测量机器人在变形监测中的应用（大全五篇）

第一篇：测量机器人在变形监测中的应用

测量机器人在变形监测中的应用

四川永鸿测绘有限公司 刘有胜

【摘要】近些年来，随着科技的快速发展，测量机器人的应用也越来越多。其技术发展也越来越先进。测量机器人具有全时工作、偶然误差影响小的特点。在危险的环境里面应用广泛。随着市政建设发展加速、大型基础设施建设、精密安装工程的快速发展。测量机器人将会产生更广的应用。这其中就主要体现在变形监测方面。1.测量机器人

现在的测量机器人实际上是一台自动全站仪。它主要包括坐标系统、操纵器、换能器、计算机和控制器、闭路控制传感器、决定制作、目标捕获和集成传感器等几大部分。这其中最关键的技术应该属于操纵器。操纵器主要实现控制机器人的自动获取数据以及获取数据是的设备状态。

测量机器人的坐标系统为球面的坐标系统，在水平面上可以实现360度、纵坐标范围内180度的范围内寻找目标。这个只是理想的状态。除去机器人基座部分以及观测距离内的倾角范围。实际纵向一般在130度左右。

操纵器控制机器人的旋转。包括水平的和垂直的旋转。由计算机控制器和闭路控制传感器来传达指令给操纵器。操纵器按照指令完成旋转。

决定制作主要用于发现目标, 如采用模拟人识别图像的方法(称试探分析)或对目标局部特征分析的方法(称句法分析)进行影像匹配。现在大部分的做法是在目标上设置一定数量的棱镜。用棱镜替代观测目标。

目标获取用于精确地照准目标, 常采用开窗法、阀值法、区域分割法、回光信号最强法以及方形螺旋式扫描法等；集成传感器包括采用距离、角度、温度、气压等传感器获取各种观测值。由影像传感器构成的视频成像系统通过影像生成、影像获取和影像处理, 在计算机和控制器的操纵下实现自动跟踪和精确照准目标, 从而获取物体或物体某部分的长度、厚度、宽度、方位、2 维和3 维坐标等信息, 进而得到物体的形态及其随时间的变化。2.变形监测

变形监测主要涉及大型的水利工程、工程实施中的精密工程、地质灾害、水文变化等方面。最常见的主要为大型水利工程以及地址灾害监测。特别是近年来四川地质灾害、地震频发。这方面的应用较为广泛。

根据《工程测量规范GB 50026-2007》，变形监测是指对建构筑物及其地基、建筑基坑或一定范围内的岩体及土体的位移、沉降、倾斜、挠度、裂缝和相关影响因素（如地下水、温度、应力应变等）进行监测，并提供变形分析预报的过程。

变形监测的内容，应根据变形体的性质和地基情况决定。对水利工程建筑物主要观测水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测，这些内容称为外部观测。为了了解建筑物(如大坝)内部结构的情况，还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测，这些内容常称为内部观测，在进行变形监测数据处理时，特别是对变形原因做物理解释时，必须将内、外观测资料结合起来进行分析。3.学习测量

任何智能的设备均需要有一定的规则，就比如说计算机的运行。必须有一个规范的操作系统。测量机器人也一样，在机器人正式开始工作之前。应该为机器人设计一套符合观测目标及目的的一套完整性较强的观测规则。这就需要进行学习测量。

学习测量字面上的意思就是学习如何对目标进行观测以及如何观测最省时省力、最科学、精度最高。就算是一个人也需要进行学习测量。

学习测量为以后的重复观测制定了一个全面的完善的观测规则。

按照学习测量取得的成果，对机器人进行相关的参数设置。按照相关的参数以及观测目的设置操纵器的旋转方案。比如观测间隔、观测方法、数据备份、主要的观测方向等。4.机器人配置

