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区域地面沉降监测及数据处理分析作者：王文生来源：《华夏地理中文版》2015年第06期摘要：文章详细介绍了区域地面沉降监测及数据处理，并依据等值线图对该区域地面沉降情况进行了分析，提出了对地面沉降监测的技术改进方法。
关键词：地面沉降；数据处理；数据分析；沉降分析地面沉降监测属于变形监测的范畴，通常采用的方法大致有高精度水准测量、GPS观测、精密全站仪三角高程测量等。
本文采用某区域地面沉降监测2010-2013年连续四年的实测数据，对该区域地面沉降情况进行分析，并提出了对地面沉降监测的技术改进方法。
一、沉降点布设和观测方法（一）沉降点布设某区域地面沉降监测共布设监测点86个，均匀分布在A、B、C、D区，控制面积约200平方公里，监测点利用C级点9个，利用旧水准点11，其余66个为新埋设。
起算点是两个相对稳定的国家一等基岩点，分别位于该区域的东西两侧，该位置符合二等水准网形的基本要求。
如图1所示。
（二）观测方法该区域的地面沉降监测采用国家二等水准观测方法，观测过程中的所有限差均符合国家二等水准的观测要求。
观测使用DINI03电子水准仪配合条码式因瓦标尺。
测站观测顺序：奇数站：后—前—前—后偶数站：前—后—后—前每測段均采用往返测观测。
观测尽量在观测条件较好时进行。
主要技术指标限差执行二等水准规范。
（三）数据处理数据处理时，按要求应对观测高差进行下列改正：1.水准标尺长度改正。
δ=f×h式中：δ—改正数（mm）；f—标尺改正系数（mm/ m）；h—往测或返测高差（m）。
2.正常水准面不平行改正。
ε=-（γi+1-γi）·Hm/γm式中：γm—两水准点正常重力平均值，10-5m/s2；γi.γi+1—分别为i点、i+1点椭球面上的正常重力值，10-5m/s2；Hm—两水准点概略高程平均值，单位为米（m）。
γm=（γi+γm+1）/2-0.154 3Hmγ=978 032（1+0.005 302 4sin2φ-0.000 005 8sin22φ）式中：φ—水准点纬度，γ值取至0.01×10-5m/ s2.3.环线闭合差改正（在水准平差程序里进行）。
GPS技术在西安市地面沉降与地裂缝监测中的应用张勤;丁晓光;黄观文;王利;刘忠【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2008(33)6【摘要】为了研究监测西安地区地面沉降与地裂缝灾害的变化情况,建立了该地区高精度GPS监测网.着重介绍了该GPS监测网设计方案和外业观测方法,并对内业数据处理中的关键技术进行了深入研究,提出了一套适用于大城市地面沉降与地裂缝灾害监测的作业方法和数据处理方案.通过西安地区地面沉降和地裂缝的GPS监测实践,验证了本文提出的监测网的布设原则、GPS外业施测和内业数据处理方案是切实可行的,并且通过GPS监测获取了西安地面沉降和地裂缝近期活动的有关数据信息,获得了与精密水准结果与地质资料具有较好一致性的结果.【总页数】6页(P41-46)【作者】张勤;丁晓光;黄观文;王利;刘忠【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院,陕西,西安,710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西,西安,710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西,西安,710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西,西安,710054;西安市勘察测绘院,陕西,西安,710048【正文语种】中文【中图分类】P258【相关文献】1.GPS技术在淮矿集团潘二矿地面沉降监测中的应用 [J], 曾健2.GPS技术在杭嘉湖平原地面沉降监测中的应用研究 [J], 方剑强;来丽芳3.GPS在西安市地面沉降与地裂缝监测中的应用研究 [J], 张勤;黄观文;王利;武晓忠;丁晓光4.GPS技术在郑汴新区地面沉降观测中的应用 [J], 刘平利;乔天荣;赵珂;王传先5.GPS技术在地面沉降监测中的应用 [J], 刘平利;申晓丹;刘家橘;乔天荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
施工中的沉降观测与数据分析处理流程一、背景介绍在城市建设和基础设施建设的过程中，地面的沉降问题是一个常见的挑战。
沉降对建筑物和地下管线的稳定性和安全性有着重要影响，因此，在施工过程中对沉降进行观测和数据分析处理是至关重要的。
二、沉降观测的方法为了准确监测地面沉降情况，一般采用测点布设的方式进行观测。
常用的观测方法包括测点设置、仪器选择和数据采集等。
1. 测点设置首先，需要根据实际情况确定测点的布设范围和数量。
一般来说，测点应布置在建筑物或工程附近的地面上，以便实时监测地面沉降的变化。
测点的位置和数量应根据工程规模和地质条件进行合理选择。
2. 仪器选择根据沉降观测的需要，需要选择合适的仪器设备进行监测。
目前，常用的仪器包括测量仪器、自动化监测设备和全站仪等。
根据具体情况选择合适的仪器设备，以确保观测数据的准确性和稳定性。
3. 数据采集观测过程中，需要定期采集沉降数据。
为了保证数据的准确性，需要按照预定的时间间隔进行数据采集，并在数据采集后进行及时的记录和备份。
三、沉降数据的处理方法沉降观测结束后，需要对采集到的数据进行处理和分析。
这一步骤旨在分析地面沉降的变化趋势和规律，并提供相关参考数据。
1. 数据清洗在进行数据处理之前，需要对采集到的数据进行清洗，包括数据的筛选和去除异常值等。
在清洗过程中，需要注意保留关键数据，以便后续的分析和处理。
2. 数据分析通过对清洗后的数据进行分析，可以得到地面沉降的变化趋势和规律。
常用的分析方法包括统计分析、图表分析和回归分析等。
通过这些方法，可以获取各个测点的沉降速度、沉降趋势和沉降规律等重要参数。
3. 结果解读根据数据分析的结果，可以对地面沉降情况进行解读。
解读过程中，需要结合实际情况和工程要求，对沉降的影响程度和可能的风险进行评估和预测。
四、沉降观测与工程管理的关系沉降观测和数据处理在工程管理中起到重要的作用。
通过对地面沉降进行监测和分析，可以提前发现潜在的问题，及时采取措施进行调整和修复，从而确保工程的稳定性和安全性。
测绘技术中的沉降监测与变形分析方法解析近年来，随着城市建设的不断迅猛发展，沉降和地面变形问题成为一个亟待解决的重要课题。
确保建筑物的安全和城市基础设施的稳定是保障人民生命财产安全的关键。
测绘技术中的沉降监测与变形分析方法为我们提供了一种精确判断沉降和地面变形情况的手段。
一、沉降监测方法沉降监测是指通过测量技术获取某一地区在一定时间范围内发生的沉降情况，并利用测量数据进行分析和评价。
在测绘技术中，我们常用的沉降监测方法主要有测量基准面高程、GPS监测与大地水准网测量。
1.测量基准面高程测量基准面高程是一种常用的沉降监测方法。
基准面高程具有稳定性好、精度高等特点，通过建立测量基准面高程的监测站点，通过定期测量该监测站点的高程变化，可以有效判断该区域的沉降情况。
2.GPS监测全球定位系统（GPS）是一种通过卫星测距和定位所得的技术，可以用来测量地表沉降情况。
