變形控制網(wǎng)的變形分析課件

變形監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理第三章變形控制網(wǎng)的變形分析2024/9/61中南大學測繪與國土信息工程系兩期觀測坐標差產(chǎn)生的原因第三章變形控制網(wǎng)的變形分析兩期觀測坐標差d=xⅡ-xⅠ包括兩個方面：兩期觀測時刻間所產(chǎn)生的移動兩期觀測誤差2024/9/62中南大學測繪與國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量誤差的干擾，計算不同時間網(wǎng)點位置的差異量（與平差方法有關(guān)）分析這些差異量是屬于測量誤差的干擾還是坐標位移或變形體的變形信息（用數(shù)理統(tǒng)計方法）2024/9/63中南大學測繪與國土信息工程系§1變形分析的基準第三章變形控制網(wǎng)的變形分析變形分析建立在多期重復觀測相比較的基礎(chǔ)上，因此要有一個統(tǒng)一的基準基準不同，相應網(wǎng)點位移量也不會相同，點的位移總是相對一定的基準而言的2024/9/64中南大學測繪與國土信息工程系不同平差方法的參考基準第1節(jié)變形分析的基準經(jīng)典平差（固定基準）秩虧自由網(wǎng)平差（重心基準）擬穩(wěn)平差（局部重心基準）2024/9/65中南大學測繪與國土信息工程系不同參考基準的轉(zhuǎn)換第1節(jié)變形分析的基準先選用一種參考基準后，又不得不另選一種更合適的基準2024/9/66中南大學測繪與國土信息工程系如何選擇基準(1)第1節(jié)變形分析的基準有不動點，應選固定基準如滑坡、地震監(jiān)測，基準點相對于變形觀測點、震中區(qū)形變有限，監(jiān)測網(wǎng)中遠離它的點可以認為不動一部分點相對于另一部分點穩(wěn)定，但不固定，宜選擬穩(wěn)基準各點均為變形點且等概率形變，選擇重心基準2024/9/67中南大學測繪與國土信息工程系如何選擇基準(2)第1節(jié)變形分析的基準對多期觀測控制網(wǎng)，第一期觀測宜用秩虧網(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)測網(wǎng)中，當?shù)谝黄谟^測網(wǎng)平差的參考系一經(jīng)確定，則以后各期觀測網(wǎng)平差的參考系不能隨意變動，如果發(fā)現(xiàn)基準不合適應進行轉(zhuǎn)換2024/9/68中南大學測繪與國土信息工程系兩期網(wǎng)形不同第1節(jié)變形分析的基準兩期網(wǎng)形不同，主要是網(wǎng)點的移動、丟失、增設(shè)固定基準：丟失的點并非不動點、增設(shè)的點為變形點，即使網(wǎng)形不同并不影響固定參考系擬穩(wěn)基準：丟失的點并非穩(wěn)定點、增設(shè)的點為變形點，即使網(wǎng)形不同仍可進行重心基準：與網(wǎng)形有關(guān)，如不經(jīng)處理，兩期分別進行的秩虧自由網(wǎng)平差求出的位移量不具有相同的基準2024/9/69中南大學測繪與國土信息工程系兩期網(wǎng)形不同—實例第1節(jié)變形分析的基準2024/9/610中南大學測繪與國土信息工程系兩期網(wǎng)形不同—計算(1)第1節(jié)變形分析的基準由觀測數(shù)據(jù)可知，公共點上沒有變化，顯然平差結(jié)果與實際不符，這是兩期重心參考系不一致引起的2024/9/611中南大學測繪與國土信息工程系兩期網(wǎng)形不同—計算(2)第1節(jié)變形分析的基準2024/9/612中南大學測繪與國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2024/9/613中南大學測繪與國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2024/9/614中南大學測繪與國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行也可如下解釋：把兩期公共未知數(shù)作為穩(wěn)定點未知數(shù)，進行擬穩(wěn)平差2024/9/615中南大學測繪與國土信息工程系§2變形分析的幾個問題第三章變形控制網(wǎng)的變形分析一、基準的選擇及不同基準的轉(zhuǎn)換問題基準不同，求出的各點位移量存在不少的差異，而實際位移是唯一的二、兩期網(wǎng)形不同點位的移動、丟失、增設(shè)經(jīng)典平差及擬穩(wěn)平差與穩(wěn)定點、已知點有關(guān)秩虧平差與網(wǎng)形有關(guān)，兩期分別平差時，由于基準發(fā)生變化，平差結(jié)果不同。實際工作中應消去非公共未知數(shù)再平差或?qū)⒐颤c作擬穩(wěn)點看待作擬穩(wěn)平差2024/9/616中南大學測繪與國土信息工程系重復測量單位權(quán)中誤差的估計(1)第2節(jié)變形分析的幾個問題變形觀測的特點是用相同的儀器或同類儀器以同樣的規(guī)格重復測量，無特殊情況，各期觀測的單位權(quán)母體方差應相同。但各期由觀測值改正數(shù)計算的單位權(quán)方差一般不會相同，因為它們是子樣方差。為選取最佳的估計量，可聯(lián)合各期觀測結(jié)果進行綜合估計。