为了顺利的完成整个的观测任务，必须给机器人以后勤保障：

第一：电源问题，大部分的变形观测项目均为野外。要保证机器人有稳定持续的地理供应。在电力故障时应该有相应的保障机制，比如启动后备电源UPS或者是备用电力线路供应。

第二;由于变形观测是一项长期的数据观测，会产生较大的数据量。应该有完善的数据管理系统。最好提供无线方式的数据传输。实时对数据进行管理。或者是有备用硬盘。

第三：应该有完善的机器人安装环境。机器人安装台座应该是稳定的，其观测环境应该有避雷、避雨的相关设施。5.获取数据

主要有有线的无线方式获取机器人重复观测获取的数据。准确记录观测值的时间点。因为变形观测主要的目的就是对各个时间段的数据进行分析处理，建立相对应的模型，然后对变形值进行相关的分析。

有线方式：在较短的距离内可以采用有线方式进行数据传输，可以手动下载数据。也可以自动的按时间进行数据下载。这种方式获取数据效率比较高。但是受数据传输线长度的限制。

无线方式：可以采用CDMA、GSM、GPRS等方式进行数据传输。这种方式理论上来说没有距离的限制。但是受天气、信号干扰等的影响。数据传输效率不高。安全性能也不高。6.结论

测量机器人可以实现全天候、危险环境、测量数据误差一致等特性。在变形观测中具有重大的实际应用意义。能够获取大量的短时间内的重复数据。并且其获取的数据相对误差均一致。可以大大提升外业观测的精度及进度。测量机器人属于一个特定的装备。其装备本身的精度以及配套设备的质量将决定该设备的性能。比如：在外业观测中，因条件限制。机器人的电源解决方案，机器人本身存储数据的能力等都将制约机器人的测量工作。

第二篇：变形监测技术与应用教学大纲

《变形监测技术与应用》教学大纲

课程名称(英文)：变形监测技术与应用（Deformation monitoring technique and its application）

课程代码：0806A06 课程类别：专业主干课程 学 时：34学时 学 分：2学分 考核方式：考试

适用对象：2009级摄影测量与遥感专科专业

一、课程简介

本课程是测绘工程专业学生的一门专业必修课。本课程结合具体工程建筑物的变形监测的要求和特点，详细介绍建筑物变形监测的理论、技术、方法和仪器等内容，对变形监测的数据分析方法和处理技术也作了系统的介绍。通过本课程的学习，学生能较熟练地解决各种工程建筑物的变形监测问题，具备处理和分析监测数据的基本能力。本课程授课一学期，每周3学时，总计为34学时。

二、教学目的及要求

本课程主要教学目的在于使学生了解安全监测的目的与意义及引起建筑物变形的因素；了解建筑物垂直位移的常用观测方法和特点；了解建筑物水平位移测量的常用方法和要求；了解常用传感器的工作原理及其特性；了解变形监测自动化系统的布设方法；了解我国自动化监测技术的现状及发展趋势；了解变形监测资料分析的基本内容和要求。掌握回归分析法、方差分析与逐步回归分析的原理；了解安全监控专家系统的基本结构、原理和要求，三、教学重点及难点

教学重点： 变形监测的目的和意义以及引起建筑物变形的因素，掌握各种工程建筑物的变形监测内容、监测方法和监测数据的分析处理能力。

教学难点：变形监测资料的分析、变形监测自动化系统的布设方法、监控专家系统的基本结构、原理。

四、与其它课程的关系

先修课程：《控制测量学》、《数字测图原理与方法》、《测量平差》、《工程测量学》 等课程。

五、教学内容

第1章 概述（2学时）

本章主要教学内容： 1.1 变形监测的目的与意义 1.2 变形监测的主要内容 1.3 变形监测的精度和周期 1.4 变形监测系统设计 1.5 变形监测技术进展

本章教学目的及要求：掌握变形监测的目的和意义、变形监测的主要内容以及变形监测的精度和周期、变形监测系统设计。

本章教学重点及难点：变形监测的主要内容、变形监测的精度和周期、变形监测系统设计。

第2章 沉降监测技术（4学时）

本章主要教学内容： 2.1 概述

2.2 精密水准测量 2.3 精密三角高程测量 2.4 液体静力水准测量

本章教学目的及要求：掌握精密水准测量、精密三角高程测量的观测方法实施方法。

本章教学重点及难点：精密水准测量、精密三角高程测量。

第3章 水平位移监测（6学时）

本章主要教学内容： 3.1 概述 3.2 交会法观测 3.3 精密导线测量 3.4 全站仪观测 3.5 视准线测量 3.6 引张线测量 3.7 垂线测量 3.8 激光准直测量

