一、工程根本信息工程摘要变形监测信息包括各种原始观测数据、各种p-t-s 〔荷载、时间、沉降量〕曲线图、报表和计算成果等.目前我国大局部变形监测资料的分析和治理依然采用常规手段,即人工手动方法结合计算机技术,其精度受人为因素制约较大,效率低、速度慢、消耗大量的人力和物力,数据的查询和修改极不方便,保存也比拟困难.在变形监测过程中,如果将各监测点的变形信息统一存入数据库中进行系统的治理和操作,并且根据需要绘制时间一总位移量折线图和时间一总沉降量折线图,这样可以更直观地反映出各监测点的变形过程和变形程度.因此建立一个多功能、多角度的面向对象信息平台对研究变形观测是非常必要的.本工程针对现有变形监测数据治理分析软件拓展性差、报表功能弱、分析模型缺乏等缺点,结合现实监测工程工程实际需求,以变形监测中所取得的原始监测数据为数据根底,在.NET平台下以 C Sharp 为编程语言,结合数据库技术和AutoCAD二次开发技术,设计并实现一套变形监测数据管理系统.此系统能对变形监测过程中所涉及的文档、数据、图表、图像进行治理和操作.软件的主要功能包括原始监测数据批量导入、监测数据预处理、变形分析、变形预测、变形曲线图绘制、监测报表生成等功能,其特点是建立变形分析数据库与监测报表的自动生成.变形监测；数据治理系统；C Sharp；系统设计；数据库关键词〔3-5个〕考核目标1.关键技术与主要创新指标本工程是基于现代计算机应用技术,总结现有变形观测的理论知识和实践经验,系统化、标准化地实现变形体的监测数据治理与分析.本工程根据已有工程需求为设计依据,采用C Sharp作为开发工具,以SQLite为根本的数据库系统,以Excel和文本形式作为成果输出格式,以图片和AutoCAD 格式作为图形输出格式,开发变形监测数据治理系统.系统能够实现变形监测数据采集录入后,自动解算处理；通过与前期数据比照,计算变形量和变形速率；能够快速动态查询变形数据；能够自动生成多种形式的观测记录、观测成果表、变形成果报告和绘制变形曲线图；能够应用于地质灾害、基坑监测、边坡监测、建筑物沉降等多种工程；能够根据多期数据利用灰色模型等对测量数据进行拟合分析和预报预测.2.成果转化与产业化经济效益或社会效益本工程变形监测数据治理系统的实现可以将原来用Excel制作的一期期数据,编辑成果报告变为数据库治理,自动生成成果报告,减轻手工编辑工作量,提升工作效率,从而带来直接的经济效益.软件开发完成并完善后,对以后监测工程的投标将更有优势,有利于单位的中标,同时也可以将其推广到其他单位或部门,投入市场,可以翻开软件和单位的知名度,形成产业化的经济和社会效应.边坡、基坑、高层建筑工程是一项随处可见而且危险性极高的工程工程,地质灾害也具有极大危害,这些都事关人类生命财产平安,有时甚至关系到一个国家的经济和社会的开展,因此对其监测分析并能预测变形趋势, 将有效减少或者预防风险,保证人民群众的生命财产平安.3.人才培养、知识产权、技术标准等指标通过本工程的实现,可以为我队培养相关的编程人员和专业的变形监测外业测量和数据处理小组, 提升员工的编程水平和测绘技术水平,为我单位以后完成类似工程提供强有力的技术保证.本工程自主开发的软件系统具有自主知识产权,可以自主限制功能的修改,并根据已有框架在以后的工程使用中不断添加新的功能和模块,不断完善本系统.本工程应用在地质灾害、边坡、基坑等监测中,通过分析预测可以提前预报风险,提前采取举措进行加固,提前疏散人员,减少或者预防垮塌风险,保证生命财产平安.4.其他指标系统的可扩展性是衡量系统是否能够长久使用的标准,因此本工程系统应该做到在已有框架下根据具体工程需求,更新功能和增加模块.还需在对实测数据处理和预测分析的根底上,验证本系统数据处理模块和预测分析等模块运行的正确性.二、立项的目的和意义1.工程提出的背景和意义变形监测就是采用多种测量方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作.其任务是确定在各种外界因素的影响下,变形体的变形大小及位置变化的空间和时间特征.变形监测的观测精度要求高,数据处理分析复杂,需要一个高精度的数据处理软件进行监测数据处理.同时,由于变形监测数据量大,质量限制及标准化、标准化治理难度大,需要对数据进行分类归档存储.而现有的变形监测系统在功能上不能同时满足数据处理和治理功能,对于某些工程,需要对变形信息进行预测分析,因此,设计一个集数据处理、治理和预测分析于一体的系统显得十分重要.变形监测的首要目的是要掌握变形体的变形情况,提供必要的信息判断其平安性.通过变形监测来保证工程建筑物的平安是具有十分重要意义的.变形监测大量的点位数量以及周期性的重复监测,导致了数据量巨大,数据的治理和处理分析非常复杂繁琐,且很容易出错.监测数据的处理包括计算各变形点的成果：一维数据、二维数据、三维数据以及他们的期差和累计差等,在分析数据变形时发现异常现象而需要检查监测数据时,往往就是盲目的从大量各期数据中翻查,这样不仅耗时,且不利于查错.