2024/9/617中南大學測繪與國土信息工程系重復測量單位權(quán)中誤差的估計(2)第2節(jié)變形分析的幾個問題2024/9/618中南大學測繪與國土信息工程系重復測量單位權(quán)中誤差的估計(3)第2節(jié)變形分析的幾個問題2024/9/619中南大學測繪與國土信息工程系重復測量周期性誤差檢驗(1)第2節(jié)變形分析的幾個問題2024/9/620中南大學測繪與國土信息工程系重復測量周期性誤差檢驗步驟(1)第2節(jié)變形分析的幾個問題X1X2…Xm1x11x12…x1m2x21x22…x2m……………nxn1xn2…xnm平均X1X2…Xm2024/9/621中南大學測繪與國土信息工程系重復測量周期性誤差檢驗步驟(2)第2節(jié)變形分析的幾個問題X1X2…Xm1x11x12…x1m2x21x22…x2m……………nxn1xn2…xnm平均X1X2…Xm2024/9/622中南大學測繪與國土信息工程系重復測量周期性誤差檢驗步驟(3)第2節(jié)變形分析的幾個問題2024/9/623中南大學測繪與國土信息工程系重復測量周期性誤差檢驗步驟(4)第2節(jié)變形分析的幾個問題2024/9/624中南大學測繪與國土信息工程系限差檢驗法－基本思想第三章變形控制網(wǎng)的變形分析利用兩期觀測多組起始數(shù)據(jù)所得的兩期坐標差或多期觀測每兩期所得的坐標差計算其均值或均方差，如果點位沒有移動，它就應小于極限誤差（即中誤差的t倍）2024/9/625中南大學測繪與國土信息工程系限差檢驗法一（1）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析根據(jù)兩期觀測點位坐標變化分析點位穩(wěn)定性平面控制網(wǎng)有u個點，進行兩期觀測，對兩期觀測分別作經(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點的1、2期坐標為:2024/9/626中南大學測繪與國土信息工程系限差檢驗法一（2）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/627中南大學測繪與國土信息工程系限差檢驗法一（3）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/628中南大學測繪與國土信息工程系限差檢驗法一（4）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/629中南大學測繪與國土信息工程系限差檢驗法一（算例）2024/9/630中南大學測繪與國土信息工程系限差檢驗法二（1）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析根據(jù)多期觀測點位的變化來分析點位的穩(wěn)定性選擇相同的近似坐標，對S期觀測作秩虧自由網(wǎng)平差2024/9/631中南大學測繪與國土信息工程系限差檢驗法二（2）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/632中南大學測繪與國土信息工程系限差檢驗法二（3）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/633中南大學測繪與國土信息工程系限差檢驗法二（算例）2024/9/634中南大學測繪與國土信息工程系平均間隙法（1）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/635中南大學測繪與國土信息工程系平均間隙法（2）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/636中南大學測繪與國土信息工程系平均間隙法（3）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/637中南大學測繪與國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)點位穩(wěn)定性分析2024/9/638中南大學測繪與國土信息工程系平均間隙法（算例）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/639中南大學測繪與國土信息工程系間隙分塊法第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/640中南大學測繪與國土信息工程系間隙分塊法（算例）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/641中南大學測繪與國土信息工程系線性假設(shè)法（1）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/642中南大學測繪與國土信息工程系線性假設(shè)法（2）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/643中南大學測繪與國土信息工程系線性假設(shè)法（算例）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/644中南大學測繪與國土信息工程系t檢驗法第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/645中南大