一、自由变形监测网的非线性零级优化设计（论文文献综述）
孙培培[1]（2020）在《基于地铁隧道三维模型的自动化变形监测方案研究》文中研究指明近些年,地铁缓解了大中城市的交通压力。地铁轨道交通建设已然成为城市建设的一项重大项目。在地铁隧道施工和运营过程中,很多外界因素会对隧道的主体结构产生影响,比如施工地区的地质条件、地上建筑物对其的负荷、隧道周围基坑的开挖、地下水及地铁列车高速行驶等,使其发生水平或者垂直方向的变形。若不能进行实时动态监测,则不能及时的发现隧道变形,酿成十分严重的工程事故。实现地铁自动化变形监测的前提就是布设诸如工作基点、基准点及监测点的变形监测网,变形监测主要对象是道床沉降、拱顶沉降、隧道水平位移、水平收敛、两轨差异沉降（铺轨后）。传统布点方法是在二维平面设计图上布设,主要问题有以下三点,第一,对象表达不直观,不能立体地呈现出隧道内各个变形监测点的空间位置;第二,纸质平面设计图纸的信息会随时间维度的增加而丢失,从而无法还原隧道的结构信息;第三,二维平面信息过于抽象,且二维平面设计只能通过专业技术人员的想象将平面信息转换为立体信息,使用方式过于局限。三维立体模型与传统二维平面图纸相比,不仅能够更加直观的呈现目标对象的基础结构,还能以任意视图对目标对象进行查看。对于复杂地形的地下隧道而言,地铁隧道采用三维空间立体模型呈现明显优于传统二维平面设计图。本文基于BIM的三维建模技术,将地铁隧道以三维立体的方式表达出来,在自动化监测方案的基础上进行变形监测网的布设。以测量机器人TM-50为监测设备,BIM+Dynamo为技术支持,研究三维模型在地铁隧道自动化监测方案中的所表现出的优势,实现地下隧道的可视化、透明化、可管理化。本文主要内容如下:（1）详细介绍TM-50测量机器人的工作流程以及GeoMoS监测软件的处理数据过程;（2）自动化监测方案中布设监测点、监测断面、工作基点、基准点及监测周期的设计;（3）基于BIM技术的地铁隧道参数化建模,在隧道的三维模型精细度划分的基础上创建地铁隧道三维模型,实现地铁隧道主体的三维模型可视化,并且将监测网点（工作基点、监测点、基准点）布设在隧道的三维模型上,完成监测点位的属性信息查询与空间位置可视;（4）在隧道三维模型的基础上进行空间分析,判断监测点布设的合理性,并且得到监测点布设的最佳位置。通过对地铁隧道实际工程研究,三维模型在地铁隧道自动化监测方案中表现出了可视化和可管理化的优势并且确定隧道三维模型的精细等级。技术人员可以在地铁隧道三维模型上直接进行变形监测网点的布设,不仅能将二维平面布点设计图直观的呈现在三维立体空间模型上,还能查询监测点相关的属性信息。最后利用三维模拟的空间分析技术实现对变形监测网布设是否合理的判断,并得到了监测点的最佳空间布设位置。
蒋英豪[2]（2020）在《不等式约束平差在高铁测量数据处理中的应用》文中研究说明在测绘技术飞速发展的今天,测量仪器和观测手段愈加丰富,观测数据中隐含了很多先验信息,而经典的测量平差不能充分利用这些信息,造成数据资源的浪费。针对目前工程测量数据处理不能有效利用先验信息的问题,本文研究了附不等式约束平差模型的算法和精度评定方法,并将不等式约束平差用于变形监测数据处理中,参数估值较经典平差的结果明显更符合工程实际变形情况,同时提高了参数估计的精度。本文主要研究工作如下:1.为提取工程测量数据中的有效先验信息,对文献中先验信息的获取途径进行梳理,根据先验信息在数学模型中的应用方式,将其分为随机先验信息和函数模型中的先验信息。深入研究了不等式约束平差模型,给出模型取极值时的最优性条件,并通过算例对比各种不等式约束算法的优劣。2.分析常见不等式约束平差算法的不足,提出了基于自适应惩罚函数的遗传算法。比较四类惩罚函数的优劣,总结出惩罚函数的构造原则,构建了一种简单实用的自适应惩罚函数,并证明了新算法的复杂度和收敛性。推证了不等式约束对参数估值和精度的影响程度,比较了三类不等式约束平差参数估值的质量评定方法,最终选用蒙特卡洛模拟法评价不等式约束平差解的质量,结果表明该方法能够获得参数的准确精度信息。3.不等式约束平差处理变形监测数据的问题在于有效、准确的先验信息不易获得,根据变形监测具有周期性的特点,研究使用组合预测模型计算的预测值作为先验信息。为获得准确的先验信息,提出使用Kalman滤波求解模型参数,参数求解时利用L-M法优化每次迭代的状态协方差阵,确保观测信息被充分利用。通过实测数据的验算,证明基于L-M的Kalman组合预测模型能够获得准确、有效的先验约束信息。4.通过预测值及其均方根误差建立不等式约束条件,利用新算法计算高铁沉降数据,并对比了不同约束尺度下的平差结果;根据高铁横向累计位移量建立不等式约束条件,使用新算法解算高铁平面数据,最后利用蒙特卡洛法评价无约束和约束平差结果的质量,证明了不等式约束平差可以显着提高参数估计的精度。
