第一篇：变形监测读书报告
PS InSAR技术
在地表形变监测中的应用探讨
摘 要:利用InSAR技术监测地表形变,是目前国际上遥感领域发展较前沿的研究课题,而PS InSAR技术是InSAR技术的改进和提高。分析了制约InSAR技术监测地表形变的因素,介绍了PS InSAR的基本原理和数据处理的关键技术,结合国内外PS InSAR的应用现状展望了发展前景。关键词:PS InSAR;地表形变;监测 1 引 言
利用星载雷达进行差分干涉测量(InSAR)来监测地面地表形变,是目前国际上遥感领域发展较前沿的研究课题。它可以监测地球表面厘米级甚至毫米级的形变[1],如地震形变、地面沉降、火山运动、冰川漂移以及山体滑坡等。但雷达干涉测量技术受到多种条件的制约,例如基线几何去相关导致很多图像不能用于干涉测量、大气折射使得很多干涉图受到影响,有时,这些误差会严重污染形变信息,使得形变监测变得困难和不准确。意大利人Ferretti在研究同一地区的多幅干涉图时发现,在城市和岩石裸露的干燥地区存在大量稳定且亮度很高的反射 点,称为永久散射体(Permanent Scatterers,PS),由于这些反射点(一般而言小于一个像元)保持着良好的相位信息和幅度信息,可以通过监测这些离散点相位的变化来获取形变信息,这种方法很好地克服了时间去相干和大气信号对地表形变提取的影响[2]。本文分析了InSAR技术监测地表形变存在的问题,介绍了PS方法的基本原理和数据处理的关键技术,通过对国内外试验研究分析,证明即使周围地区的相关性不好,甚至生成单个干涉图时没有明显条纹,在PS上也能得到可靠的的数字高程模型,并监测毫米级的地表形变。2 InSAR技术监测地表形变存在的问题
InSAR技术的核心是利用相位观测值获取目标的几何特征及变化信息。干涉纹图中任一像元的相位表示的是雷达与该像元间距离的变化和该目标的散射相位变化之和。若两次观测期间散射相位保持稳定,则干涉相位反映的是两次观测期间目标与雷达间距离的变化,其中包含地形信息,地表形变以及大气活动引起的相位延迟。因此,可以根据各分量对干涉相位“贡献”的大小,分别解算出地形信息、两次观测期间目标沿雷达视线方向的变化量以及大气延迟量等[3]。由于干
涉相位对微小形变极其敏感,毫米级的形变在干涉相位中都会有所反映。因而,利用重复轨道观测获取的干涉相位,通过差分处理去除两次观测相位中的共有量(平地效应、地形相位和大气延迟等),可以得到形变相位,进而反算形变量。这就是差分干涉测量(D-InSAR)监测地表形变的基本原理[4]。制约InSAR技术监测地表形变的因素主要来自两个方面。2.1失相干
InSAR测量是根据干涉相位进行的,即由相位差求解变化量。对于干涉处理而言,一个重要的前提是存在相干性,即两景影像信号的相似性或相关性。准确获取干涉相位需满足相干条件失相干条件下难以获取真实的干涉相位。失相干可以分为3类[5],即:(1)空间失相干;(2)时间失相干;(3)目标的非相干移动。雷达两次观测同一目标时空间基线过长,则雷达观测视线张角增大,引起雷达回波信号数据谱和目标谱的偏移,当偏移量达到一定程度时,则完全失相干,这时的空间基线称为临界基线。受临界基线的限制,只有部分垂直基线小于临界基线的干涉像对才可以进行干涉处理。与空间失相干相比,时间失相干主要是由于重复观测期间目标散射特性变化,使得两次观测获取同一区域内信号不相干,如同一观测区域内地物类型的变化,植被生长因素影响等。雷达目标的非相干移动是指由于目标变化强度过大而空间范围较小,产生的相位梯度过大,超过了干涉相位的临界梯度。2.2大气延迟
受两次观测时刻大气波动影响,特别是对流层湿度和温度的变化,产生不同的相位延迟,在相位图上表现出延迟量的非均一性。对于大尺度微小形变监测而言,这种非均一的相位延迟量作为误差引入到形变相位中,影响了InSAR测量的精度。大气的成份随时间和空间的变化而变化,其变化特征在时间域呈高频,在空间域则相对较低。
分析上述两个问题可知:准确获取形变相位需要解决两个主要问题,即:(1)低相干性条件下相位解缠;(2)差分相位中形变相位与大气延迟相位的分离。前者在于利用少量相干目标的干涉相位来恢复真实相位,需要解决的是离散目标的相位解缠,以此反演地表变化,而后者则是研究从干涉相位或者差分相位中抑制或者分离出大气延迟相位,以提高待解算量。PS InSAR技术的基本原理