本章教学目的及要求：掌握交会法观测、精密导线测量、全站仪观测技术、视准线测量、引张线测量、垂线测量、激光准直测量的方法。

本章教学重点及难点：交会法观测、精密导线测量。

第4章 建筑物内部监测（4学时）

本章主要教学内容： 4.1 内部位移监测 4.2 应力／应变监测 4.3 地下水位及渗流监测 4.4 挠度监测 4.5 裂缝监测 4.6 光纤监测技术

本章教学目的及要求：掌握建筑物内部位移监测、应力／应变监测、地下水位及渗流监测、挠度监测、裂缝监测的方法及工程应用。

本章教学重点及难点：应力／应变监测、挠度监测、光纤监测技术。

第5章 GPS在变形监测中的应用（4学时）

本章主要教学内容： 5.1 概述

5.2 GPS定位基本原理 5.3 GPS实时监测技术 5.4 GPS一机多天线监测技术 本章教学目的及要求：GPS定位在变形监测中的应用方法以及GPS一机多天线监测技术在工程变形监测中的应用。

本章教学重点及难点：GPS一机多天线监测技术。

第6章 自动化监测技术（4学时）

本章主要教学内容： 6.1 概述

6.2 自动化监测系统设计

6.3 通用分布式测量控制单元(MCU)原理及应用 6.4 安全监测自动化系统设计示例

本章教学目的及要求：了解常用传感器的工作原理及其特性，了解变形监测自动化系统的布设方法。了解我国自动化监测技术的现状及发展趋势。

本章教学重点及难点：自动化监测系统设计、通用分布式测量控制单元(MCU)原理及应用。

第7章 监测资料的整编与分析（4学时）

本章主要教学内容： 7.1 监测资料的整编 7.2 监测资料的分析 7.3 监测数据的预处理

本章教学目的及要求：了解变形监测资料分析的基本内容和要求。掌握回归分析法、方差分析与逐步回归分析的原理。了解大坝安全监测的几种常用监控模型，掌握利用原型监测数据建立统计模型的基本方法。了解确定性模型与混合模型的建立原理。

本章教学重点及难点：监测资料的分析、监测数据的预处理。

第8章 变形监测数学模型及应用（6学时）

本章主要教学内容： 8.1 概述

8.2 统计模型的建立 8.3 灰色系统分析模型 8.4 时间序列分析模型

本章教学目的及要求：掌握常用统计模型的建立和分析方法。本章教学重点及难点：灰色系统分析模型、时间序列分析模型。

六、教材及参考书

1、教材：

《变形监测技术与应用》，岳建平，田林亚 主编，国防工业出版社，2007

2、教学参考书：

①《变形监测技术与应用》，伊晓东 等主编，黄河水利出版社，2007 ②《变形监测新方法及其应用》，何秀凤 著，科学出版社，2007 ③《工程安全监测技术》，刘大义，胡建忠 主编，水利水电出版社，2007 ④《动态变形观测与预报》，栾元重，吕法奎，班训海 编著，中国农业科学出版社，2007 执笔人：张兵 审核人：田建文 审批人：赵旭阳

第三篇：总结 变形监测

总结

通过过去的六周对《变形监测技术及应用》的学习，让我对变形监测有了初步的了解以及更深一层的认识。首先知道了变形、变形体和变形监测等的概念。并且对变形监测所涵盖的范围，对变形监测的对象、内容、目的与意义有了清楚地了解及认识。其次学习到了变形监测两大类的监测方法、变形监测点和变形监测网数据处理的方法与变形监测网的稳定性分析。虽然在变形监测网数据处理的方法与变形监测网的稳定性分析学习的不是很透彻，但是也是有了很深刻印象。同时还了解了一下变形监测技术发展史。