张星婕[3]（2019）在《基于在线监测系统的公路边坡安全性评价方法研究》文中进行了进一步梳理公路边坡的安全性是决定公路性能的重要因素之一,极大地影响着工程施工人员和用路者的生命财产安全。为确保公路施工期及运营期的安全,确定人类活动或环境条件对边坡的影响程度,必须对边坡进行整体监测和评估,从而及时发现危险,预先做好防灾措施。然而,目前国内外针对公路边坡的监测工作虽有进展,但仍处于相对被动状态,对监测数据整合度和利用率方面略有不足,边坡安全性评价体系也并不十分成熟。针对上述问题,论文以公路边坡的实时监测数据为研究对象,将多源监测指标的实时监测数据与预测数据有机结合,对公路边坡的安全程度进行评价和预警,为公路边坡的施工和管理提供数据支持和决策依据。主要研究内容包括:1.构建了公路边坡在线监测系统。论文在总结公路边坡基本类型及形变特征的基础上,对边坡的影响因素进行敏感性分析,综合确定公路边坡在线监测系统的数据采集需求,进一步实现边坡监测系统的整体框架设计,对监测指标、监测点及监测网的应用原则进行完善。2.采用基于差分进化算法（Differential Evolution Algorithm,DE）的改进未确知滤波法（Improved Unascertained Filtering Method,IUF）对边坡监测数据进行预处理。论文首先以公路边坡的原始监测数据为研究对象,通过差分进化算法对改进未确知滤波法的参数进行优化设计,并采用DE-IUF法对原始数据序列误差进行识别。然后采用不同插值方法,实现了原始数据缺失或经剔除后的数据序列的插值校正,并分析了不同插值方法的适用性,验证了不同插值方法的可靠性。3.基于长短时记忆网络（Long Short-Term Memory Network,LSTM）对公路边坡的多源实时监测数据进行预测。首先,论文分析了长短时记忆网络的基本结构和运行原理,从而确定了适用于公路边坡监测项目的数据类型和激活函数类型。其次,构建了边坡监测数据的预测模型,分析了学习率、单元值、迭代轮次和隐含层节点数等四项结构参数对预测模型的具体影响,通过比较模型的收敛时间和平均绝对误差,分析得出适用于公路边坡监测数据的最优参数组合,即学习率为0.040,单元值为160,迭代轮次为400次,隐含层共三层,隐含层节点数取15,Drop-out率为0.35时,最小平均绝对误差降低至0.120,LSTM模型对当前监测位移数据的预测效果最佳。最后,分析了监测数据样本个数对预测结果的影响,对模型的预测结果进行综合评定,确定当前7100组监测数据至少需要5680组才能满足预测精度要求。4.建立公路边坡安全性综合评价及预警体系,对公路边坡的实时安全性进行评价。论文首先采用稳定系数和变异系数两无量纲评价指标,以公路边坡实时监测数据与预测数据的组合序列为研究对象,综合判断公路边坡监测点是否安全。其次,综合多源监测指标,构建了“监测指标层→判断准则层→综合目标层”的公路边坡安全性评价层次模型,引入AHP-模糊综合评价法,构建模糊矩阵,计算最大隶属度,根据安全度评价数据集确定公路边坡的实时安全性等级。最后,对公路边坡安全性的预警原则进行总结,进一步综合边坡监测点的微观判断和边坡安全性的宏观判断,建立公路边坡安全性综合评价预警体系,得出了公路边坡的实时安全性评价方法。
陈骞[4]（2018）在《地面沉降变形监测网的优化设计及稳定性分析》文中研究指明以大渔文化旅游综合体项目为探讨实例,在小区周围布设沉降监测网,采用国家二等水准测量规范进行首级观测,次级网共进行10次沉降观测,对变形监测网进行非线性优化设计,运用变形监测网的秩亏自由网平差对数据结果进行稳定性分析从而得出合理的监测方案。
王方方[5]（2018）在《矿震监测数据处理与诊断》文中研究表明目前我国东部煤矿开采深度正以每年10-25米的速度发展,预计在未来20年很多煤矿将进入1000-1500米的深度。随着开采深度的增加,矿震发生频率和强度也在不断增大,矿震会对地面上的建筑物造成影响及危害,让矿山开采从采矿安全上升为公共安全问题。研究矿震高精度定位问题,对矿震灾害的预测和防范具有重要意义。矿震事件的精确定位受到许多因素的影响,在相同传感器精度条件下,矿震监测网的空间几何形状对矿震定位解算的精度与可靠性有显着的影响。本文把矿震定位计算视作测绘中的空间距离交会定点,基于三维距离交会原理,应用间接平差方法,求解震源的点位误差,震源点与监测台站点组成空间四面体,震源点与监测台站点组成直角四面体时,震源点计算误差最小。应用矩阵病态诊断理论,计算分析震源点与监测台站所构成的网形法方程条件数问题,在一个监测台网中,法方程条件数k（N）值越大,震源定位精度越低。可以根据k（N）值的大小,评价一个监测台网对不同深度矿震的监测是否满足工程精度要求,为监测不同深度的矿震,提供监测台站网形设计依据。在不同监测台网中,震源点与监测台站所构成的几何图形不同,所以不同监测网的k（N）值就不同,但可以根据k（N）值的大小判断法方程是否病态,即震源点与监测台站所组成的监测网形是否合理,为筛选参与平差计算的监测台站提供依据。