通过在地面埋设GPS测量点，可以实时地获取地面的位置信息，并进行沉降分析。
3.大地水准网测量大地水准网是指根据天文测量和大地测量方法，在地球表面选择基准点，通过水准测量建立的空间基准系统。
通过在大地水准网上选取一定数量的水准点，并定期进行测量，可以获得地面沉降的准确数据。
二、变形分析方法变形分析是指通过测量和分析地表或结构物在一定时间内的变形情况，判断和评价土地、建筑物等结构物的稳定性。
在测绘技术中，常用的变形分析方法主要有全站仪变形监测、摄影测量变形监测和遥感技术。
1.全站仪变形监测全站仪是一种高精度、多功能的测量仪器，通过测量站点的水平角、垂直角和斜距，可以实时获得地表或结构物的形变信息。
利用全站仪进行变形监测可以精确记录结构物的变形情况，提供可靠的数据支持。
2.摄影测量变形监测摄影测量是利用相机拍摄地面或物体影像，并通过解算这些影像来测量地表或物体的方法。
通过定期拍摄同一地区的影像，可以通过比对分析来获取地表或建筑物的变形情况。
3.遥感技术遥感技术是利用航空遥感或卫星遥感获得地面的信息和数据。
北京是轨道交通工程在建项目最多的城市,沉降监测对地铁工程的安全施工有着重要意义,同时监测数据能够直接用来评价地铁施工对地表环境的影响。
本文重点论述了北京地铁沉降监测的方法与技术要求,介绍了所用仪器数据文件的格式,详述了数据处理和统计分析。
最后,文章给出了变形预报分析的数学方法,并说明了其现实意义。
关键词:沉降监测;数字水准仪;数据处理本文由收集整理。
1 引言北京是一个国际化的大都市,人口与车辆的增多给北京城带来了很严重的交通问题。
随着2008年奥运会的日趋临近,解决这个问题就显得越来越紧迫。
轨道交通是解决日益恶化的城市交通问题的一个主要手段。
然而,在人口密集、建筑设施密布的城市中进行轨道工程施工,由于岩土开挖不可避免地产生对岩土体的扰动并引起洞室周围地表发生位移和变形,当位移和变形超过一定的限度时,势必危及周围地面建筑设施、道路葙地下管线的安全。
因此, 研究城市轨道工程开挖过程中地表沉降的有效控制问题,对于地表环境保护及轨道工程的安全施工都具有十分重要的意义。
2 沉降基准点和沉降监测点的布设与观测从2005年3月开始,我们开始对北京地铁四号线某标段(车站)的沉降监测工作,预计该标段的土建施工工作和监测工作将于2006年底结束。
监测仪器使用TrimbleDiNi12数字水准仪,监测内容包括建筑物沉降监测和地表沉降监测。
沉降监测控制网采用地铁四号线的高程控制网。
水准基点与工作基点的联测采用一等水准观测,起初开始观测时,一个月复测一次,三个月以后每三月观测一次。
遇跨雨季等特殊情况增加观测次数,以判定工作基点的稳定性。
工作基点均位于沉降影响范围外的已稳定的永久性建筑物上。
2·1 监测点布设主要要点1)监测点布设的范围为地铁结构外沿30m内,但在车站主体结构施工地段,地铁结构外沿50m 范围内的重点建(构)筑物也应监测。
2)地表沉降监测应尽量和施工单位监测同点量测,同时要注意和施工单位量测的时间也应一致(同天量测),以进行监测数据的比对和校核。
如何进行地面形变监测和沉降观测的数据处理随着城市建设的不断发展和地质灾害的频繁发生，地面形变监测和沉降观测的重要性在日益凸显。
这项工作的核心在于对所采集到的数据进行合理有效的处理和分析，以便更好地了解地下结构的变化及其对土地利用和人类活动的影响。
本文将探讨如何进行地面形变监测和沉降观测的数据处理。
首先，数据处理的第一步是数据的预处理。
这意味着对原始数据进行噪声滤波和异常值剔除，以确保数据的准确性和可靠性。
噪声滤波是为了去除掉由于仪器误差或环境影响而引入的随机误差，使数据更加平滑和稳定。