变形监测中主要分为：工程建筑物变形的监测、基坑工程施工监测、边坡工程变形监测、桥梁变形观测。而变形监测的种类也分成了水平位移监测、垂直位移监测、倾斜观测、挠度观测、裂缝观测、摆动和转动观测，以及其具体监（观）测设计和方法等种类。并且通过几次室外的实习，深刻的学习到了什么是垂直位移监测，知道了如何将理论应用到实际中。更加认识到了变形监测的重要性。此外通过对边坡工程变形监测的学习，我学习到了边坡工程监测的目的、监测特点、内容、技术手段、方案审计以及最后的工作施工和监测资料汇总分析。并且通过老师的讲解，也知道到了一些书本上没有提到的注意事项，以及老师在以往的工作时的经验总结。同时也学习到了，一些比较陌生的测绘术语，像基坑工程监测，知道了他的概念，监测意义、方法等。真的是受益匪浅啊！

即使对这门课程只有六周的学习，但感觉学到的东西真的很多。认识到了变形监测在测量中有着不可动摇的地位。虽然在这学习中会遇到不少的问题，但通过看书以及上网查询资料，还是将他们打败了。无论将来是否会从事有关方面的工作，但这次短暂的学习必将会成为我一笔非常宝贵的财富。

第四篇：变形监测技术报告

时代广场项目变形观测

技 术 报 告

辽宁科技大学测绘教研室

2010年11月

报告编写人：***

基坑支护监测方案 工程概况及周围环境

1.1工程概况

基坑尺寸约100x100m。

该工程主体建筑由辽宁科技大学建筑设计研究院设计，主楼24层，其余范围均为全地下室，地下室计3层，设计±0.000标高相当于黄海高程7.950m，地下三层各部分的楼板标高均有错位，基础底板板面标高分别为-13.050，地下二层板面标高分别为-9.850，地下一层板面标高为-6.650，地下室顶板标高分别为-1.850。主楼基础的承台厚度一般为2m，底板厚度0.9m；其余范围基础的承台厚度一般为1.55m，底板厚度0.8m。工程桩采用钻孔灌注桩，自然地坪及周边道路人行道的绝对标高在6.670m～7.770m之间变化，设计分别取7.100m及7.800m作为设计室外地坪标高，综合考虑地下室基础及垫层厚度后：该基坑设计开挖深度分别为13m、13.55m、13.9m、14.25m。为有效控制基坑的变形，沿竖向设置三道钢筋混凝土支撑。1.2 周围环境

本工程地下室南侧部分地下室外墙距离千山路道路边线最近处约18m，千山路下埋设有大量的市政、电力、煤气管道，但距离基坑均比较远。

基坑东侧为千山街，地下室距离千山街道路边线约13m，路下埋有电缆、煤气、自来水、雨水、污水等管线。

基坑西侧为小学教学楼，4层框架，地下室距离学校建筑最近处约13m，距离学校围墙约11.6m。

方案依据及技术标准

(1)辽宁科技大学建筑设计研究院《时代广场基坑支护设计说明》；(2)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)；(3)《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；(4)《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97)； 监测目的及内容

3.1测试目的

在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，以确保工程的顺利进行，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计参数。

基坑监测的目的如下：

(1)检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，指导基坑开挖和支护结构的施工。

(2)确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全。

(3)积累工程经验，为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供依据。3.2测试内容

根据本工程的具体情况，依据有关规范的规定和围护设计方案及业主对施工监测工作的要求，对以下方面进行监测：

(1).基坑周围环境监测：主要包括周围建筑物及道路的沉降等，共布置24个测点(S1～S24)； 4 监测仪器与测点的埋设

(1)测点埋设：测点应选在建筑物的墙角、人行道路等处。在设计位置使用电锤埋设一沉降监测标点，如埋设不便，也可用红漆标记。

(2)仪器：采用日本拓普康仪器有限公司生产的NI005A型水准仪。

(3)监测：按三等水准要求测量。

5监测工期与监测频率

在导墙施工前做好周围各环境监测点的设置并取得原始数据，基坑开挖前埋设好所需的已知点，并取得原始数据。

(1)周围环境监测应贯穿于地下室施工全过程，在导墙施工前对周围环境作一次全面的普查，记录好最初的原始观测数据，以便与基坑工程中监测结果进行比较。导墙及地下连续墙施工时一周观测一次，在土方开挖期间每3天观测一次，其余间隔5天1次。

