變形控制網(wǎng)的變形分析課件

變形監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)處理第三章變形控制網(wǎng)的變形分析2024/9/61中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系兩期觀測(cè)坐標(biāo)差產(chǎn)生的原因第三章變形控制網(wǎng)的變形分析兩期觀測(cè)坐標(biāo)差d=xⅡ-xⅠ包括兩個(gè)方面：兩期觀測(cè)時(shí)刻間所產(chǎn)生的移動(dòng)兩期觀測(cè)誤差2024/9/62中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系變形分析的內(nèi)容第三章變形控制網(wǎng)的變形分析用合適的方法盡可能排除或減少測(cè)量誤差的干擾，計(jì)算不同時(shí)間網(wǎng)點(diǎn)位置的差異量（與平差方法有關(guān)）分析這些差異量是屬于測(cè)量誤差的干擾還是坐標(biāo)位移或變形體的變形信息（用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法）2024/9/63中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系§1變形分析的基準(zhǔn)第三章變形控制網(wǎng)的變形分析變形分析建立在多期重復(fù)觀測(cè)相比較的基礎(chǔ)上，因此要有一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)基準(zhǔn)不同，相應(yīng)網(wǎng)點(diǎn)位移量也不會(huì)相同，點(diǎn)的位移總是相對(duì)一定的基準(zhǔn)而言的2024/9/64中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系不同平差方法的參考基準(zhǔn)第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)經(jīng)典平差（固定基準(zhǔn)）秩虧自由網(wǎng)平差（重心基準(zhǔn)）擬穩(wěn)平差（局部重心基準(zhǔn)）2024/9/65中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系不同參考基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)先選用一種參考基準(zhǔn)后，又不得不另選一種更合適的基準(zhǔn)2024/9/66中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系如何選擇基準(zhǔn)(1)第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)有不動(dòng)點(diǎn)，應(yīng)選固定基準(zhǔn)如滑坡、地震監(jiān)測(cè)，基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)于變形觀測(cè)點(diǎn)、震中區(qū)形變有限，監(jiān)測(cè)網(wǎng)中遠(yuǎn)離它的點(diǎn)可以認(rèn)為不動(dòng)一部分點(diǎn)相對(duì)于另一部分點(diǎn)穩(wěn)定，但不固定，宜選擬穩(wěn)基準(zhǔn)各點(diǎn)均為變形點(diǎn)且等概率形變，選擇重心基準(zhǔn)2024/9/67中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系如何選擇基準(zhǔn)(2)第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)對(duì)多期觀測(cè)控制網(wǎng)，第一期觀測(cè)宜用秩虧網(wǎng)平差，未知參數(shù)的近似值可任意選擇，但不宜與真值偏離過大變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)中，當(dāng)?shù)谝黄谟^測(cè)網(wǎng)平差的參考系一經(jīng)確定，則以后各期觀測(cè)網(wǎng)平差的參考系不能隨意變動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)不合適應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換2024/9/68中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系兩期網(wǎng)形不同第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)兩期網(wǎng)形不同，主要是網(wǎng)點(diǎn)的移動(dòng)、丟失、增設(shè)固定基準(zhǔn)：丟失的點(diǎn)并非不動(dòng)點(diǎn)、增設(shè)的點(diǎn)為變形點(diǎn)，即使網(wǎng)形不同并不影響固定參考系擬穩(wěn)基準(zhǔn)：丟失的點(diǎn)并非穩(wěn)定點(diǎn)、增設(shè)的點(diǎn)為變形點(diǎn)，即使網(wǎng)形不同仍可進(jìn)行重心基準(zhǔn)：與網(wǎng)形有關(guān)，如不經(jīng)處理，兩期分別進(jìn)行的秩虧自由網(wǎng)平差求出的位移量不具有相同的基準(zhǔn)2024/9/69中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系兩期網(wǎng)形不同—實(shí)例第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)2024/9/610中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系兩期網(wǎng)形不同—計(jì)算(1)第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)由觀測(cè)數(shù)據(jù)可知，公共點(diǎn)上沒有變化，顯然平差結(jié)果與實(shí)際不符，這是兩期重心參考系不一致引起的2024/9/611中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系兩期網(wǎng)形不同—計(jì)算(2)第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)2024/9/612中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系兩期網(wǎng)形不同—措施(1)第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)2024/9/613中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系兩期網(wǎng)形不同—措施(2)第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)2024/9/614中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系兩期網(wǎng)形不同—措施(3)第1節(jié)變形分析的基準(zhǔn)從而兩期可分別平差，未知數(shù)有相同的近似系統(tǒng)，保證在同一重心參考系下進(jìn)行也可如下解釋：把兩期公共未知數(shù)作為穩(wěn)定點(diǎn)未知數(shù)，進(jìn)行擬穩(wěn)平差2024/9/615中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系§2變形分析的幾個(gè)問題第三章變形控制網(wǎng)的變形分析一、基準(zhǔn)的選擇及不同基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換問題基準(zhǔn)不同，求出的各點(diǎn)位移量存在不少的差異，而實(shí)際位移是唯一的二、兩期網(wǎng)形不同點(diǎn)位的移動(dòng)、丟失、增設(shè)經(jīng)典平差及擬穩(wěn)平差與穩(wěn)定點(diǎn)、已知點(diǎn)有關(guān)秩虧平差與網(wǎng)形有關(guān)，兩期分別平差時(shí)，由于基準(zhǔn)發(fā)生變化，平差結(jié)果不同。實(shí)際工作中應(yīng)消去非公共未知數(shù)再平差或?qū)⒐颤c(diǎn)作擬穩(wěn)點(diǎn)看待作擬穩(wěn)平差2024/9/616中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系重復(fù)測(cè)量單位權(quán)中誤差的估計(jì)(1)第2節(jié)變形分析的幾個(gè)問題變形觀測(cè)的特點(diǎn)是用相同的儀器或同類儀器以同樣的規(guī)格重復(fù)測(cè)量，無特殊情況，各期觀測(cè)的單位權(quán)母體方差應(yīng)相同。