一、GPS城市地面变形监测网的精度研究(论文文献综述)
曹炳强,刘智强,简程航,鲁泽宇,张双成,罗强[1](2021)在《北京市地面沉降监测高精度数据处理及分析》文中研究指明地面沉降是北京平原区最主要、影响面积最广泛且日趋严重的地质灾害之一。近年来地面沉降速率较大,累计沉降量不断增加,形成了多个沉降中心,沉降发育程度高的地区面积逐步增大。北京市早在2002年就开始建设基于全球卫星导航系统(GNSS)技术的监测系统,但随着北京城市的快速发展,一些监测点周边环境受到影响,势必会对监测成果精度产生一定影响。针对这个问题,简要介绍了北京市地面沉降监测项目,着重介绍了GNSS在北京市地面沉降监测中的应用,包括地面沉降监测网的构成以及沉降监测数据处理方案。对北京市2020年的GNSS监测数据进行处理及分析,结果显示基于GNSS得到的监测成果整体是可靠的,能够反映出北京市地面沉降发育的区域及发展态势。
杨霄[2](2021)在《菏泽市地面沉降因子识别体系与预测评估模型研究》文中研究说明多因素诱发的地面沉降是一种重要的自然地质灾害,影响着世界上许多城市地区的发展。不均匀的地面沉降会导致地裂缝等相应灾害的发展,对城市建筑物和基础设施造成损害,给人类的生产生活造成风险。本文以山东省菏泽市为研究对象,在充分搜集地面沉降相关历史、现状资料及实际监测数据的基础上,结合实地勘察,基于地理信息系统,综合采用理论分析、机器学习、数学建模和数值计算等手段,构建了一个通用的地面沉降评估模型。该模型采用机器学习方法可高效、便捷处理诱发地面沉降的多因子识别与预测评估问题。利用建立的模型定量化确定了影响菏泽市地面沉降发展的主要因子,并对菏泽市地面沉降的发展趋势进行了分析研究。本文的主要研究工作及成果如下:(1)详细搜集并调查了菏泽市的自然地理条件、区域基础地质以及水文地质和工程地质条件,然后结合现有的相关文献分析了研究区域的地面沉降的历史与现状情况,确定了地面沉降的影响因子。综合从多源数据集(数字高程模型、卫星遥感大数据、水文局和水务局的专题数据图及水资源报告等资料)中提取了影响菏泽市地面沉降的12个静态因子和3个动态因子。同时详细介绍了各因子的提取方法,并在GIS系统中建立了菏泽市地面沉降影响因子数据库。(2)基于遥感卫星数据集和山东省“四网合一”(水准监测网、GNSS监测网、分层标和基岩标监测、地下水位监测)地面沉降监测体系,结合InSAR遥感数据处理技术提取了 2017~2020年菏泽市地面沉降原始学习样本数据。将地面沉降原始数据学习样本数据集分为两份,一份占比70%作为机器学习训练样本数据集,一份占比30%作为机器学习检验样本数据集。将所有数据集导入随机森林模型中进行不断的迭代训练,得到了准确程度较高的菏泽市地面沉降因子识别及预测评估模型。(3)根据菏泽市各县区的降雨量时间序列监测数据的特征情况,为每个区域设计并建立了不同的降雨量SARIMA时序预测模型。研究模拟分析了2008~2020年菏泽市各县区的连续性降雨量月均值监测数据,确定了不同区域范围历史降雨的行为模式。经数据准备及预处理、数据转换、参数识别和模型检验后建立的SARIMA模型拟合优度较高。其具有较低的Ljung-Box Q值和显着大于0.05的p值,并且模型的残差均为白噪声,显示了该模型具有较高的精度和良好的预测能力。(4)通过分析研究区水文地质条件、地下含水岩组结构特征以及地下水流动状态,构建了菏泽市区域地下水概念模型。根据研究区实际情况,参考概念模型的边界性质、参数条件等构建了地下水运动的微分数学模型,确定了研究区地下水为非均质性、各向异性的三维非稳定流模型。在GIS系统中,将高分辨率的遥感地质资料、钻孔资料、地下水监测资料等数字化并转换为统一的格式,构建地下水数值模型数据库。再结合MODFLOW程序包,模拟分析了 2017年~2020年的地下水运动变化。结果表明,量化的地下水流模型可科学合理的预测地下水水流场动态变化。且在现状规划条件下,浅层地下水水位缓慢降低,深层地下水水位大部分地区逐步上升,仅漏斗处地下水缓慢下降。(5)本文在GIS平台的支持下,通过构建地面沉降影响因子数据库,将SARIMA模型、MODFLOW模型与机器学习模型相结合,建立了地面沉降的动态预测分析模型。并根据该模型预测分析了 2025年的菏泽市地面沉降的的分布情况。结果表明,本文提出的沉降分析模型在菏泽市地面沉降预测及防控中呈现出较好的模拟效果,能够从灾害风险预测、分布特征以及发展趋势等多方面实现了对菏泽市地面沉降风险的整体防控。
刘鹏山[3](2020)在《西二矿区地表塌陷监测设计及稳定性分析》文中研究说明西二矿区位于甘肃省金昌市境内,是金川镍矿的一部分,且是一个相对独立的矿体。前期使用充填采矿法,导致了西二矿区上覆围岩发生失稳,地表产生了多条环状错综裂缝,引发了明显的地表下沉与塌陷。现西二矿区采用无底柱分段相隔切割槽崩落法采矿是以1590水平作为第一个开采分段,5-7行现已进入崩落法采矿试验阶段。截至目前,金川矿山都是对西二矿区1630中段、1610中段等充填法开采造成的岩体运移进行诸多相关研究,而对崩落法开采造成地表下沉、沉降和地表稳定性的探究与分析成果甚少。本文的研究对象是金川矿山的西二矿区,在相关工程地质资料、监测资料和测量资料的基础上,以崩落法采矿引起的地表塌陷问题为主线,运用目前国际工程界公认的地表塌陷监测技术,对西二矿区地表塌陷监测及稳定性分析进行研究。本文根据塌陷监测资料,主要做了以下的研究工作:(1)对西二矿区地表塌陷区进行了现场踏勘,建立了一种高精度、高可靠性的塌陷监测网,并对塌陷监测误差进行了分析。结果表明,制定出了GPS静态相对定位的西二矿区崩落法开采引起地表塌陷的观测与解算方法。