汪维[6]（2016）在《沉降监测网的拟稳平差与程序实现》文中进行了进一步梳理在煤炭开采、大型水利工程和交通工程以及高层建筑物的建设过程中,对工程的安全监测问题是不容忽视的,在此过程中引发的沉降和变形问题一直是国内外学者研究的热衷领域,随着监测技术的迅速发展,相关理论研究也在不断的深入,对数据的处理方法也在不断提高。在沉降监测中,采用合适的参考基准是处理沉降变形问题的一个关键,基准的选择决定着数据处理的方法。对于监测数据的平差计算和分析需要依托于计算机编程实现,开发相应计算程序是不可或缺的。本文的主要研究内容及结论如下：1.系统的阐述了拟稳平差的基本原理。拟稳平差按最小范数条件和附加条件法计算得到的结果是等价的,对监测网中出现的单线形亏现象也可以对其进行拟稳平差计算。2.根据顾北煤矿北一（6-2）上采区布设的沉降监测网,以拟稳基准作为平差计算的参考基准,采用分块间隙法分析了参考基准的稳定性,运用平均间隙法对监测网进行了总体稳定性进行检验,并使用t检验法对地表监测点位的变化情况作了判断,有效的分析和检验了沉降监测网的稳定性。3.在沉降监测网的观测过程中,粗差的存在会对平差结果带来影响,采用了数据探测法对观测值中粗差进行分析,对粗差有一定的发现能力。4.可靠性是用来衡量所设计的监测网结构对粗差的监控能力,作为监测网质量评价的一个指标,以假设检验理论为基础,采用拟稳基准作为平差计算的参考基准,对顾北煤矿北一（6-2）上采区的监测网进行了可靠性分析计算,得到了良好的效果。5.结合文中的基本理论通过程序实现对观测数据的检核和平差处理,以及对监测网的质量进行了评价,并对程序处理数据的具体流程作了详细介绍。
邹浜[7]（2014）在《水平位移监测数据处理与管理系统的开发研究》文中研究指明目前,我国在民用建筑水平位移监测方法上,多采用基于常规地面测量技术的水平位移监测方法,这些方法都有着不能进行严密平差、需要仪器架设在基准点或工作基点上对目标点进行直接观测和自动化程度低等缺点；在点位稳定性分析方面,大都采用t检验法和常规平均间隙法,即把基准点或监测点的水平位移变化量当成一维数据处理；在预测模型方面,常规的一元回归分析模型往往只建立位移量与时间的相关关系,而忽略了物理变形因子对位移的影响。针对上述问题,本文不仅提出了水平位移监测的新方法,而且在数据处理方面提出了几种改进的算法,据此研制了水平位移监测数据处理与管理系统（HPMS）,旨在一定程度上克服传统方法的不足。本文主要包括以下研究内容：首先,针对传统水平位移监测方法的某些不足,本文将借鉴高速铁路CPIII平面网测量的方法,将自由测站边角交会网应用到水平位移监测中。这一部分本文将着重研究：①自由测站边角交会网如何在水平位移监测的应用；②合理设置各项外业限差；③自由测站边角交会网的平差计算和精度评定方法；④分析水平位移监测新方法的优势,通过精度估算和仿真实验验证其在实践中的可行性。其次,本文提出对传统的平均间隙法进行改进,将平面监测网中点位位移量作为二维变量处理,将位移量分解为X方向上的位移和Y方向上的位移,使得位移量更精确更直观,且稳定性分析结果更准确。然后,本文提出对一元回归分析预测模型进行改进,构造出既能反映物理变形因子与变形值之间的关系,又能体现时间趋势性的一元回归分析迭代型复合模型。该模型可对某一时刻的变形量进行准确预测。最后,在相关算法研究的基础上,使用C#程序语言研制水平位移监测数据处理与管理系统（HPMS）。该系统能够对整个工程项目中的数据进行管理：能处理自由测站水平位移监测网的单期数据；能对多期数据进行点位稳定性分析：能根据多期数据进行预测,最后生成成果报告。