(2)其它监测项目挖土期间每天观测一次，当测试项目的数据到达警戒值附近或数据波动起伏较大时，则加密观测次数，必要时进行不间断的连续观测。监测资料整理与成果分析

6.1 监测资料整理与成果分析

监测资料整理与成果分析，对沉降、水平位移等进行资料整理与分析，直接制图打印。现场提供以下数据：

(1)沉降：地下连续墙墙顶、支撑立柱及周围环境监测点的沉降和沉降速率(2)水平位移：地下连续墙墙顶各测点的水平位移和水平位移速率；墙、土体的最大水平位移、位移速率及最大水平位移深度，遇位移速率超过报警值时，还提供水平位移与深度关系曲线、水平位移时程曲线。6.2提交的即时报告和监测报告

观测数据当天填入规定的记录表格，并提供即时报告给设计、监理及施工单位。基坑挖土施工开始后，每一周提供基坑开挖一周监测阶段总结报告，具体内容包括一周时间内所有监测项目的发展情况，内力或变形最大值以及最大值位置。监测过程中如测量值大于控制值时，应及时通知建设、监理、设计及施工等单位以便采取应急补救措施。

基坑监测结束后提交监测报告，其内容包括工程概况、遵循的标准文件及技术要求、测试目的与内容、测试仪器及测试方法、资料整理及成果分析、结论及建议等。质量保证和控制

7.1质量保证

(1)在时代广场基坑开挖监测工程中严格遵守《建筑基坑支护技术规程》等有关规范标准的要求，确保质量。

(2)派熟悉仪器使用方法和性能的测试人员进场，并严格按相应的操作规程进行操作。

(3)进场前做好仪器设备的标定工作，各监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且初始值的测试不得少于两次。基坑开挖施工前提供以下资料给各有关单位：

1）监测项目各测试点的平面布置图及剖面布置图；

2）各监测项目所采用的各测试仪器的型号、规格及各测试仪器和元件的标定资料； 3）各监测项目的初始数据。

(4)监测人员接甲方通知二天内进场，并服从工程总进度需要。(5)监测人员必须对数据的准确性负责，测试完毕后应签字备查。(6)监测数据应及时校核，如有异常应查找原因，及时采取措施。7.2技术指标

现场监测严格按下列控制标准进行控制：(1)环境监测：

测点允许沉降值待商定。

(2)地下连续墙墙体沿深度的水平位移监测：

预警值：水平位移30mm,水平位移速率5mm/天。(3)土体水平位移监测：

预警值：水平位移40mm,水平位移速率5mm/天。

(8)其它监测项目控制标准：数值不出现急剧变化。

在施工期间，若上述控制标准中有一项标准未达到满足,应立即通知业主及监理公司，并密切配合业主、监理公司及设计，提出合理化的建议措施，以保证工程安全顺利施工。业主与施工单位应提供的配合要求

(1).协调环境监测点的保护；

(2).负责基坑内外地下水位测点的放样；协调做好水位测点的保护；

(3).负责基坑水平支撑内钢筋计埋设点的放样；负责墙体试验段的放样； 9文明生产与安全生产

从安全教育、安全防范、安全措施、安全保护等方面按有关规定，认真做好文明施工，做到“文明生产”与“安全生产”。

(1)对参与施工的所有人员经常进行施工安全教育，选派专职安全员专门负责安全工作；

(2)场内安全标志醒日；

(5)合理进行场地布置，各种材料堆放整齐，进出道路畅通，保持场内整洁；

(6)作好施工现场的卫生工作；

第五篇：《变形监测》考题大纲

变形观测大纲要求

1、什么是变形观测？变形监测是对变形体上的监测点进行测量，亦称变形观测或形变测量。

2、变形监测的对象包括哪些？全球性、区域性、工程和局部变形监测

3、全球性变形监测包括哪些？a.地极移动监测b.地球板块运动监测c.地球旋转速率变化监测

4、变形监测网根据变形监测范围一般分两级布网，哪两级？首级网、次级网

5、变形监测网根据变形监测范围一般由哪几类点构成？基准点、工作基点、变心监测点

6、变形监测网的基准点、工作基点、监测点的布设要求？基准点通常埋设在比较稳固的岩石上或变形影响之外，尽可能长期保存；工作基点应选在靠近观测目标且便于观测监测点位置；变心监测点在变形体上布设。