(2)在现场踏勘的基础上,对西二矿区进行地表塌陷监测设计研究,设计与布设监测网,并确定出监测周期。结果表明,获得了高精度的西二矿区地表塌陷监测数据,并对地表塌陷监测数据进行了精度评定分析。(3)利用塌陷区岩移移动数值模拟的方法,研究了西二矿区崩落法采矿全过程中地表水平、垂直和三维位移的变化特征,建立了崩落法开采引起的地表塌陷的三维模型,对地表稳定性进行了分析。结果表明,由于充填法开采形成的充填体的存在,在一定程度上影响了西二矿区崩落法采矿造成的周围岩体的移动。(4)分析了影响西二矿区崩落法采矿引起地表塌陷的各种因素,并模拟与探究了这些主要因素对地表塌陷的影响。结果表明,采空区、落矿区与地质构造的存在,在一定程度上影响了塌陷区的稳定性。(5)分析了崩落法开采的面积和深度对岩移规律的影响,并对西二矿区地表塌陷和地表变形的进一步发展进行了预测。表明随着崩落法开采的面积和深度的增大,西二矿区崩落法采矿对地表稳定性的干扰就剧烈。
王建文[4](2020)在《精密水准测量技术在重点沉降区监测中的应用》文中研究表明随着经济的飞速发展,华北平原长期开采深层地下水,导致了大面积地面沉降和伴生地裂缝。地面沉降严重影响了该地区的可持续发展,所以建立地面沉降监测网可及时有效地为地质灾害防治提供重要决策依据。精密水准测量一般指国家二等或二等以上的水准测量,是建立和维护国家现代测绘基准体系的基本方法,是国家高程控制的全面基础,是不可或缺的存在,并在沉降监测中扮演着重要的角色。国家一等水准网环线内布设地面沉降监测网水准点,在地面沉降明显的漏斗区内加密布设,尽可能利用国家水准点、城市高程网点及地下水动态监测点。沉降区域为平原区时,地势起伏较小,数据处理时一般仅需加入水准标尺长度误差改正和正常水准面不平行改正。为了能够提供精确的数据,准确可靠地反映地面高程变化,数据处理时决定加入了重力异常改正。为了大幅度提高水准路线上重力异常改正的可靠性,在全部水准点上均实测了加密重力值。通过对重点沉降区域地面沉降监测网观测数据的提取及检核,在保证整网数据正确性的前提下,推算了各点的概率高程,并加入水准标尺长度误差改正、正常水准面不平行改正以及用实测的加密重力值计算的重力异常改正,由于该沉降区域南北跨度高达到3度,为准确计算各沉降点的高程值,在数据处理时,加入了固体潮改正。经过平差后,获得高精度的1985国家高程基准高程成果。通过对两期地面沉降监测网重合点的比较,获得三个明显的沉降区域,确定了该沉降区域地面沉降范围及沉降速度,为该地区地质灾害防治提供理论依据。
李海君[5](2020)在《华北平原地表形变演化特征与影响因素分析研究》文中指出平原区地表大规模形变,可引发区域性地面沉降、地裂缝以及地面塌陷等地质灾害,直接威胁影响建(构)筑物以及生命线系统工程安全稳定运营。以人口密集、经济发达及形变监测历史悠久的华北平原为研究区域,针对大区域多元因素耦合作用下地表形变演化的主控因素识别与成因机理分析问题,依托中国地震局地震行业专项《大华北地区综合地球物理场观测》项目,基于开采-形变体积等量关系、构造-渗流多场流固耦合以与灾害风险评价等基本理论,采用多源背景场信息结构化存储、地统计分析、多场耦合数值模拟与综合评价、多目标优化等研究方法,开展了华北平原地表形变演化特征与影响因素分析研究。研究成果、方法可为区域形变灾害风险识别与减缓防控提供借鉴,同时对区域性工程设施选址、防灾规划编制具有重要意义。本文以华北平原地表形变演化主控因素识别与影响分析主线,通过多源形变背景场信息结构化数据存储设计与实现,构建了华北平原地表形变多源信息影响作用分析数据库;据此结合非参数秩相关、改进主成分法定量刻画了大区域多元因素耦合作用下华北平原地表形变时空演化特征与各因素影响作用关系;在此基础上,建立构造-渗流耦合数值模型进行了多元耦合影响作用下区域及典型形变区地表形变的演化过程,明确各因素对地表形变形成过程的影响以认知形变过程机理;综合形变影响因素与作用过程研究,构建地表形变灾害风险评价模型,将TOPSIS理论与多目标优化模型分别引入形变灾害风险评价以及形变监测网络站点优化研究,获取相对安全风险评价与防控区划结果及针对性监测、管控措施。主要研究工作与成果概述如下:(1)综述了地表形变监测、演化过程与成因机理分析及形变灾害风险评价等领域研究现状,讨论并提出环境岩土工程领域存在问题与关键研究方向。主要梳理地表形变监测手段与华北平原形变监测技术发展历程与问题;通过系统分析地表形变演化与成因分析方面理论、方法研究现状,探讨形变主控因素识别研究的数据支撑有效性为地表形变指标框架梳理归纳做铺垫;结合地表形变灾害风险评价模型与方法评述,讨论指标赋权主观性等问题。(2)综合形变、构造、地层与人类活动等多源背景场构建区域性多源信息影响作用分析数据库,应用地统计分析完成形变演化特征与主控因素识别。明晰了华北平原地表形变影响背景场现状,明确地表形变影响框架筛选原则、流程,设计与实现了构造运动、地质与水文地质、人类活动、形变监测等地表形结构化数据存储,整合40个指标共计113.8万条记录构建华北平原地表形变多源信息影响作用分析数据库。据此分三阶段完成形变演化特征、地下水开采形变体积等量宏观响应研究,辅以典型形变区PS-In SAR反演结果进行成因初判。(3)梳理构造-渗流耦合数值模拟理论,构建区域与典型形变区构造-渗流多场耦合地表形变数值模型,结合4类30种模拟情景,分析多元因素耦合作用形变影响,并完成地表形变影响因素敏感程度与影响作用差异性评价。基于COMSOL构建构造-渗流耦合数值模拟模型,针对构造形式与状态、地层分层与岩性、地下水开采以及综合因素耦合作用设定模拟方案,完成区域与典型形变区地表形变过程数值模拟。