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變形監測

系統概述

随着现代城市建设的发展,變形監測越来越引起各个部门的重视。在管理上,我国于1998年由建设部颁布了变形测量规程;在理论上,国内外也有大量的论文、论著进行变形观测研究。

变形观测数据处理软件EpsDS 1.0是基于清华山维EPS平台开发的一套集变形数据分析与数据管理于一体的应用软件。它的前端数据采集软件是运行于WindowCE操作系统中的掌上机软件ElerCE 3.0,以及相应的内业数据处理软件EpsEler 3.0,与相应的控制网严密平差软件EPSNas,构成了清华山维變形監測一体化系统,实现了从数据采集到数据分析与管理一体化的作业流程。

变形观测数据处理软件EPSDS 1.0总结了现有变形观测的理论知识和实践经验,借鉴其它软件的优点,能系统化、规范化地进行变形分析。它可以对沉降、挠度、位移、测斜数据进行分析,使用清华山维EPS平台的信息映射与模板机制,自定义方便,扩展能力强。

一般的變形觀測任務包括:測定變形體的變形量、不均勻變形(變形差)及變形速度、計算周期變形量、周期變形速度、地基傾斜、局部傾斜、相對彎曲和構件傾斜等。

變形觀測結束後,應提交:變形觀測成果表、變形點位分布圖、各周期變形展開圖、變形量--時間曲線圖、變形速度--時間曲線、變形差--時間曲線圖、變形體等變形曲線圖、變形體等變形速度曲線圖、變形過程的回歸分析、預測和變形觀測分析報告等。

在变形(沉降、位移、挠度、测斜)观测中,应用变形观测数据处理软件EpsDS 1.0,可以按要求自动生成多种变形观测成果表、绘制复杂的曲线图、动态查询变形数据,有利于系统化、规范化变形分析工作。特别是系统的变形过程回归分析及预测功能,为变形过程的稳定性分析提供了科学依据。

軟件組成

數據采集以及預處理軟件:

ElerCE 3.0(基于PDA的观测电子记簿软件)以及相应的内业数据处理软件EpsEler 3.0、EPSNAS控制网严密平差软件;

變形觀測數據處理軟件:

EPSDS (EPS平台+ SSDeformation 模块)。

基本概念

工程項目

介绍工程項目前先介绍一下“变形体”,变形体是变形分析时划分的基本单元,如:建筑群里的一栋建筑物,桥梁的上游部分,大坝的一侧,变形体的确立是根据变形观测与分析的需要自由划分的。

现代变形观测已不仅仅局限于独立的个别变形体,而是涉及由若干变形体组成的变形体群(如建筑物组成的建筑群,整个居民小区等)。变形分析也随之扩展为区域变形分析。为便于变形观测数据管理,引入“工程項目”概念,工程項目由若干变形体、變形點、工作基點和基准網點组成。一个MDB数据文件可以包括若干个工程項目,但建议一个MDB文件只包含一个工程項目

基准網點

基准網點是离变形区相对较远,理论上可以认为稳定的点,一般要求在国家二等精度以上。在变形区四周的多个基准網點构成观测网,在进行变形观测前,要先对基准网进行观测检核,确保基准网稳定。然后从基准網點引出工作基點到变形体附近。

工作基點

工作基點是从基准網點引过来的控制点,在变形区域附近,相对變形點稳定,多个工作基點也构成网,每次观测前一般先对工作基點网进行稳定性观测,然后在工作基點上架设仪器观测变形体上的變形點。

變形點

變形點是固定在变形体上,与变形体一起变化(如沉降、位移)的点,变形观测时观测變形點的点位变化。

工程名

如居民小區名。

變形體名

如居民小區裏的一棟樓名或者編號。

工程屬性

工程地點、建設單位、設計單位、監理單位、測量單位、作業人、首次監測時間、觀測儀器和儀器型號等。

沈降點名

工程中某变形体上布设的變形點名或编号。

工程數據管理

工程数据采用树状结构存储管理。第一级为工程,第二级为该工程所属的变形体,第三级为工程所属变形体的變形點。工作基點、基准網點与变形体并列。图1为系统工程结构图。

圖1:工程結構圖

主要功能

  • 預處理

預處理是对野外采集的数据进行初步的整理与平差,输出野外数据报表,进行数据检核。

图 2:EPSEler数据处理界面

图 3:EPSNAS数据处理界面

  • 項目數據管理

图 4:項目數據管理

  • 各类變形點观测数据导入

图 5:数据导入

  • 參數配置

進行數據處理及成果圖表輸出之前,一些基本的處理參數需要配置。

參數配置之工程设置:

图 6:參數配置之工程设置

參數配置之分组设置:

图 7:參數配置之分组设置

參數配置之图廓设置:

图 8:參數配置之图廓设置

參數配置之回归分析设置:

图 9:參數配置之回归分析设置

參數配置之自动标注设置:

图 10:參數配置之自动标注设置

參數配置之图表输出设置:

图 11:參數配置之图表输出设置

  • 沈降分析

沈降量統計:

图 12:沉降量统计

沈降過程線:

图 13:沉降过程线

沈降過程線組合:

图 14:沉降过程线组合

平均沈降過程線:

图 15:平均沉降过程线


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