因此相应的对变形监测系统的研究也越来越多,且越来越实用,但针对不同的工程,系统的兼容性往往不是非常好,所以开发一个适合工程需要的变形监测系统就很有实际意义.2.国内外开展现状与趋势在变形监测方法与技术领域,传统方法是单一监测模式,随着变形监测技术的开展,到今天的变形监测技术已向点、线、面立体交叉的空间模式开展.在变形监测数据处理领域,国内外的研究主要集中于监测数据的粗差探测和平差处理、监测点的变形识别和变形理论解释方面.Koch、Ferstner、李德仁等人进行了多维粗差检验以及可区分理论方面研究工作；从1980年开始,陈永奇教授进行了变形观测数据处理方法的研究,并提出了变形分析通用法,同时研制YDEFNAN软件.在软件设计和开发方面,国内变形监测信息系统方面的研究大局部处在监测数据治理系统的阶段,在变形监测的可视化表达和治理方面研究还比拟欠缺.李志伟等利用VB开发了具有数据输入、计算、查询、打印报表、绘制曲线、变形分析等功能于一体的边坡变形监测信息系统,并将其应用在边坡监测中.石杏喜等研制了具有变形监测数据治理、数据分析、报表输出、图形治理等功能的 GPS变形监测信息系统,并将其应用到地铁施工监测中.中科院岩土力学研究所利用GIS技术开发了一个基于网络发布的边坡平安性评估的三维智能信息集成分析软件,开展了基于边坡地层信息的辅助分析；江苏省地质调查研究院建立了基于ArcGIS平台下的苏锡常地区地面沉降治理信息系统,开展了对苏锡常地区地面沉降及地质灾害的科学监测.三、主要目标及研究内容1.工程实施的目标自然灾害是全球关注的问题,它可能对人类经济、社会和环境造成严重损害,有时甚至会对政治稳定造成威胁.利用成熟的监测技术和先进的监测仪器为现代变形监测提供了很好的时效性,为人类的生产生活平安提供了保证,变形监测技术成功预测并预防灾害发生的案例非常多,具有重大社会意义,也是本工程追求的最终目标.随着系统开发技术的开展,在开发过程中将多种优秀的软件进行集成开发,利用各种软件的特点建立变形监测系统,使得变形监测系统的功能越来越全面,本工程的主要目标是围绕计算机技术和数据库技术的相关知识和方法进行研究,弥补现有变形监测数据治理分析软件拓展性差、报表功能弱、分析模型缺乏等缺点,结合现实监测工程工程实际需求,以变形监测中所取得的原始监测数据为数据根底,在.NET平台下以C Sharp为编程语言,结合数据库技术和AutoCAD二次开发技术, 建立和开发出一套行之有效的、能适应于工程应用的变形监测数据治理系统.2.研究内容、关键技术和创新点主要研究内容：本工程是基于现代计算机应用技术,总结现有变形观测的理论知识和实践经验,系统化、标准化地实现变形体的监测数据治理与分析.本工程根据已有工程需求为设计依据,采用C Sharp作为开发工具,以SQLite为根本的数据库系统,以Excel和文本形式作为成果输出格式,以图片和AutoCAD 格式作为图形输出格式,开发变形监测数据治理系统.软件的主要功能包括原始监测数据批量导入、监测数据预处理、变形分析、变形预测、变形曲线图绘制、监测报表生成等功能,其特点是建立变形分析数据库与监测报表的自动生成.关键技术与创新点：①能够实现变形监测数据采集录入后,自动解算处理；②能够通过与前期数据比照,计算变形量和变形速率；③能够快速动态查询变形数据；④能够自动生成多种形式的观测记录、观测成果表、变形成果报告和绘制变形曲线图；⑤能够应用于地质灾害、基坑监测、边坡监测、建筑物沉降等多种工程；⑥能够根据多期数据利用灰色模型等对测量数据进行拟合分析和预报预测.3.研究方法、技术路线为了提升系统分析和设计效率、系统质量和降低系统建设本钱,必须借助科学的设计方法.随着计算机工业的飞速开展,研究人员在大量的系统开发实践中探究和开展了多种系统开发方法.从传统的结构化生命周期法,到原型法和面向对象的开发方法,软件设计开发方法不断开展创新.每种设计方法都有其各自的优点和缺陷,考虑到变形监测数据治理系统是一个效劳于变形体观测工程的数据治理软件,涉及的系统性能、功能需求明确,因此采用结合结构化生命周期法搭配面向对象设计法,两种方法扬长避短,配合使用.总体上使用结构化生命周期法制定完整的系统开发方案, 同时参加面向对象的设计思想.在系统设计过程中,使用面向对象的设计方法,抽象各个系统对象, 划分模块,设计并完成整个系统开发的过程.本工程技术路线是结合现实监测工程工程实际需求,以变形监测中所取得的原始监测数据为数据根底,在.NET平台下以C Sharp为编程语言,结合数据库技术和AutoCAD二次开发技术,设计并实现一套变形监测数据治理系统.此系统能对变形监测过程中所涉及的文档、数据、图表、图像进行治理和操作.软件的主要功能包括原始监测数据批量导入、监测数据预处理、变形分析、变形预测、变形曲线图绘制、监测报表生成等功能.主要设计流程包括：需求分析、系统设计、数据采集、数据处理、建立数据库、系统实现〔如图1所示〕.系统需求分析包括：系统总体需求分析、数据库需求分析、数据治理系统需求分析、系统的目标分析；系统设计主要包括：系统的逻辑结构设计、开发环境设选择、系统的功能设计、数据库设计、系统界面设计.。