结果表明,地表形变量受构造幅度、岩土水位埋深、地下水开采影响显着,另随构造深度、作用角度变小,压缩层比例与土层厚度增大而呈微量增大;耦合作用下位移场形态受地下水开采与断裂构造发育控制,且综合影响略低于各因素形变量总和。经非参数相关与改进主成分方法进行各阶段多元因素敏感程度差异性与影响作用分析,可知,区内形变早期多因继承性构造运动所致,而后期深部地下水开采成为主要影响因素,其与深层水位变差及水位响应程度分别达-0.6661与-0.8321。(4)构建华北平原地表形变灾害风险评价指标体系,应用TOPSIS理论改进AHP方法进行危险性、易损性各维度指标合成进行风险区划,并结合区域线状工程设施、重点城市规划等条件完成风险管控区划研究。据灾害风险要素构成,应用灾害风险评价模型中孕灾环境、致灾因子、暴露程度以及防灾减灾等各构成要素共计19个指标数据与AHP权数组合,基于本文构建的TOPSIS权重优化模型完成偏安全的风险评价,并验证了计算结果与优化目标的一致性;在风险评价结果基础上,结合区内区域性线状工程展布与不同级别城市区划以及区域性调水工程影响确定风险管控区划以针对制定风险管控措施。(5)结合形变对研究区内监测网络站点建设、运行稳定性与监测质量影响,针对性进行选址稳定性与适宜性评价,确定了形变监测站点优化模型与方法。基于改进主成分分析法合成地表形变敏感程度差异性评价结果量化形变易发性,根据《全球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范》(GB_T28588-2012)等规范考虑地形、水体、植被、交通等要素进行选址、监测指标进行稳定性评价;据此综合形变灾害风险评价结果、已有站点有效利用以及重点工程运营服务效果定义适宜性并据此构建监测站点优化模型。经监测站点优化,最大插值误差减少约43.4%,其中新增站点稳定性、适宜性均值分别为0.6938与0.5379,且分布可较好兼顾高需求区形变监测需求。考虑多元因素耦合作用下区域性地表形变演化特征与成因机理分析复杂性,依托多源信息耦合数据库量化形变影响因素演化特征与影响作用方式,并借助多元因素耦合作用数值模拟进行形变演化机理分析被正式为有效途径。研究成果可进一步为特定尺度下地表形变时空演化主控因素差异分析及区域性线状工程形变灾害风险评价与防控措施研究具一定理论与现实意义,同时对形变监测网络质量评价与优化分析提供有益参考借鉴。
陈长坤[6](2019)在《基于自适应卡尔曼滤波的开采沉陷地表移动变形数据处理及预报研究》文中研究说明随着我国国民经济的发展以及社会的进步,我国能源结构正在向节能方向发生转变,但是煤炭在我国基础性能源的地位依然不可撼动,在主要的能源结构中仍占据着重要的且不可代替的地位。煤炭资源的高强度开采引起的地表塌陷破坏了耕地,给农业生产带来了极大影响,煤矸石污染矿区生态环境、污染水源,给生态环境造成不可逆影响。为了保护矿区生态环境并进行恢复与重建,及时、精确、可靠的获取矿区开采沉陷地表移动变形信息以及准确预报变形信息变得尤为重要。卡尔曼滤波模型通过建立开采沉陷地表移动变形的状态方程和量测方程来描述的系统的动态过程,它需要开采沉陷地表移动变形动态系统的数学模型和噪声先验知识,但开采沉陷过程中有些阶段很不稳定,使其对该阶段的数据处理及预报分析产生较大的偏差,会使精度和可靠性明显降低。针对开采沉陷地表移动变形数据处理及预报分析精度偏低的问题,本文提出了适用开采沉陷地表移动变形监测系统的自适应卡尔曼滤波模型,通过朱集东矿1222(1)工作面回采结合本文提出的自适应卡尔曼滤波模型对开采沉陷地表移动变形监测数据的处理及分析预报进行深入探究。本文所做的工作和成果如下:采用本文提出的滤波对矿区开采沉陷地表移动变形数据进行滤波处理。结论表明极大验后自适应卡尔曼滤波各期的残差稳定性高,但残差值均正值或负值,可能存在系统偏差;方差补偿自适应卡尔曼滤波残差中误差和残差稳定性次于方差分量自适应卡尔曼滤波;方差分量自适应的残差中误差最小且各期滤波残差比较稳定,能明显减弱卡尔曼滤波较大的滤波残差,效果明显。采用本文提出的滤波对GNSS CORS地表移动自动化实时监测站的三维空间位置坐标序列进行预报分析。得出方差分量自适应卡尔曼滤波预报残差稳定性高且密集程度高,在X坐标方向上预报残差整体减少60%,Y坐标方向上整体减少52%,H方向整体减少69%,残差离散程度分布更为均匀;平面位置预报精度和高程预报精度明显优于其他几种滤波。采用本文提出的方差分量自适应卡尔曼滤波对单基站CORS RTK获取的平面位置坐标和高程进行滤波处理。得出滤波后平面精度平均提升50%左右,高程精度平均提升70%左右,平面和高程精度均得到提升,高程精度提升更为明显;滤波后高程实测值与水准测量差值明显减少,成果精度和可靠性都得到提高,能基本满足开采沉陷地表移动变形参数解算对高程的精度要求。图[53]表[20]参[85]
许言,杨天亮,焦珣,吴建中[7](2017)在《上海地面沉降监测技术应用实践》文中指出地面沉降是全世界平原地区最主要和最突出的地质灾害之一,直接威胁着城市生态环境和重大基础设施安全,而沉降监测是地面沉降灾害防治中非常重要的一个环节。上海经过五十多年的探索与实践,已形成了较为系统的地面沉降监测网络。本文分析了国际地面沉降监测技术的应用现状,总结了上海市地面沉降监测网络建设概况与新技术的应用,分析了地面沉降监测技术的发展趋势,可为国内外地面沉降监测网络建设的发展提供借鉴与指导。