罗力[8]（2013）在《三峡库区滑坡监测GPS统测构网研究及应用》文中进行了进一步梳理针对三峡库区近600km长水系范围内的滑坡监测问题,对三峡库区滑坡监测GPS统测构网和实践、滑坡监测基准稳定性分析和滑坡监测网优化等方法展开深入的研究。通过研究形成了一套适用性方法,对狭长区域滑坡监测具有指导作用。论文的研究内容和成果如下：1)介绍了三峡库区滑坡监测网的建立和应用效果,针对三峡库区滑坡监测的现状,提出了论文研究的目的和意义,系统地回顾了GNSS参考框架、高精度GPS数据处理与变形分析、变形监测网优化设计等与论文研究内容有关的理论、方法和成果。2)探讨了高精度GPS数据处理使用的ITRF和IGS参考框架的定义、建立和维持方法,以及三峡库区滑坡监测成果使用的北京54、西安80和WGS-84等坐标系,针对三峡库区滑坡监测涉及多种坐标系统转换的问题,研究了不同ITRF框架间的转换,精密星历与地面基准站坐标基准的统一,WGS-84坐标系和我国参心坐标系的转换以及等价坐标转换等方法。3)研究了三峡库区滑坡监测GPS统测构网技术。针对库区呈带状分布的特点,研究了多基准站式的布网方法,通过划分子网,系统地研究了GPS数据处理中系统误差的处理方法、分析了粗差观测值对平差结果的影响,比较了整体平差和分区平差结果的差异,在此基础上,确定了GPS统测构网的最佳方法。采用该方法,将三峡库区122个滑坡体的监测点统一到库区滑坡监测内,提高了作业效率以及滑坡监测的精度和可靠性,解决了三峡库区滑坡监测GPS统测构网的技术难题。4)研究了三峡库区滑坡监测基准的稳定性分析方法。该方法顾及了已有方法的局限性以及大范围变形分析中块体运动的影响。利用2008-2011年的多期GPS观测资料,对基准点进行稳定性分析。结果表明,三峡水库高水位蓄水的3年时间里,库区存在不稳定的工作基点,不稳定点的水平位移在4cm以上,水平向最大点位变化达79.4cm,不稳定点的垂直位移在4.5cm以上,垂向最大点位变化达53.7cm。不稳定点的水平位移方向与现场地理环境核查的结果具有一致性,垂直位移方向与地震部门的监测结果较为一致。5)研究了三峡库区滑坡监测网的优化技术。结合三峡库区122个滑坡体的实际观测环境条件,分析了GPS监测的最佳观测时段、最佳时段长度和最佳截止高度角。推导了GPS滑坡监测网的精度、可靠性、灵敏度和费用等质量指标,建立了监测网优化模型。提出了模拟法和解析法相结合的监测网形优化方法,基于该方法,对三峡库区滑坡体GPS变形网进行优化,得到了较优的监测网形。通过分析大量滑坡体的优化结果,总结出适用性结论,对全库区滑坡监测具有指导作用。
热汗古丽·买买提[9]（2013）在《隧道三维变形监测方法、数据处理及精度分析研究 ——以新疆某输气管线隧道为例》文中研究表明隧道在运营期间，由于受到地质、渗水、应力等因素的影响，隧道难免会发生开裂、隧道拱壁下压、拱顶下沉、隧底拱起等变形。因此，为了保证隧道的安全运营，对隧道进行变形监测及预警就显得十分必要。通过对隧道变形监测数据的处理，我们可以研究隧道的变形规律，做到及时预警，避免灾害的发生。但是变形监测得到的数据是否满足变形监测的技术和精度要求，是否可以作为计算其位移量的一个依据，就要通过对监测数据进行处理及精度分析才能知晓。变形监测数据精度分析这一过程存在着很多困难，主要表现在变形监测的观测精度要求高、变形监测数据量大、精度指标多、数据处理复杂四大方面。但令人欣慰的是很多专家学者在数据的处理与分析方面都做了较深入的研究，并提出了很多新思路与新方法，研制出了许多实用的数据处理与分析软件。本文以新疆某西气东输管线隧道变形监测预警项目为例，对隧道变形监测方案设计、数据获取方法、数据处理方法流程及数据精度分析四大方面进行综合研究，同时得出该输气管线隧道目前的健康状况，并对该项工程后续的监测提出有效建议，为该输气管线隧道的安全运营提供保障，对保证西气东输向上海等地正常供气具有重大社会及政治意义。
陈超,张献州[10]（2014）在《实数编码自适应遗传算法辅助实现变形监测网平差》文中指出变形监测网的平差问题实际上是一种带约束条件的函数优化问题。本文从附加带权基准方程的变形监测网平差统一模型入手,探讨了实数编码遗传算法在变形监测网非线性参数平差应用中的有效性问题:针对平差基准的等式约束条件,通过等式变换对平差参数进行降维处理,达到了约束优化问题向无约束优化问题的转变,实现了不同基准条件下变形监测网的非线性遗传算法参数平差。
二、自由变形监测网的非线性零级优化设计（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、自由变形监测网的非线性零级优化设计（论文提纲范文）
（1）基于地铁隧道三维模型的自动化变形监测方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 城市地铁隧道变形监测的背景与意义 |
| 1.1.1 城市地铁变形监测的背景 |
| 1.1.2 地铁隧道变形监测的意义 |
| 1.2 国内外对于地铁隧道变形监测的方法研究及现状 |
| 1.2.1 隧道变形监测的方法 |
| 1.2.2 国内外自动化变形监测研究现状 |
| 1.3 本文研究主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 地铁隧道的变形影响因素及自动化监测方法概述 |