异常值剔除则是为了排除掉可能由于系统故障或其他外部因素导致的数据异常，以免影响后续的分析结果。
其次，数据处理的第二步是数据的校正和校准。
在进行形变监测和沉降观测过程中，常常会遇到基准面的参考问题。
因此，需要对采集到的数据进行基准面的校正，以确保数据的可比性和一致性。
校正可以通过采集与基准面相关的参考点数据，并进行数学模型拟合和转换，从而实现对数据的校正。
另外，数据还需要进行时间校准，以解决数据采集的时间差异带来的问题，确保数据在时间序列上的连续性和可比性。
然后，在数据处理的第三步中，可以根据具体的研究目的和需求，选择合适的统计方法和模型对数据进行分析。
对于形变监测数据，常见的分析方法包括波动性分析、周期性分析和趋势分析等。
波动性分析可以帮助我们了解形变数据的波动情况和变化规律，周期性分析可以揭示数据中存在的周期性变化，而趋势分析则可以探究形变数据的整体变化趋势。
对于沉降观测数据，常见的分析方法包括累积沉降分析、速率分析和区域沉降分析等。
累积沉降分析可以帮助我们了解土地沉降的累积情况，速率分析可以计算出土地沉降的速率和变化率，而区域沉降分析则可以揭示不同地区土地沉降的空间分布。
最后，数据处理的第四步是结果的可视化和解释。
通过选择合适的图表和图形工具，将处理和分析后的数据结果进行可视化展示，以便更好地传达研究结论和发现。
技术在地面沉降监测中的应用与分析【摘要】我国的地面沉降现象非常普遍，尤其是天津地区十分严重，已经对人们的生活和生产带来了极其严重的影响。
为此，深入分析地面沉降的原理和成因，并以此建立合理完善的控制地面沉降的防灾减灾措施已成为迫切需要解决的问题。
其中对地面沉降进行科学而及时的监测异常重要。
通过从理论上探讨正高、正常高与大地高以及地面沉降量的关系，证明了由GPS和精密水准测量所获得的地面沉降量在理论上的一致性。
并将此静态差分GPS测量技术应用于天津市地面沉降的实践中，通过对GPS测量结果与一等水准测量结果的对比分析，从精度和一致性角度论证了采用差分GPS静态测量方法可以进行大范围的地面沉降监测。
此表明在一定范围内，静态差分GPS测量技术取代二等水准测量是可以实现的。
【关键词】GPS；地面沉降；水准测量０．引言地面沉降是指在一定的地表面积内所发生的地面水平面降低的现象。
对于地形变化传统的测量方法是观测站测点之间的水平距离及高程，通常都采用钢尺量边及水准测量的常规方法，这些常规方法为研究地表移动规律提供了可靠的基础数据。
但其主要缺点是效率低，有局限性。
而目前随着GPS卫星定位技术的发展和精度的提高，以及GPS所具有的观测周期短、布网迅速、自动化程度高、测站间无需保持通视、全天候观测、能同时测定点的三维位移等优点，使采用GPS建立地面形变三维监测网，直接测定测区的三维空间变形得到了认可。
因此，可以在测区建立GPS三维地面变形监测网，从中获得变形监测点在WGS-84系里的三维空间坐标或者大地坐标，进而通过多期观测，获得地表的三维变形信息，在GPS定位技术中，平面位置的精度已经得到人们的广泛认可和应用，高程分量却更多地被忽视。
但由于GPS在测量过程中的优点，高程分量精度的提高也越来越成为人们关注的热点问题。
近些年，在地表沉降、大坝自动化监测、陆海垂直运动监测、滑坡监测等方面已得到应用，获得了令人满意的结果和精度，也给这一问题的解决，带来转机，为替代水准监测提供了可能。
盐城地区地面沉降的GPS实时动态监测试验研究摘要：盐城地区属于地面沉降易发区，本文从盐城的工程地质和水文地质条件等方面论述了该地区地面沉降的成因。
本文应用gps网络rtk方法对盐城地区18个监测点进行地面沉降观测，并与二等水准测量结果进行比较，初步论证了gps网络rtk测量代替二等水准测量的可行性。