吕潇文,宋利,邵兴,罗建忠[8](2017)在《天津市地面沉降监测技术应用及发展建议》文中认为地面沉降监测是防治研究工作的基础,适当的监测方案可以及时准确反映地面沉降地质灾害发育情况。本文介绍了天津市地面沉降监测三十多年发展历程及应用现状,对水准测量、GPS监测、In SAR监测和分层标等监测手段进行对比论述,分析其适用性,并对地面沉降监测工作未来发展提出建议,为其他地面沉降灾害发育地区选取合理的地面沉降监测方案提供参考。
林波[9](2016)在《GNSS技术在变形监测中的应用》文中认为建筑物受到自身及其地基荷重和其他外力作用下,会产生的不同程度上沉降、倾斜、挠度、裂缝、位移等变形。所以要求建筑进行周期性的变形监测,变形监测的意义是提供建筑物在施工阶段和运营阶段中的安全保障,为以后建筑物的设计方案、施工、管理方法及科学研究提供可靠的资料。GNSS技术具有全天候、高精度、高自动化、高速度、监测站无需通视等众多方面的优点,使得GNSS技术应用在变形监测越来越广泛。本文的主要内容如下:(1)通过收集文献和查阅资料了解国内外对这一方面的研究现状,提出自己研究内容和研究意义:(2)在理论上主要研究GNSS在变形监测上的理论研究系统组成、基本理论、测量方法、变形监测的误差分析以及在变形监测中的应用五个方面;(3)同时介绍GNSS变形监测网的方案设计、对数据的处理方法和误差分析;(4)在实际应用上通过深圳平安金融大厦的施工变形监测,得到大楼的高、边长、大楼的摆动,根据各个时段变形量,得出大楼的变形量与温度、风速呈线性正相关;(5)通过银川七子桥的运营变形监测,得到大桥各期数据的变形量,并绘出大桥的变形趋势图。从而,清楚地了解到在大桥近期的运营阶段的健康状况。
吕伟才[10](2016)在《煤矿开采沉陷自动化监测系统研究》文中研究指明本论文针对开采沉陷监测的特点和存在的问题,结合淮南矿业(集团)有限责任公司的“地表移动自动化监测系统研究”项目,以GNSS CORS技术、网络通讯技术、移动PDA技术、GNSS定位技术、数据库技术等为支撑,通过系统设计与框架构建、关键算法研究、系统功能界定、数据管理规范化、软件实现、工程建设、设备研制、系统测试与工程应用等方面工作,成功建立了煤矿开采沉陷自动化监测系统(简称“CAuto Mos系统”),实现了地表移动变形信息快速采集、高精度解算、自动化处理、高效管理与分析的目标,为煤矿开采沉陷监测提供了新的集成监测技术及数据分析模式。本论文的主要研究工作及成果如下:(1)建立了CAuto Mos系统的监测网,构建了CAuto Mos系统的总体结构框架,为系统研究奠定了工程基础和指导思想。CAuto Mos系统监测网由定位基准框架、9个连续运行监测站、60个常规监测点组成;CAuto Mos系统总体框架主要由GNSS监测站子系统、GNSS基准站子系统、数据监控中心子系统、实时数据采集终端子系统和通讯子系统等组成。构成了一种集设备监控、数据采集、数据传输、数据处理与分析、沉陷监测与预警的适于连续实时监测和CORS RTK监测的地表移动自动化监测系统。(2)根据VRS技术基本原理,采用BDS/GPS双系统融合技术,构建了CAuto Mos系统的关键算法,为GNSS CORS系统的实现提供了理论和算法基础。建立了一种附有约束的网络RTK基准站间单历元模糊度快速解算方法,有效缩短了CORS RTK的初始化时间;建立了一种基于北斗三频约束的BDS/GPS双系统短基线模糊度单历元快速解算算法,以达到两个系统均能快速解算准确模糊度的目的。利用研究区域的实测数据对提出的算法进行验证,为解决CAuto Mos系统中连续运行监测站和实时数据采集终端系统高精度、快速定位问题提供了良好的理论基础和应用前景。(3)建立了CORS RTK测量获得的测点空间位置序列的卡尔曼滤波算法,提高了实时数据采集终端系统采用CORS RTK测量模式获得的空间位置的精度和可靠性,为高效、快速采集移动变形信息提供了技术保障。试验结果表明,采用卡尔曼滤波RTK测量,其平面位置精度不超过±2.5mm,完全满足开采沉陷监测对平面位置测量的精度要求;与水准测量高程相比,高程差值的中误差为±8.4mm,基本满足开采沉陷监测对高程测量的精度要求。(4)规范了开采沉陷(自动化)监测的信息管理工作,较好地解决了开采沉陷监测信息管理较混乱的局面。根据CAuto Mos系统的预定功能和目标,从属性数据结构、图形数据管理、移动终端和连续运行监测站发送到数据处理中心的必要信息格式等方面,对CAuto Mos系统的数据结构进行了定义,为实现CAuto Mos系统对信息进行高效管理提供基础,也为规范开采沉陷(自动化)监测及其他测量工程的信息管理进行了有益的探索。(5)成功研发了以数据监控中心软件(简称DMCS软件)、矿山开采沉陷综合数据处理与分析系统软件包(简称MISPAS软件包)、实时数据采集终端系统软件(简称CAuto Term S软件)为核心的,适于移动变形信息的快速采集、高精度解算、自动化处理、高效管理与分析的“煤矿开采沉陷自动化监测系统”软件平台,并从系统测试和系统应用两个层面对软件运行结果的正确性和预定功能实现的符合度进行了论证。
二、GPS城市地面变形监测网的精度研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、GPS城市地面变形监测网的精度研究(论文提纲范文)
(1)北京市地面沉降监测高精度数据处理及分析(论文提纲范文)
0 引言 |
1 沉降监测网的布设与监测 |
2 沉降监测网数据处理 |
2.1 GPS测量数据的预处理 |
2.2 基线解算 |
2.3 网平差方案 |
2.4 精度分析 |
3 沉降监测结果分析 |
4 结束语 |