| 2.1 地铁隧道变形的影响因素 |
| 2.1.1 施工期间的影响 |
| 2.1.2 地铁附近的建筑物(构筑物)的负荷 |
| 2.1.3 地铁列车振动 |
| 2.1.4 隧道区间和车站的沉降 |
| 2.1.5 隧道附近基坑的开挖 |
| 2.1.6 地下水对隧道变形的影响 |
| 2.2 地铁隧道自动化监测方案概述 |
| 2.2.1 基准网优化设计 |
| 2.2.2 监测点和监测断面布设 |
| 2.2.3 监测周期设计 |
| 2.3 测量机器人简介及作业流程 |
| 2.3.1 测量机器人-徕卡TM50简介 |
| 2.3.2 三维坐标测量原理和点位精度分析 |
| 2.3.3 测量机器人作业方案流程 |
| 2.3.4 数据整合 |
| 2.3.5 自动监测软件GeoMoS软件特点 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于BIM技术的隧道模型建模 |
| 3.1 隧道三维模型建立的意义 |
| 3.2 BIM定义与三维模型快速建立 |
| 3.2.1 BIM定义 |
| 3.2.2 三维建筑模型快速创建 |
| 3.2.3 BIM建模技术与传统建模技术相比的优势 |
| 3.3 BIM平台详细介绍 |
| 3.3.1 BIM的常用建模软件 |
| 3.3.2 建模软件Revit特点 |
| 3.3.3 BIM建模的精细度 |
| 3.4 三维模型的参数化建模 |
| 3.4.1 参数化建模标准 |
| 3.4.2 参数化建模的目标 |
| 3.4.3 Dynamo可视化编程介绍 |
| 3.4.4 隧道模型分解 |
| 3.4.5 参数化设计 |
| 3.5 三维模型的空间分析技术 |
| 3.5.1 空间分析 |
| 3.5.2 通视分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 地铁隧道自动化监测及实验情况 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.1.1 杭州市的地质状况 |
| 4.1.2 项目实施概况 |
| 4.1.3 区间盾构隧道 |
| 4.2 隧道的参数化建模 |
| 4.2.1 盾构环片的参数建模 |
| 4.2.2 基于Dynamo的隧道参数化建模 |
| 4.2.3 地铁内部其他构件建模 |
| 4.2.4 三维模型可视化 |
| 4.3 三维模型下自动化监测的方案设计 |
| 4.3.1 地铁隧道自动化监测遵循的原则 |
| 4.3.2 基准点、工作基点、监测点和监测断面的选取 |
| 4.3.3 监测频率设计 |
| 4.4 变形监测目的及监测依据 |
| 4.4.1 监测目的 |
| 4.4.2 监测依据 |
| 4.5 三维模型下的空间通视分析 |
| 4.5.1 空间通视分析目的 |
| 4.5.2 实验设计 |
| 4.5.3 实验过程 |
| 4.5.4 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）不等式约束平差在高铁测量数据处理中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 附先验信息的平差模型 |
| 1.2.2 组合预测算法 |
| 1.3 主要存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 高铁数据处理传统模型及算法 |
| 2.1 最小二乘估计数学模型 |
| 2.2 先验信息获取及使用 |
| 2.2.1 先验信息的类型 |
| 2.2.2 先验信息在函数模型中的应用 |
| 2.2.3 先验信息在随机模型中的应用 |
| 2.3 附不等式约束的平差模型 |
| 2.3.1 约束条件与解的关系 |
| 2.3.2 不等式约束平差模型的K-T条件 |
| 2.4 不等式约束平差模型的现有解法 |
| 2.4.1 最小距离法 |
| 2.4.2 虚拟误差方程法 |
| 2.4.3 惩罚函数法 |
| 2.4.4 简单迭代法 |
| 2.4.5 贝叶斯方法 |
| 2.4.6 算法分析比较 |
| 第3章 不等式约束平差新算法及精度分析 |
| 3.1 基于自适应惩罚函数的遗传算法及其改进 |
| 3.1.1 遗传算法 |
| 3.1.2 基于惩罚函数的遗传算法 |
| 3.1.3 构造惩罚函数的方法 |
| 3.1.4 自适应惩罚函数的遗传算法的改进 |
| 3.2 不等式约束对估值的影响 |
| 3.2.1 不等式约束对待估参数的影响 |
| 3.2.2 不等式约束对估计方差的影响 |