PS技术的核心思想是对永久散射体干涉相位进行时间序列分析,根据各相位分量的时空特征,估算大气波动,数字高程模型(Digital Elevation Mod-el,简称DEM)误差以及噪声等[6],将其从差分干涉相位中逐个分离,最终获取每个PS的线性和非线性形变速率、大气延迟(Atmosphere PhaseScreen)以及DEM误差。经PS方法处理,获取的年度形变率的精度可以达到毫米级[7]。该方法是基于大量的合成孔径雷达(SAR)数据(一般大于20甚至30景),从中筛选出具有稳定散射特性的相干点目标,构成离散点观测网络(较之常规的变形监测网密度更高),通过分析PS点目标相位变化获取地表形变状况。由于将永久散射体作为观测对象,降低了空间基线对相干性的影响,即使在临界基线的条件下,仍然可以通过分析PS差分干涉相位的变化反演形变信息。但该方法往往需要反映地表形变特征的先验模型,如线性形变速率模型。另外,为了提高散射体高程的估算精度,并进行大气校正,需要大量的SAR数据进行统计分析。
PS技术一般采用的线性形变模型提取点目标对应的形变量,如测量长时间下保持稳定移动速率的地表移动的现象。该方法的优点是能一次性地获取中尺度(约2000km2)范围内的地表形变信息。由于非线性形变可以用线性形变模型来模拟,因而一些非线性形变也可以通过线性形变测量得到。若观测对象表现出明显的非线性特征,并且形变量变化大,则在PS点目标覆盖的范围内出现了不连续的区域,产生不连续(空间和时间上的)的原因是由于形变本身超出了所采用的模型的边界条件。这种情况下,若利用基于线性模型估算的形变速率来反演一定时间内的形变量,则必将与实际情况相差较大。可以通过两种方法来弥补线性模型模拟非线性形变的不足,一种是采用非线性形变模型,另外一种是将长时间间隔分解为数个短时间段,利用函数模型模拟各个时间段内的形变量,进而求解非线性量[8]。非线性模拟的处理过程相当复杂,而且非常耗时,限制了其用于大面积的形变测量,但随着处理技术的进步,处理时间将逐步缩小,处理的范围也可以进一步扩大。PS InSAR数据处理的关键技术 4.1 影像配准
影像配准就是计算参考影像到待配准影像的影像坐标映射关系,再利用这个
关系对待配准影像实行坐标变换、影像插值和重采样,影像配准的精度要求达到子像元级[9],通常分粗配准和精配准两个阶段进行配准。如果在SAR图像中均匀地布设了一些角反射器,那么我们就可以用角反射器的精确位置来进行图像的配准和重采样。4.2 生成干涉图
给定要进行PS处理的N+1幅SAR图像,选择其中一个作为主图像,其余的作为从图像。主图像的选择主要考虑到空间基线、时间间隔、季节以及图象质量等因素;如果分析的结果表明主图像的相位受大气影响很大,则应该选取其他图像作为主图像。选定了一幅主图像和其他N幅从图像,就可以生成N幅干涉图,同时获得相干图以及重采样后的从图像等。在生成干涉图的同时,还应该去掉平地效应引起的相位。4.3 PS点的选取
PS点的选择对于地壳形变计算至关重要,一方面,PS点应该具有很高的稳定性,另一方面,探测PS点的概率应当尽可能的高,以至于大部分PS点可以有效地挑选出来。通常用设定相关阈值来判断PS点,如果某一目标的相关值始终大于某一给定的阈值,我们就认为它是一个P点。但是由于干涉图的基线偏差以及DEM误差,使得有的相关图无法判断PS点。如果DEM引起的相位变化以及目标运动引起的相位变化没有得到消除的话,相关值大小往往会被低估,因此有必要采用200~300m范围内的基线作为PS方法选取干涉影像的标准。4.4 地形相位去除
在生成干涉图的同时,我们已经去除了平地相位。为了分离出形变相位,还要通过外部DEM或者干涉生成的DEM来去除地形相位。4.5 获取形变信息
在去掉平地相位和地形相位之后,剩余的相位成份包括形变相位、大气相位(APS)、由DEM误差引起的地形误差相位、噪声相位等。有N幅干涉图,对每一个PS点也就有N个等式,假定一个相位变化模型(比如,线性模型)和大气模型,对这些等式进行联立运算,得到最优的形变速率、DEM误差和大气相位项APS。对经过APS修正的干涉图再次进行运算,就可以得到大气校正后的形变值。5 PS InSAR技术在地表形变监测中的应用实例
2001年,Ferretti等人首次将PS InSAR技术应用于监测意大利著名的Ancona大滑坡[9],该地区受到时间去相关的严重影响,用传统的InSAR技术效果甚微。这个城市收集到的所有34幅欧洲遥感卫星(ERS)雷达图像全部被利用,时间跨越超过5年,最大垂直基线超过1600m。结果表明,在PS点被确认的地方, DEM精度大大提高了,达到0.5m,而且,地表形变速度场也与地面真实情况相符[10]。
接着在Pomona沉降的研究中,Ferretti将PS技术与传统InSAR进行比较[11],表明PS技术在监测形变中有明显的优势,而且即使是最好的差分干涉情况(比如,很小的垂直基线),应用PS技术也能极大提高成果质量。之后,Colesanti等人又将PS方法与GPS、几何水准测量方法进行了比较[12],证明PS的结果是可信的,尤其适合大面积低成本的监测,协调使用这三种技术能更好地改善地面形变测量的质量和可靠度。
国内许多应用研究部门对此表现出浓厚兴趣。由中国科技部、欧空局等单位合作的“龙计划”,在三峡库区安装了角反射器,用于监测三峡地区泥石流、滑坡等地质灾害[13];中国地震局地壳应力研究所张景发、英国伦敦大学学院Peter等研究人员在西藏当雄活动断裂带区域安装了角反射器,用于监测地壳运动形变。虽然一时还无法得到最终结果,但该方法已显示出强大的生命力[14]。6 结论与展望