(2)菏泽市地面沉降因子识别体系与预测评估模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 时空监测技术在地面沉降中的研究现状 |
1.2.2 地面沉降评估模型的研究现状 |
1.2.3 目前存在问题 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究主要内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 主要创新点 |
第二章 研究区概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气象条件 |
2.1.4 河流水系 |
2.2 区域基础地质 |
2.2.1 区域地层 |
2.2.2 地质构造 |
2.3 水文地质条件 |
2.3.1 地下水赋存条件与分布规律 |
2.3.2 地下水含水岩组分布 |
2.3.3 地下水补给、径流与排泄 |
2.4 地面沉降历史与现状 |
2.4.1 沉降历史 |
2.4.2 沉降现状 |
第三章 地面沉降诱发因子 |
3.1 因子的选择及来源 |
3.1.1 因子介绍 |
3.1.2 遥感卫星数据的收集 |
3.2 静态影响因子的选择与处理 |
3.2.1 高程、坡度 |
3.2.2 曲率 |
3.2.3 到河流的距离 |
3.2.4 地形湿度指数 |
3.2.5 地层岩性 |
3.2.6 距断层的距离 |
3.2.7 土地利用类型 |
3.2.8 可压缩层厚度 |
3.2.9 煤矿开采位置 |
3.3 动态影响因子的选择与处理 |
3.3.1 降雨量 |
3.3.2 地表水体 |
3.3.3 地下水水位 |
3.4 本章小结 |
第四章 地面沉降多因子识别及评估模型 |
4.1 原始学习样本数据 |
4.1.1 基础地理信息监测数据 |
4.1.2 数据处理方法 |
4.1.3 形变统计结果 |
4.2 机器学习算法原理 |
4.2.1 方法介绍 |
4.2.2 实施步骤 |
4.3 模型的实现及参数设定 |
4.3.1 数据的预处理 |
4.3.2 超参数的设置 |
4.3.3 精度的评判 |
4.3.4 特征变量重要性评估 |
4.4 实例应用分析 |
4.4.1 模型的建立 |
4.4.2 模型检验分析 |
4.4.3 结果分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 地面沉降动态模型预测 |
5.1 降雨动态预测模型 |
5.1.1 模型结构理论 |
5.1.2 基本方程及参数 |
5.1.3 具体操作方法 |
5.1.4 预测分析 |
5.2 地下水动态数值模型 |
5.2.1 水文地质概念模型 |
5.2.2 地下水流数学模型 |
5.2.3 地下水流数值模型的建立 |
5.2.4 模型参数的识别 |
5.2.5 模型校准与验证 |
5.2.6 地下水位动态预测 |
5.3 地面沉降的预测 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
在读期间参与的科研项目 |
在读期间发表的论文 |
在读期间申请的专利 |
在读期间获得的奖励 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)西二矿区地表塌陷监测设计及稳定性分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的、意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 论文研究和撰写过程 |
1.5.1 论文的工程背景 |
1.5.2 论文撰写过程 |
第二章 GPS定位原理及其误差分析研究 |
2.1 GPS定位技术概述 |
2.2 GPS相对定位原理 |
2.2.1 静态相对定位的概述 |
2.2.2 静态相对定位的观测方程及其解算 |
2.3 GPS相对定位的误差源 |
2.3.1 与GPS卫星有关的误差 |
2.3.2 与卫星信号传播有关的误差 |
2.3.3 与接收机有关的误差 |
2.4 本章小结 |
第三章 地表塌陷监测设计研究 |
3.1 塌陷区踏勘 |
3.2 收集资料 |
3.3 仪器准备及人员组织 |
3.4 监测网设计 |
3.4.1 矿体界线范围 |
3.4.2 监测网设计 |
3.5 监测外业技术设计 |
3.5.1 监测网点分布 |
3.5.2 监测点位选取原则 |
3.5.3 监测网点坐标放样 |
3.5.4 监测点埋设 |
3.6 监测内业技术设计 |
3.6.1 监测网的基准设计 |
3.6.2 监测网图形构成的特征条件 |
3.6.3 监测网的图形设计原则 |
3.7 监测周期设计 |
3.8 数据处理 |
3.9 本章小结 |
第四章 塌陷区岩体移动数值模拟研究 |
4.1 插值法数值模拟原理 |
4.1.1 Surfer软件简介 |
4.1.2 反距离加权插值法的原理 |
4.1.3 克里金插值法的原理 |
4.2 地表塌陷监测点位移分析 |
4.2.1 长周期地表塌陷监测点位移分析 |
4.2.2 短周期地表岩移监测点位移量分析 |
4.3 地表塌陷监测点位移特征分析 |
4.3.1 西二矿区GPS监测点水平位移矢量图与等值线图 |
4.3.2 西二矿区GPS监测点垂直位移等值线图 |
4.4 建立地表3D沉降模型模拟分析 |
4.4.1 建立长周期GPS测量地表3D沉降模型 |
4.4.2 建立短周期GPS测量地表沉降3D模型 |
4.5 本章小结 |