學測繪與國土信息工程系t檢驗法（算例）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析點號1234d-7.756.5-12.25qd0.6250.3750.3750.625md1.4551.1271.1271.455t-5.335.77-0.891.55判斷動動不動不動2024/9/646中南大學測繪與國土信息工程系t檢驗法（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)點位穩(wěn)定性分析2024/9/647中南大學測繪與國土信息工程系t檢驗法（算例2）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/648中南大學測繪與國土信息工程系t檢驗法（算例2）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析點號1234d-6.01.250.754.0qd0.6250.3750.3750.625md1.4551.1271.1271.455t-4.121.11-0.662.75判斷動不動不動動?2024/9/649中南大學測繪與國土信息工程系作業(yè)：利用上述算例數(shù)據(jù)，設(shè)計一新的算例，要求：1、不改變平差后觀測值的改正數(shù)，即，V1，V2與上述算例相同。2、不改變平差后3、4兩點的相互關(guān)系。3、用線性假設(shè)法進行單點檢驗時，1點為動點，2、3、4三點為不動，用上述t檢驗法時，1、4兩點為動，2、3兩點為不動。說明算例設(shè)計過程，并且分別用線性假設(shè)方法及t檢驗法進行變形分析。2024/9/650中南大學測繪與國土信息工程系相對誤差橢圓法（1）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/651中南大學測繪與國土信息工程系相對誤差橢圓法（2）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/652中南大學測繪與國土信息工程系相對誤差橢圓法（3）第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/653中南大學測繪與國土信息工程系迭代權(quán)平差法第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/654中南大學測繪與國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)點位穩(wěn)定性分析2024/9/655中南大學測繪與國土信息工程系迭代權(quán)平差法－算例第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/656中南大學測繪與國土信息工程系迭代權(quán)平差法－算例第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析1234點名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，B、C為穩(wěn)定點2024/9/657中南大學測繪與國土信息工程系迭代權(quán)平差法－算例第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析1234點名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，A、B、C為穩(wěn)定點2024/9/658中南大學測繪與國土信息工程系迭代權(quán)平差法—坐標轉(zhuǎn)換法第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析2024/9/659中南大學測繪與國土信息工程系迭代權(quán)平差法－坐標轉(zhuǎn)換算例第3節(jié)點位穩(wěn)定性分析12(t=0.15)3(t=0.08)4(t＝0）點名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，A、B、C為穩(wěn)定點2024/9/660中南大學測繪與國土信息工程系§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)誤差對變形分析的影響系統(tǒng)誤差的檢驗系統(tǒng)誤差剔除2024/9/661中南大學測繪與國土信息工程系系統(tǒng)誤差對變形分析的影響第4節(jié)變形分析中系統(tǒng)誤差的影響與剔除2024/9/662中南大學測繪與國土信息工程系系統(tǒng)誤差的檢驗第4節(jié)變形分析中系統(tǒng)誤差的影響與剔除2024/9/663中南大學測繪與國土信息工程系系統(tǒng)誤差剔除（觀測方案相同）第4節(jié)變形分析中系統(tǒng)誤差的影響與剔除2024/9/664中南大學測繪與國土信息工程系系統(tǒng)誤差剔除（觀測方案不同）第4節(jié)變形分析中系統(tǒng)誤差的影響與剔除2024/9/665中南大學測繪與國土信息工程系網(wǎng)中有相對穩(wěn)定點第5節(jié)變形觀測問題的綜合處理可采用經(jīng)典平差、擬穩(wěn)平差。當采用經(jīng)典平差時，變