但各期由觀測(cè)值改正數(shù)計(jì)算的單位權(quán)方差一般不會(huì)相同，因?yàn)樗鼈兪亲訕臃讲?。為選取最佳的估計(jì)量，可聯(lián)合各期觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合估計(jì)。2024/9/617中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系重復(fù)測(cè)量單位權(quán)中誤差的估計(jì)(2)第2節(jié)變形分析的幾個(gè)問題2024/9/618中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系重復(fù)測(cè)量單位權(quán)中誤差的估計(jì)(3)第2節(jié)變形分析的幾個(gè)問題2024/9/619中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系重復(fù)測(cè)量周期性誤差檢驗(yàn)(1)第2節(jié)變形分析的幾個(gè)問題2024/9/620中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系重復(fù)測(cè)量周期性誤差檢驗(yàn)步驟(1)第2節(jié)變形分析的幾個(gè)問題X1X2…Xm1x11x12…x1m2x21x22…x2m……………nxn1xn2…xnm平均X1X2…Xm2024/9/621中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系重復(fù)測(cè)量周期性誤差檢驗(yàn)步驟(2)第2節(jié)變形分析的幾個(gè)問題X1X2…Xm1x11x12…x1m2x21x22…x2m……………nxn1xn2…xnm平均X1X2…Xm2024/9/622中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系重復(fù)測(cè)量周期性誤差檢驗(yàn)步驟(3)第2節(jié)變形分析的幾個(gè)問題2024/9/623中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系重復(fù)測(cè)量周期性誤差檢驗(yàn)步驟(4)第2節(jié)變形分析的幾個(gè)問題2024/9/624中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系限差檢驗(yàn)法－基本思想第三章變形控制網(wǎng)的變形分析利用兩期觀測(cè)多組起始數(shù)據(jù)所得的兩期坐標(biāo)差或多期觀測(cè)每?jī)善谒玫淖鴺?biāo)差計(jì)算其均值或均方差，如果點(diǎn)位沒有移動(dòng)，它就應(yīng)小于極限誤差（即中誤差的t倍）2024/9/625中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系限差檢驗(yàn)法一（1）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析根據(jù)兩期觀測(cè)點(diǎn)位坐標(biāo)變化分析點(diǎn)位穩(wěn)定性平面控制網(wǎng)有u個(gè)點(diǎn)，進(jìn)行兩期觀測(cè)，對(duì)兩期觀測(cè)分別作經(jīng)典平差，可供選擇的起始數(shù)據(jù)有m組，根據(jù)第i組起始數(shù)據(jù)平差得網(wǎng)中第j點(diǎn)的1、2期坐標(biāo)為:2024/9/626中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系限差檢驗(yàn)法一（2）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/627中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系限差檢驗(yàn)法一（3）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/628中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系限差檢驗(yàn)法一（4）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/629中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系限差檢驗(yàn)法一（算例）2024/9/630中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系限差檢驗(yàn)法二（1）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析根據(jù)多期觀測(cè)點(diǎn)位的變化來分析點(diǎn)位的穩(wěn)定性選擇相同的近似坐標(biāo)，對(duì)S期觀測(cè)作秩虧自由網(wǎng)平差2024/9/631中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系限差檢驗(yàn)法二（2）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/632中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系限差檢驗(yàn)法二（3）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/633中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系限差檢驗(yàn)法二（算例）2024/9/634中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系平均間隙法（1）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/635中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系平均間隙法（2）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/636中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系平均間隙法（3）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/637中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系平均間隙法（算例）hⅠⅡP1→23.3713.38312→3-1.372-1.38113→1-1.996-2.00513→40.4930.49714→20.8820.8871第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/638中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系平均間隙法（算例）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/639中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系間隙分塊法第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/640中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系間隙分塊法（算例）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/641中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系線性假設(shè)法（1）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/642中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系線性假設(shè)法（2）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/643中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系線性假設(shè)法（算例）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/644中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系t檢驗(yàn)法第