| 3.2.3 不等式约束平差结果精度评定 |
| 第4章 基于KF组合模型获取先验约束条件 |
| 4.1 单项预测模型的选择 |
| 4.1.1 单项预测模型的定性选择 |
| 4.1.2 单项预测模型的定量选择 |
| 4.2 单项预测模型的构建 |
| 4.2.1 相关性分析 |
| 4.2.2 单因素预测模型 |
| 4.2.3 单因素模型参数求解 |
| 4.3 改进的Kalman滤波组合模型 |
| 4.3.1 离散线性系统的Kalman滤波 |
| 4.3.2 基于L-M的 Kalman滤波 |
| 4.3.3 组合模型的定权方法 |
| 4.3.4 基于L-M的 Kalman滤波的组合预测模型 |
| 第5章 不等式约束平差在高铁测量数据处理的应用 |
| 5.1 不等式约束在高铁沉降数据处理中的应用 |
| 5.1.1 工程概况 |
| 5.1.2 单项预测模型选取与组合模型构建 |
| 5.1.3 预测效果分析与先验信息获取 |
| 5.1.4 不等式约束平差计算及精度评定 |
| 5.2 不等式约束在高铁平面数据处理中的应用 |
| 5.2.1 工程概况 |
| 5.2.2 不等式约束平差计算及精度评定 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（3）基于在线监测系统的公路边坡安全性评价方法研究（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 边坡形变监测技术研究现状 |
| 1.3 监测数据预处理方法研究现状 |
| 1.4 监测数据预测模型研究现状 |
| 1.5 边坡安全评价方法研究现状 |
| 1.6 研究现状综述 |
| 1.7 主要研究内容与技术路线 |
| 1.7.1 主要研究内容 |
| 1.7.2 技术路线图 |
| 第二章 公路边坡在线监测系统研究 |
| 2.1 公路边坡的基本类型及其形变特征分析 |
| 2.1.1 路堤边坡的形变特征 |
| 2.1.2 路堑边坡的形变特征 |
| 2.1.3 填挖结合边坡的形变特征 |
| 2.2 公路边坡影响因素的敏感性分析 |
| 2.2.1 确定边坡的稳定系数 |
| 2.2.2 确定影响因素的敏感性 |
| 2.3 系统框架设计 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 系统功能分析 |
| 2.3.3 系统结构设计 |
| 2.4 系统应用方法 |
| 2.4.1 监测指标及仪器组合 |
| 2.4.2 监测点的选取原则 |
| 2.4.3 监测网的布设方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 边坡监测数据预处理 |
| 3.1 监测数据的误差识别 |
| 3.1.1 改进的未确知滤波法 |
| 3.1.2 差分进化算法 |
| 3.1.3 基于差分进化算法的改进未确知滤波法 |
| 3.1.4 DE-IUF模型的应用分析 |
| 3.2 监测数据的插值校正 |
| 3.2.1 线性加权插值法 |
| 3.2.2 拉格朗日拟合法 |
| 3.2.3 线性插值法 |
| 3.2.4 三次样条拟合法 |
| 3.2.5 插值方法对比研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于长短时记忆网络的边坡监测数据预测 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 长短时记忆网络 |
| 4.2.1 长短时记忆网络的基本结构 |
| 4.2.2 遗忘门 |
| 4.2.3 输入门 |
| 4.2.4 单元态 |
| 4.2.5 输出门 |
| 4.2.6 Drop-out层 |
| 4.2.7 激活函数 |
| 4.3 基于长短时记忆网络的边坡监测数据预测 |
| 4.4 LSTM网络的参数分析 |
| 4.4.1 学习率 |
| 4.4.2 单元值 |
| 4.4.3 迭代轮次 |
| 4.4.4 隐含层节点数 |
| 4.5 预测结果分析 |
| 4.5.1 参数综合分析 |
| 4.5.2 监测数量样本对预测结果的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 公路边坡安全性综合评价及预警研究 |
| 5.1 公路边坡监测点的安全性评价 |
| 5.1.1 公路边坡监测点的稳定性评价 |
| 5.1.2 公路边坡监测点的相对离散性评价 |
| 5.1.3 公路边坡监测点的安全性评价 |