第五章 塌陷区地表稳定性分析 |
5.1 矿区地表裂缝变化趋势 |
5.1.1 地表裂缝监测 |
5.1.2 地表裂缝发育分布特征 |
5.2 西二矿区地表岩移沉降速率分析 |
5.2.1 塌陷区地表点下沉 |
5.2.2 裂隙点下沉 |
5.3 塌陷区微地震监测分析 |
5.4 塌陷区地表稳定性变化趋势 |
5.5 地表塌陷变化规律 |
5.5.1 地表塌陷影响因素分析 |
5.5.2 地表塌陷变形规律分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 采空区稳定性分析 |
6.1 矿山三维建模软件 |
6.1.1 Surpac6.3 软件简介 |
6.1.2 Dimine软件简介 |
6.2 建立三维模型 |
6.2.1 充填法采空区三维建模 |
6.2.2 落矿区三维建模 |
6.2.3 F8断层模拟 |
6.2.4 矿区地表地形图模拟 |
6.3 采空区充填体、落矿区与矿区塌陷地表地形图空间关系 |
6.4 地表沉降机理分析 |
6.4.1 断层对地表塌陷的影响 |
6.4.2 采空区对地表塌陷的影响 |
6.4.3 充填体对地表塌陷的影响 |
6.4.4 落矿区对地表塌陷的影响 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(4)精密水准测量技术在重点沉降区监测中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 地面沉降成因及其危害 |
1.3 地面沉降监测国内外技术进展 |
1.4 精密水准测量地面沉降监测现状 |
1.5 论文研究的主要内容 |
2 精密水准地面沉降监测技术理论基础 |
2.1 精密水准测量技术与实践应用 |
2.1.1 精密水准测量误差来源 |
2.1.2 精密水准测量一般规定 |
2.1.3 精密水准测量观测 |
2.1.4 水准测量的概算 |
2.2 沉降区监测技术与方法 |
2.3 利用精密水准测量技术进行沉降区监测 |
3 测区概况及地面沉降监测网布测 |
3.1 地面沉降监测区概况 |
3.2 地面沉降监测网布设 |
3.2.1 地面沉降监测网起算点布设 |
3.2.2 地面沉降监测网布设 |
3.3 地面沉降监测网水准观测 |
3.3.1 基本要求 |
3.3.2 各类高程点的观测 |
3.3.3 观测数据最终选取 |
3.4 地面沉降监测网水准点加密重力观测概况 |
4 地面沉降监测网数据处理 |
4.1 数据处理软件 |
4.2 数据处理基本原则 |
4.3 数据处理技术流程 |
4.4 数据整理 |
4.4.1 数据提取文件及内容 |
4.4.2 上下标连测数据提取与选用 |
4.5 水准概算 |
4.5.1 数据正确性与一致性的检核 |
4.5.2 推算各点的概略高程 |
4.5.3 起算点的分析与确定 |
4.6 平差计算 |
4.6.1 平差模型 |
4.6.2 平差方法 |
4.6.3 精度评定 |
4.7 地面沉降监测水准路线图 |
4.8 上期沉降数据处理概况 |
5 地面沉降监测网沉降分析及结论 |
5.1 沉降量计算 |
5.2 地面沉降量图绘制 |
5.3 地面沉降量等值线图绘制及沉降分析 |
5.4 结论 |
6 总结 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文 |
(5)华北平原地表形变演化特征与影响因素分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 地表形变演化特征与成因机理 |
1.2.1 地表形变演化特征 |
1.2.2 地表形变成因机理 |
1.3 地表形变监测研究 |
1.4 地表形变灾害风险评价 |
1.5 研究问题与研究内容 |
第二章 华北平原地表形变背景 |
2.1 自然地理概况 |
2.2 地质构造条件 |
2.2.1 地层条件 |
2.2.2 区域构造运动演化背景 |
2.2.3 深部地质构造 |
2.2.4 构造单元划分与活动断裂 |
2.3 新构造运动特征 |
2.3.1 区域新构造活动特征 |
2.3.2 现今区域构造应力场 |
2.3.3 现今地震活动性 |
2.4 水文地质条件 |
2.4.1 地下水系统划分 |
2.4.2 水文地质特征 |
2.5 地表形变场特征 |
2.5.1 地壳运动形变 |
2.5.2 地下水开采引发的地表形变 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于多源信息数据库的形变演化特征分析 |
3.1 地表形变影响指标体系 |
3.1.1 指标体系筛选与框架 |
3.1.2 地表形变评价指标筛选 |
3.2 地表形变影响指标的量化 |
3.2.1 构造本底条件 |
3.2.2 岩土地质条件 |
3.2.3 人类主要活动 |
3.3 华北平原地表形变数据库的建立 |
3.3.1 数据库的内容 |
3.3.2 数据库的形式 |
3.4 华北平原区地表形变场时空演化 |
3.4.1 背景构造形变演化 |
3.4.2 近期地表形变场演化特征 |
3.4.3 基于PS-In SAR的典型区形变反演 |
3.5 本章小结 |
第四章 多元因素耦合作用下地表形变数值模拟 |
4.1 地表形变数值模拟理论基础 |
4.1.1 构造-渗流耦合理论基础 |
4.1.2 地表形变影响因素与模拟情景 |
4.2 小区域、单断裂区域数值模拟与影响因素 |
4.2.1 地表形变演化过程数值模拟 |
4.2.2 不同构造运动类型与状态对形变差异影响 |