关键词：地面沉降；gps rtk；虚拟参考站中图分类号：p642.26 文献标识码：a1 绪论与传统的测量方法相比，gps rtk测量技术以其精度高、实时性和高效性，具有明显的优势；但gps rtk测量精度受到多种因素限制，因此将其应用到不同地区、不同领域时必须做好试验研究工作。
盐城地区位于江苏省北部，是地面沉降地质灾害易发区，地面沉降监测工作任务很重；与上海、天津和苏南一些城市相比，盐城地区将gps测量技术应用于地质灾害研究的工作才刚刚起步，需要进行大量的基础性试验研究，才可能使这种先进的测绘技术在本地的工程建设中发挥应有的作用。
2 gps rtk测量概述gps rtk是以载波相位观测量为根据的实时差分gps测量定位技术，是gps测量技术与数据传输技术相结合系统的产物。
gps rtk 测量过程为：在基准站上设置一台gps接收机，对所有可见gps卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。
在用户站上，gps接收机在接收gps卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。
3 盐城地区工程地质及水文地质条件盐城地区位于苏北平原东部，在东经119°25′至120°56′，北纬32°45′至34°之间，盐城地区属平原地区，地势平坦低洼，地面海拔大部分在2～4米左右。
盐城地区因处滨海河口地带，河道纵横，地形由西北、东南向中部缓倾。
依据全新世以来的海侵、海退、河湖变迁及其相关的松散沉积特征，盐城地区分为四大地貌区，即滨海冲海积平原、里下河泻湖平原、滨海辐射沙洲和废黄河三角洲。
1概述GPS水准测量的出现，大地水准面或似大地水准面的分辨率和精度能够满足要求，GPS水准测量与大地水准面或似大地水准面数值模型相结合就能够代替传统的水准测量工作。
GPS能够得到准确的大地高，大地高与水准高之间的差值就是似大地水准面高。
所以得到似大地水准面高相对差异尤为重要，由下面的公式计算出水准高差：ΔH=ΔH"+ΔN式中，ΔH为大地高差；ΔH"为水准高差；ΔN为大地水准面高差。
2似大地水准面的精化方法2.1重力似大地水准面的精化方法现在一般使用的方法是将重力场信息分成三种不同部分，长波部分、中波部分、短波部分。
由于大地水准面相对于参考椭球呈东高西低的走向，而且高程异常为负值。
CQG2000（新大地水准面）是利用GPS与EGM96相结合计算得出即综合法。
2.2利用综合法确定(似)大地水准面为了能够精确计算出(似)大地水准面，我们要精确的重力与地形数据库数据，同时也要利用卫星的测高、海面地形模型的确定、GPS水准的高程异常值等。
利用综合法能够很有效地减小高程异常偏差。
所以我们现在基本采用综合法来确定大地水准面。
2.3拟合函数选取的标准衡量拟合模型的精度指标采用均方误差去拟合观测数据，其精度与选取拟合函数系数阵的结构、模型误差、观测精度有关。
因此拟合函数的选取标准是：①模型误差要尽可能的小。
②拟合函数的参数要少。
2.4GPS水准的内插推估要是作业范围不大点位的高程异常值可以利用曲面拟合法来推算。
曲面拟合法包括二次曲面拟合法和多重二次曲面拟合法。
曲面拟合法的GPS高程精度取决于模型误差、高程联测误差、GPS大地高测量误差、GPS大地高测量误差一般为±10mm±2ppm，高程联测一般采用等级水准方法，如此，模型误差是主要影响因素，而其中的联测水准的GPS点的间距是关键之一。
3拟合计算精化与误差分析3.1拟合计算的精化①函数结点的选取。
作业范围内已知的高程点比较多的情况下，可以选取一部分点作为结点，其他的作为检查点。