PS InSAR技术是雷达遥感发展的又一个新阶段,它充分发挥InSAR测量的优势,并对其所存在的失相关、大气影响、基线估计等问题进行了很好的解决,利用那些经历长时间间隔仍保持高相干性的单个像元的相位信息,将研究区所有可能得到的SAR影像充分利用起来,避免数据在时间上存在空隙,不仅可以监测毫米级地形形变,而且达到对整个区域面的连续监测,为精确研究地表形变提供了强有力的工具。但PS方法是基于统计学原理,其应用建立在海量SAR数据(大于20)之上,并且对数据的要求较高,这使得该方法的应用面和实时性有所局限。但是随着SAR数据的不断增加和更多的SAR卫星上天,数据资源越来越丰富,空间分辨率和重访周期也不断提高,PS InSAR的应用有望更加实用化。特别是人工角反射器的安装和利用,既可作为影像配准的控制点,又能提供高度可靠的相位信息,将会进一步提高PS InSAR技术的可行性和可靠性。
参考文献
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第二篇：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：变形监测实习总结
变
班级：测量1102班
形 监 测 实习总 结
第四组 组长：杨震
组员：刘江，纪为栋，任福磊，方子哥，陈斌，程瑜，陈斌，李久民
变形监测测量实习总结
变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变体形的形状、大小、及位置变化的空间状态和时间特征。在精密工程测量中，最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等。
变形监测工作的意义主要表现在两个方面：首先是掌握各种工程建筑物的稳定性，为安全运行诊断提供必要的信息，一遍及时发现问题并采取措施；其次是科学上的意义，包括根本的理解变形的机理，提高工程设计的理论，进行反馈设计以及建立有效的变形预报模型。
我们本次变形监测共进行两项内容：水平位移监测、垂直位移监测即沉降观测。
《变形监测》是工程测量专业重要的课程内容之一，按照培养目标和教学大纲的要求，我们进行了为期一周的课程实习。旨在通过本
次课程实习来加深对变形监测的基础理论、测量原理及方法的理解和掌握程度，切实提高我们的实践技能，初步掌握位移监测、沉降监测的基本方法，熟练使用作业各工序的仪器设备及作业过程等。测量过程中，大家都能熟练的操作仪器，并针对不同的实习内容的特点、具体情况等采用不同的观测方法及观测顺序，对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算，做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。各阶段的观测，都定时进行，不等漏测和补测。观测中严格遵循“五定”原则，即：通常所说的观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，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一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。通过以上措施，在客观上尽量减少了观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使观测沉降量和水平位移量更真实。
实习时间总是短暂而充实的，但通过实习，总能让我们学到新的知识，新的感悟。俗话说，实践是检验真理的惟一标准。在课堂上，我们学了很多理论知识，但是如果我们在实际当中不能灵活运用那就等于没学。实习就是将我们在课堂上学习的理论知识运用到实践中。为期一周的变形监测测量实习结束了，觉得自己学到了很多东西，对变形监测的整体概念有了更多的了解，深入的巩固了理论教学知识，提高了实际操作能力，原先老师在课堂上讲的测量知识也都在实践中得到应用，并发挥了重要作用，通过相互对照，将我的测量知识
和水平提高了很多，更加注重我们独立工作能力、自我管理能力。
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
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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。
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