4.2.3 地下水开采条件对地表形变差异影响 |
4.2.4 综合作用对地表形变的影响 |
4.3 大区域、多断裂区域地表形变数值模拟演化分析 |
4.3.1 大区域、多断裂区域地表形变数值模型 |
4.3.2 模型模拟结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 地表形变影响因素敏感程度差异分析与应用 |
5.1 地表形变指标响应敏感程度分析 |
5.1.1 敏感程度评价方法 |
5.1.2 地表形变对影响指标响应程度分析 |
5.2 多元因素影响作用综合评价 |
5.2.1 评价方法概述 |
5.2.2 影响地表形变的主要作用 |
5.2.3 地表形变差异性分布特征评价 |
5.3 基于影响作用评价结果的监测站点稳定性分析 |
5.3.1 地表形变对监测站点影响概述 |
5.3.2 地表形变监测站点稳定性评价 |
5.4 本章小结 |
第六章 华北平原地表形变灾害风险评价 |
6.1 评价研究理论与方法 |
6.1.1 灾害风险理论 |
6.1.2 研究方法 |
6.2 华北平原地表形变风险评价 |
6.2.1 地表形变风险评价指标体系 |
6.2.2 华北平原地表形变危险性评价 |
6.2.3 华北平原地表形变易损性评价 |
6.2.4 地表形变灾害风险性评价与应用 |
6.3 华北平原地表形变灾害的风险管控措施 |
6.3.1 区域形变监测站点网络优化 |
6.3.2 区域形变灾害风险防控建议 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 创新点 |
7.3 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士期间发表的文章 |
攻读博士期间参与的科研项目 |
(6)基于自适应卡尔曼滤波的开采沉陷地表移动变形数据处理及预报研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 开采沉陷监测技术现状 |
1.3 卡尔曼滤波应用现状 |
1.4 研究意义 |
1.5 变形监测技术发展现状 |
1.5.1 变形监测模式 |
1.5.2 变形监测相关技术 |
1.5.3 变形监测相关数据处理方法 |
1.6 本文主要研究内容与技术路线 |
1.6.1 主要研究内容 |
1.6.2 主要技术路线 |
2 地表移动观测站概况 |
2.1 地表移动观测站设计概况 |
2.1.1 交通位置与自然地理条件 |
2.1.2 朱集东矿地质采矿条件简介 |
2.1.3 1222 (1)工作面地质采矿条件简介 |
2.1.4 监测站设计 |
2.2 自动化监测系统监测网布设概况 |
2.2.1 自动化监测系统监测网布设 |
2.2.2 基准站网的布设 |
2.2.3 自动化监测系统简介 |
2.3 连接测量及数据处理与质量评价 |
2.3.1 平面连接测量与平面数据处理及质量评价 |
2.3.2 高程连接测量 |
2.4 本章小结 |
3 卡尔曼滤波模型理论基础 |
3.1 经典卡尔曼滤波模型基础 |
3.1.1 连续线性系统的卡尔曼滤波 |
3.1.2 离散线性系统的卡尔曼滤波 |
3.1.3 动态测量系统的卡尔曼滤波 |
3.2 自适应卡尔曼滤波模型基础 |
3.2.1 极大验后自适应卡尔曼滤波 |
3.2.2 方差分量自适应卡尔曼滤波 |
3.2.3 方差补偿自适应卡尔曼滤波 |
3.3 自适应卡尔曼滤波程序设计与实现 |
3.3.1 极大验后自适应卡尔曼滤波程序设计 |
3.3.2 方差分量自适应卡尔曼滤波程序设计 |
3.3.3 方差补偿自适应卡尔曼滤波程序设计 |
3.3.4 自适应卡尔曼滤波程序实现 |
3.4 本章小结 |
4 自适应卡尔曼滤波在地表移动变形监测中的应用分析 |
4.1 矿区地表移动变形监测中的应用分析 |
4.1.1 滤波模型及滤波初值的确定 |
4.1.2 滤波数据处理及精度分析 |
4.2 GNSS CORS地表移动变形自动化监测系统坐标序列预报分析 |
4.2.1 滤波模型以及滤波初值的确定 |
4.2.2 滤波预报及预报精度分析 |
4.3 改善单基站CORS RTK测量精度的自适应滤波分析 |
4.3.1 滤波模型及滤波初值的确定 |
4.3.2 滤波数据处理及精度分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(7)上海地面沉降监测技术应用实践(论文提纲范文)
1 国际地面沉降监测技术应用概况 |
1.1 传统监测技术的应用 |
1.2 GPS技术的应用 |
1.3 In SAR技术的应用 |
1.4 地面沉降监测技术发展趋势 |
2 上海市地面沉降监测网络建设概况 |
3 上海地面沉降监测技术的应用实践与探索 |
3.1 传统监测技术的应用 |
3.2 新监测技术的发展应用 |
3.3 信息化新技术在地面沉降监测中的应用 |
3.4 探索与发展 |
4 结语 |
(8)天津市地面沉降监测技术应用及发展建议(论文提纲范文)
1 天津市地面沉降监测工作历程 |
2 地面沉降监测技术应用现状 |
2.1 地面沉降水准监测 |
2.2 地面沉降GPS监测 |
2.3 地面沉降In SAR监测 |
2.4 地面沉降分层标监测 |
3 地面沉降监测工作发展建议 |
3.1 动态完善区域地面沉降监测网, 建立监测预警机制 |
3.2 优化监测手段, 提高监测水平 |
4 结语 |
(9)GNSS技术在变形监测中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 GNSS变形监测的理论基础 |