| 5.2 公路边坡安全性评价层次模型的构建 |
| 5.3 基于AHP-模糊法的安全性评价 |
| 5.3.1 构建判断矩阵 |
| 5.3.2 单指标独立层次排序 |
| 5.3.3 多指标综合层次排序 |
| 5.3.4 计算隶属度向量 |
| 5.3.5 构建模糊矩阵 |
| 5.3.6 结果综合评价 |
| 5.4 公路边坡安全性综合评价及预警 |
| 5.4.1 公路边坡安全性预警原则 |
| 5.4.2 公路边坡安全性综合评价及预警体系 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要工作与结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）地面沉降变形监测网的优化设计及稳定性分析（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 2 观测方案 |
| 3 沉降监测网的稳定性分析 |
| 3.1 秩亏自由网平差 |
| 3.2 变形网点稳定性检验和分析 |
| 4 沉降量 |
| 5 结论 |
（5）矿震监测数据处理与诊断（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 矿震监测及其定位精度影响因素 |
| 2.1 矿震的概念 |
| 2.2 矿震事件的定量描述 |
| 2.3 矿震监测 |
| 2.4 定位精度的影响因素 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 矿震震源定位方法研究 |
| 3.1 矿震定位原理 |
| 3.2 Geiger经典定位方法 |
| 3.3 ATD定位方法 |
| 3.4 基于空间距离交会的矿震定位方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 台网布设对定位精度影响分析 |
| 4.1 空间距离交会角度对交会点位的精度影响 |
| 4.2 监测网的几何形状对定位精度影响分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 矿震监测数据诊断 |
| 5.1 病态性对平差处理的影响分析 |
| 5.2 矿震监测数据诊断 |
| 5.3 监测网形的优化设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 应用算例 |
| 6.1 工程背景概况 |
| 6.2 定位模拟计算与分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间主要成果 |
（6）沉降监测网的拟稳平差与程序实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 课题研究目的和意义 |
| 1.3 沉降变形监测的研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 拟稳平差基本原理 |
| 2.1 自由网拟稳平差原理 |
| 2.2 秩亏法方程的最小范数解 |
| 2.3 拟稳平差的附加条件法 |
| 2.4 拟稳水准网中的形亏 |
| 3 沉降监测网的数据处理与分析 |
| 3.1 沉降监测网的稳定性分析 |
| 3.1.1 单点位移分量法 |
| 3.1.2 总体位移显着性检验 |
| 3.1.3 分块间隙法 |
| 3.2 监测网的可靠性分析 |
| 3.2.1 可靠性研究概述 |
| 3.2.2 观测值误差对平差改正数的影响 |
| 3.2.3 测量平差结果可靠性的数理统计原理 |
| 3.2.4 单个备选假设下的可靠性理论 |
| 3.3 沉降变形量计算模型 |
| 4 程序实现及应用 |
| 4.1 程序实现 |
| 4.2 工程实例分析 |
| 4.2.1 观测站概述 |
| 4.2.2 沉降监测网的数据分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望和不足 |
| 附录A |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）水平位移监测数据处理与管理系统的开发研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 水平位移监测的研究现状 |
| 1.2.1 水平位移监测方法的研究现状 |
| 1.2.2 监测网点位稳定性分析方法的研究现状 |
| 1.2.3 水平位移监测预测模型的研究现状 |