7、建筑物沉降观测，如果最后两个观测周期的平均沉降速率小于 0.02 mm/日,可以认为整体趋于稳定，如果各点的沉降速率均小于 0.02mm/日，即可终止观测；否则，应继续每 3个月观测一次，直至建筑物稳定为止。

8、工程建筑物变形观测的内容主要包括哪些？沉降监测、水平位移监测、倾斜监测、裂缝和挠度监测。

（9）变形观测值的必要精度主要应根据哪些确定？变形的大小、速率、仪器和方法能达到的实际精度

10、我国建筑设计部门提出研究高层建筑物的倾斜时，把倾斜值允许值的多少作为观测精度的指标？1/20

11、沉降是否进入稳定阶段，应由什么判断?由沉降量与时间关系曲线。

12、建筑主体倾斜观测应测定建筑顶部观测点相对于底部固定点或上层相对于下层观测点的哪些内容？清晰度、倾斜方向、倾斜速率

13、沉降观测标志一般分为哪些？墙（柱）标志、基础标志、隐蔽式标志

14、每个工程变形监测应至少有多少个基准点？3（15）监测基准网应多久测一次？3个月

16、控制网的精度矩阵的精度矩阵是什么？未知参数的方差阵Dxx或Qxx

17、控制网（测角、测边、边角）以及水准网、GPS控制网秩亏数的计算？（18）网的平均可靠性计算？28-33

19、名词解释：基准点、工作基点、监测点、参考网、相对网、秩亏自由网、拟稳平差?基准点：是用来定期检校工作基点的参考点。工作基点：是直接用来测定各监测点的参考点。监测点：是在变形体上布设的，能充分反映变形状态的点。参考网：指所有参考点被设置在变形体外，用于测量变形体上目标的“绝对”变形。相对网：是指网的全部点位于变形体上的监测网。

20.全球性变形监测技术包括哪些？a.甚长基线干涉测量；b.卫星激光测距；c.卫星重力探测技术

21、区域性变形监测技术包括哪些？a.高精度GPS形变测量；b.合成孔径雷达干

涉测量。

22、我国已经建立的高精度GPS网主要包括哪些？全国GPS一、二级网；国家GPS A、B级网；中国地壳运动观测网

23、工程和局部变形监测之外部监测的主要手段有哪些？a.常规地面测量方法；b.摄影测量方法；c.特殊监测方法；d.GPS监测法

24、简述引起变形观测的原因（包括客观原因和主观原因）？a.外部原因主要有：建筑物的自重、使用中的动荷载、振动或风力等因素引起的附加荷载、地下水位的升降、建筑物附近新工程施工对地基的扰动等。b.内部原因主要有：地质勘察不充分、设计错误、施工质量差、施工方法不当等。

25、简述变形观测所具有的特点？a.周期性重复观测；b.精度要求高；c.多种观测技术综合应用

26、简述固定基点、工作基点、观测点的布设要求及布设方法？固定基点：通常埋设在比较稳固的基岩上或变形影响之外，尽可能长期保存。使用时，应作稳定性检查或检验，并应以稳定或相对稳定的点作为测定变形的参考点。工作基点：应选在靠近观测目标且便于观测监测点位置。精度要求高，复测间隔时间长。变形监测点：变形监测点与工作基点组成次级网，复测间隔时间宜短一些。