2.1 GNSS的发展 |
2.1.1 GPS系统导航系统简介 |
2.1.2 GLONASS导航系统简介 |
2.1.3 GALILEO导航系统简介 |
2.1.4 BDS导航系统简介 |
2.2 GNSS系统 |
2.2.1 GNSS定位系统的组成 |
2.2.2 常用GNSS定位坐标系统 |
2.3 GNSS定位的基本理论与测量方法 |
2.4 变形监测的误差分析 |
2.4.1 与GNSS有关的卫星误差 |
2.4.2 与信号传播有关的误差 |
2.4.3 天线相位中心误差 |
2.5 GNSS技术在变形监测中的应用 |
2.5.1 建筑物变形监测的必要性和重要性 |
2.5.2 GNSS技术应用于监测的作业模式 |
2.6 本章小结 |
第三章 GNSS变形监测网的技术设计 |
3.1 GNSS变形监测网的精度、密度设计 |
3.2 GNSS变形监测网的网形设计 |
3.2.1 GNSS网形设计的一般原则 |
3.2.2 GNSS网形设计方法 |
3.3 观测时段和周期设计 |
3.4 监测方案 |
3.4.1 测点布设 |
3.4.2 GNSS测量设置 |
3.4.3 GNSS数据处理 |
3.5 本章小结 |
第四章 GNSS监测网数据处理 |
4.1 GNSS数据预处理及质量检核 |
4.1.1 数据预处理 |
4.1.2 质量检核 |
4.2 GNSS监测网静态平差 |
4.3 GNSS监测网动态平差 |
4.4 本章小结 |
第五章 超高层建筑物的变形监测实例研究 |
5.1 深圳平安金融中心大厦工程概况 |
5.2 监测方案设计 |
5.2.1 测点布设 |
5.2.2 观测方案设计 |
5.3 数据采集和处理 |
5.3.1 基准站地心坐标的解算 |
5.3.2 数据质量的检核 |
5.4 监测结果 |
5.4.1 第一次数据的监测结果 |
5.4.2 第二次数据的监测结果 |
5.5 成果分析 |
5.5.1 两次测量中各点的在不同时段的变化量 |
5.5.2 回归分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 桥梁变形监测实例研究 |
6.1 七子桥工程概况 |
6.2 监测方案设计 |
6.2.1 测点布设 |
6.2.2 观测方案设计 |
6.3 数据处理 |
6.3.1 数据质量的检核 |
6.4 监测结果 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历及论文发表情况 |
(10)煤矿开采沉陷自动化监测系统研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
Extended Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 变形监测自动化发展与现状 |
1.3 煤矿开采沉陷自动化监测现状 |
1.4 研究目标与研究内容 |
2 监测网和系统总体框架结构 |
2.1 研究区概况 |
2.2 自动化监测系统监测网布设 |
2.3 自动化监测系统总体框架设计 |
2.4 本章小结 |
3 煤矿开采沉陷自动化监测系统数据处理方法 |
3.1 基准网数据处理与质量评价 |
3.2 VRS技术基本原理和关键算法 |
3.3 多系统融合技术 |
3.4 CORS RTK测量的卡尔曼滤波算法 |
3.5 移动变形计算及制图 |
3.6 本章小结 |
4 煤矿开采沉陷自动化监测系统软件 |
4.1 设计原则与思路 |
4.2 数据监控中心软件 |
4.3 矿山开采沉陷综合数据处理与分析系统软件包 |
4.4 实时数据采集终端系统软件 |
4.5 本章小结 |
5 数据结构 |
5.1 属性数据结构 |
5.2 图形数据管理 |
5.3 移动终端发送的信息格式 |
5.4 连续运行监测站发送的信息格式 |
5.5 本章小结 |
6 系统实现与应用分析 |
6.1 软件系统的研发环境 |
6.2 系统测试 |
6.3 系统应用 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、GPS城市地面变形监测网的精度研究(论文参考文献)
- [1]北京市地面沉降监测高精度数据处理及分析[J]. 曹炳强,刘智强,简程航,鲁泽宇,张双成,罗强. 导航定位学报, 2021(06)
- [2]菏泽市地面沉降因子识别体系与预测评估模型研究[D]. 杨霄. 山东大学, 2021(12)
- [3]西二矿区地表塌陷监测设计及稳定性分析[D]. 刘鹏山. 兰州大学, 2020(04)
- [4]精密水准测量技术在重点沉降区监测中的应用[D]. 王建文. 西安科技大学, 2020(01)
- [5]华北平原地表形变演化特征与影响因素分析研究[D]. 李海君. 中国地震局工程力学研究所, 2020(02)
- [6]基于自适应卡尔曼滤波的开采沉陷地表移动变形数据处理及预报研究[D]. 陈长坤. 安徽理工大学, 2019(01)
- [7]上海地面沉降监测技术应用实践[J]. 许言,杨天亮,焦珣,吴建中. 上海国土资源, 2017(02)
- [8]天津市地面沉降监测技术应用及发展建议[J]. 吕潇文,宋利,邵兴,罗建忠. 上海国土资源, 2017(02)
- [9]GNSS技术在变形监测中的应用[D]. 林波. 宁夏大学, 2016(02)
- [10]煤矿开采沉陷自动化监测系统研究[D]. 吕伟才. 中国矿业大学, 2016(02)