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/645中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系t檢驗(yàn)法（算例）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析點(diǎn)號(hào)1234d-7.756.5-12.25qd0.6250.3750.3750.625md1.4551.1271.1271.455t-5.335.77-0.891.55判斷動(dòng)動(dòng)不動(dòng)不動(dòng)2024/9/646中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系t檢驗(yàn)法（算例2）hⅠⅡP1→23.3713.37612→3-1.372-1.37413→1-1.996-2.00513→40.4930.49714→20.8820.8801第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/647中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系t檢驗(yàn)法（算例2）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/648中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系t檢驗(yàn)法（算例2）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析點(diǎn)號(hào)1234d-6.01.250.754.0qd0.6250.3750.3750.625md1.4551.1271.1271.455t-4.121.11-0.662.75判斷動(dòng)不動(dòng)不動(dòng)動(dòng)?2024/9/649中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系作業(yè)：利用上述算例數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)一新的算例，要求：1、不改變平差后觀測(cè)值的改正數(shù)，即，V1，V2與上述算例相同。2、不改變平差后3、4兩點(diǎn)的相互關(guān)系。3、用線性假設(shè)法進(jìn)行單點(diǎn)檢驗(yàn)時(shí)，1點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn)，2、3、4三點(diǎn)為不動(dòng)，用上述t檢驗(yàn)法時(shí)，1、4兩點(diǎn)為動(dòng)，2、3兩點(diǎn)為不動(dòng)。說明算例設(shè)計(jì)過程，并且分別用線性假設(shè)方法及t檢驗(yàn)法進(jìn)行變形分析。2024/9/650中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系相對(duì)誤差橢圓法（1）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/651中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系相對(duì)誤差橢圓法（2）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/652中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系相對(duì)誤差橢圓法（3）第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/653中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系迭代權(quán)平差法第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/654中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系迭代權(quán)平差法－算例hⅠ(mm)Ⅱ(mm)PA→B

26.226.01A→C70.870.61A→D336.5335.21B→C45.244.91C→D265.8264.81D→B－310.3-309.41第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/655中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系迭代權(quán)平差法－算例第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/656中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系迭代權(quán)平差法－算例第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析1234點(diǎn)名PΔXΔXPΔXΔXPΔXΔXPΔXΔXA1-0.420.1-0.850.01-0.610.00001-0.61B1-0.251-0.401-0.431-0.43C1-0.121-0.281-0.311-0.31D10.800.10.650.010.620.000010.61A、D可能移動(dòng)，B、C為穩(wěn)定點(diǎn)2024/9/657中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系迭代權(quán)平差法－算例第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析1234點(diǎn)名PΔXΔXPΔXΔXPΔXΔXPΔXΔXA1-0.420.1-0.271-0.191-0.19B1-0.251-0.101-0.021-0.02C1-0.121-0.031-0.111-0.11D10.800.10.950.11.030.11.03D可能移動(dòng)，A、B、C為穩(wěn)定點(diǎn)2024/9/658中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系迭代權(quán)平差法—坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析2024/9/659中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系迭代權(quán)平差法－坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算例第3節(jié)點(diǎn)位穩(wěn)定性分析12(t=0.15)3(t=0.08)4(t＝0）點(diǎn)名PΔXΔXPΔXΔXPΔXΔXPΔXΔXA1-0.420.1-0.271-0.191-0.19B1-0.251-0.101-0.021-0.02C1-0.1210.0310.111-0.11D10.800.10.950.11.030.11.03D可能移動(dòng)，A、B、C為穩(wěn)定點(diǎn)2024/9/660中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系§4變形分析中系統(tǒng)誤差的影響與剔除第三章變形控制網(wǎng)的變形分析系統(tǒng)誤差對(duì)變形分析的影響系統(tǒng)誤差的檢驗(yàn)系統(tǒng)誤差剔除2024/9/661中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系系統(tǒng)誤差對(duì)變形分析的影響第4節(jié)變形分析中系統(tǒng)誤差的影響與剔除2024/9/662中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系系統(tǒng)誤差的檢驗(yàn)第4節(jié)變形分析中系統(tǒng)誤差的影響與剔除2024/9/663中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系系統(tǒng)誤差剔除（觀測(cè)方案相同）第4節(jié)變形分析中系統(tǒng)誤差的影響與剔除2024/9/664中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系系統(tǒng)誤差剔除（觀測(cè)方案不同）第4節(jié)變形分析中系統(tǒng)誤差的影響與剔除2024/9/665中南大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程系網(wǎng)中有相對(duì)穩(wěn)定點(diǎn)第5節(jié)變形觀測(cè)問題的綜合處理可采用經(jīng)典平差、擬穩(wěn)平差。當(dāng)采用經(jīng)典平差時(shí)，變