27、监测方案的主要内容有哪些？变形监测的内容，包括基准点、工作基点和变形监测点的布设、监测网的设计和监测方法的选择。

28、监测网秩亏的原因是什么？误差方程系数阵和法方程系数阵产生秩亏的原因有形亏和数亏，前者是由于缺少必要的观测而引起的，后者是缺少必要的已知数据。

29、限差检验法进行参考点稳定性检验的缺点是什么？进行检验时两个基准点必需没变动，任何一个点发生变化都会发生较大的变动影响，这种方法只能用于已知两个基准点没有变动的情况。

30、回归分析与时间序列分析间的根本区别是什么？答：与回归分析方法不同的是，回归分析中的回归模型所描述的是因变量与不同于它的其他自变量之间的统计依赖关系，用回归分析分析模型预测就是从自变量中挖掘收集关于因变量未来时刻的信息，它是一个可用来解释某变形体系统内部运动的原因和各个因素之间的定量关系的因果模型。而时间序列分析则是讨论自回归模型所描述的因变量自身变化的统计规律，并不涉及与其他变量之间的关系，用这种模型进行预测仅仅是利用因变量自身的历史资料来挖掘信息。

31、灰色系统分析方法的优点是什么？答：灰色系统分析方法通常只有4个以上数据即可进行灰色建模，建模所需信息较少；不用知道原始数据分布的先验特征，通过有限次的生成便可将无规则序列或服从任何分布的任意光滑离散的原始序列转化为有规则序列；所建模型是常系数性质的，其参数分布是灰“色”的，因此可保持原系统的特征，能较好地反映系统的实际情况，建模精度较高。

32、工程建筑物变形监测的内容有哪些？答：a.建筑物沉降监测b.建筑物水平位移监测c.建筑物倾斜监测d.建筑物裂缝监测e.建筑物挠度监测

33、简述平均间歇法进行参考点稳定性分析的原理？答：假设两观测周期期间，网中所有控制点均没有变动，则可以把两周期的观测看成是对同一网进行的两次观测，由于这两次观测数据所求得的两组点位坐标或高程可以看成是一组双观测

2值。利用双观测值之差可计算观测值的单位权方差估值，从另一角度根据两周期观测成果计算联合单位权方差，比较和就可以检验所有的“两个观

222

测周期之间点位没有变动”的假设。

34、变形监测中的“五定原则”是指什么？答：锁依据的基准点、工作基点和被观测物上的变形观测点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本稳定；观测路线、镜位、程序和方法要固定。

35、简述时间序列分析建模的基本步骤？答：①用观测、调查、统计、抽样等方法取得被观测系统时间序列动态数据。②根据动态数据作相关图，进行相关分析，求自相关函数。相关图能显示出变化的趋势和周期，并能发现跳点和拐点。跳点是指与其他数据不一致的观测值。如果跳点是正确的观测值,在建模时应考虑进去,如果是反常现象，则应把跳点调整到期望值。拐点则是指时间序列从上升趋势突然变为下降趋势的点。如果存在拐点，则在建模时必须用不同的模型去分段拟合该时间序列，例如采用门限回归模型。③辨识合适的随机模型,进行曲线拟合,即用通用随机模型去拟合时间序列的观测数据。对于短的或简单的时间序列，可用趋势模型和季节模型加上误差来进行拟合。对于平稳时间序列，可用通用ARMA模型（自回归滑动平均模型）及其特殊情况的自回归模型、滑动平均模型或组合-ARMA模型等来进行拟合。当观测值多于50个时一般都采用ARMA模型。对于非平稳时间序列则要先将观测到的时间序列进行差分运算，化为平稳时间序列，再用适当模型去拟合这个差分序列。

36、简述灰色系统建模的基本步骤？答：a.累加生成 b.建模 c.求解参数，应用最小二乘法原理d.建立预测公式e.检验模型：①求出原始数据平均值和残差平均值（x和e）②求出原始数据方差与残差方差的均方差比值和小误差概率③进行极比偏差值检验。

37、灰色系统建模进行累加的目的是什么？答：灰色系统建模过程中将许多的历史数据作累加处理，主要目的是为了获得数据间明显的指数规律，以便跟好的建立模型。

（38）根据允许变形值计算高程观测中误差？（39）变形分析的一般过程有哪些？4点

（40）水准网的经典平差、拟稳平差、秩亏自由网平差计算。