

基于GPS一机多天线技术的尾矿坝全自动变形监测系统

针对尾矿坝传统变形监测方法落后和常规GPS监测方法成本过高的等缺点。设计了基于GPS-机多天线的全自动变形监测系统。该系统实现了数据的自动采集与位移量自动解算，并成功应用到尾矿坝安全监测中。通过6个月的连续运行，结果表明水平与垂直方向定位精度均满足尾矿坝变形监测的要求。     

混合网概算与投影换带中引入测区高程新方法

本文提出在ＧＰＳ和常规观测测绘工程混合网的平差中，以测区平均高程作在准面的地方坐标系，建立一个新椭球的概念，来处理常规观测数据的归化问题，并推导出相应的归化公式，以简化归化计算工作。     

卡尔曼滤波在尾矿坝变形GPS监测中的应用

为更好地提高尾矿坝变形监测精度、节约工程成本,将Kalman滤波技术和GPS一机多天线相结合,解决了卫星跟踪和抗干扰问题。在介绍GPS在水电大坝和尾矿坝具体应用情况的基础上,通过Kalman滤波在GPS中的应用数据分析,说明采用kalman滤波方法处理的GPS监测数据可显著提高数据精度。由于Kalman滤波技术实时更新,因此更适用于在线分析,对监测信息化具有重要意义,可以在水利工程监测中推广应用。     

多因子静态灰色模型在大坝安全监测中的应用

本文结合实例详细地说明了多因子静态灰色模型的建模机理,并用大坝变形监测数据建立了GM(0,N)模型,通过实例计算对模型进行了精度分析,并对大坝的变形态势进行预测,得到了较好的预测精度。将多因子静态模型与回归模型进行比较,进一步说明了灰色系统模型在较少数据情况下的优越性。从而进一步表明灰色系统理论对大坝变形分析来说确实是一种有效的数据处理方法。     

高精度GPS实时变形监测系统应用研究

三差分量测算法是GPS测量技术中的一个新突破.介绍了一种采用三差分量测算法的高精度GPS测量系统,并通过精度验证试验和工程应用来验证该GPS测量系统实时测量精度、测量技术、测量数据传输和处理技术.试验和工程应用研究所取得的大量实测数据表明,采用三差分的GPS三维变形实时测量技术具备毫米级测量精度,测量简单,测量数据集中处理,监测效率高,具备远程数据采集、接收和传输功能;该高精度GPS测量系统是工程表面变形实时监测工作中的一种新技术,在工程表面变形监测中具有良好的应用前景.     

前方交会平差系统在大坝外观变形监测中的应用

针对大坝外观变形监测精度要求高、作业量大等特点,在测量机器人采集外业数据的基础上,以Visual Basic编程语言和Access数据库为工具开发了前方交会平差系统。解决了观测手簿生成、数据预处理、历史数据提取、变形曲线图绘制等实际应用问题,初步实现了大坝前方交会测量的内外业一体化。详述了该系统开发过程中的几项关键技术问题以及工程应用实例分析。     

空基测量机器人大坝形变自动监测系统的研制与应用

测量机器人（即自动电子全站仪）固然可以对大坝进行自动化（或半自动化）外部形变监测，但测量机器人设站处（监测基点）的稳定性对监测精度的影响非常大，并且当测量视线被遮挡后测量机器人将无法监测相应的形变点，为了解决上述问题，笔者及科研组将GPS技术与测量机器人技术有机结合，开发出了基于空间三维坐标基准测量机器人大坝形变自动监测系统，该系统彻底解决了监测基站不稳定对监测结果的影响问题，使监测的程序得以简化、监测的固定性投资成本得以降低，介绍了空基测量机器人大坝形变自动监测系统的结构、工作原理，给出了监测实例。以实际监测数据为依据，提出了大坝预警的基本准则。     

长江中游大地形变GPS监测及精度分析

 为了国土资源调查和防洪防灾,在长江中游建立了 大地形变 GPS监测网,以监测水患区的构造沉降。顾及到对流层延迟的影响,实测了每个测 站处的气象数据。在GPS监测网的数据处理中,采用Saastamoinen 模型来计算对流层延迟的 干分量,而对流层延迟中的湿分量,用分段线性方法进行估计,以提高GPS高程分量的精度 。GPS监测网基线的重复精度优于10-8,GPS监测网的点位水平中误差均优于±2.6 mm,高程均优于±3.3 mm,平差后基线边相对精度优于10-8量级。研究表明, GPS监测网的精度达到并完全满足了大地形变监测的精度要求,可为地质调查和灾害防治提 供准确的垂直变形信息。