| 1.2.4 水平位移监测数据处理与管理系统的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 水平位移监测方法研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 自由测站水平位移监测网的特点及其外业观测方法 |
| 2.2.1 自由测站水平位移监测网的网形特点和测量方法 |
| 2.2.2 自由测站水平位移监测网测量的仪器和控制点标志 |
| 2.2.3 自由测站水平位移监测网的外业测量技术要求 |
| 2.3 自由测站水平位移监测网的数据处理原理 |
| 2.3.1 概略坐标的计算 |
| 2.3.2 开列观测值误差方程 |
| 2.3.3 观测值权值的确定 |
| 2.3.4 精度评定 |
| 2.4 自由测站水平位移监测网的监测精度估算 |
| 2.5 自由测站水平位移监测网的实例分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 监测网点位稳定性分析方法研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 平均间隙法的原理 |
| 3.2.1 平均间隙法的概念 |
| 3.2.2 图形一致性检验 |
| 3.2.3 矩阵分块法 |
| 3.2.4 平均间隙法的稳定性分析流程 |
| 3.3 改进平均间隙法在水平位移监测网稳定性分析中的应用 |
| 3.3.1 常规平均间隙法在水平位移监测网稳定性分析中的应用 |
| 3.3.2 改进平均间隙法在水平位移监测网稳定性分析中的应用 |
| 3.4 改进平均间隙法的实验验证 |
| 3.4.1 实验目的 |
| 3.4.2 实验设计 |
| 3.4.3 常规平均间隙法在实验网中的稳定性分析 |
| 3.4.4 改进平均间隙法在实验网中的稳定性分析 |
| 3.4.5 实验结论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 水平位移监测预测模型的研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 一元回归分析模型在水平位移监测预测中的应用 |
| 4.2.1 多项式拟合的参数最小二乘估计 |
| 4.2.2 多项式拟合的精度评定 |
| 4.2.3 多项式最高阶次的确定 |
| 4.2.4 多项式方程的显着性检验 |
| 4.2.5 多项式方程的预测 |
| 4.3 一元回归分析预测模型的建模步骤 |
| 4.3.1 常规一元回归分析预测模型建模步骤 |
| 4.3.2 一元回归分析迭代型复合模型建模步骤 |
| 4.4 实例分析 |
| 4.4.1 工程简介 |
| 4.4.2 预测建模的实验设计 |
| 4.4.3 常规一元回归分析模型建模实验 |
| 4.4.4 一元回归分析迭代型复合模型建模实验 |
| 4.4.5 实验结果综合分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 水平位移监测数据处理与管理系统的研制 |
| 5.1 软件开发平台、语言与运行环境 |
| 5.1.1 开发平台简介 |
| 5.1.2 开发语言简介 |
| 5.1.3 软件运行环境 |
| 5.2 水平位移监测数据处理与管理系统的设计 |
| 5.2.1 软件功能设计 |
| 5.2.2 软件数据处理与管理流程 |
| 5.3 系统的主要特点 |
| 5.4 系统测试与对比 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录1 |
| 附录2 |
（8）三峡库区滑坡监测GPS统测构网研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 GNSS参考框架的研究现状 |
| 1.2.2 高精度GPS数据处理的研究现状 |
| 1.2.3 高精度GPS变形分析的研究现状 |
| 1.2.4 GPS变形监测网优化设计的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 三峡库区滑坡监测的坐标框架及其转换 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 国际地球参考框架 |
| 2.2.1 地球参考系和参考框架 |
| 2.2.2 国际地球参考框架的建立和发展 |
| 2.2.3 国际地球参考框架的基准 |
| 2.2.4 全球板块运动模型 |
| 2.2.5 国际地球参考框架的速度场 |
| 2.3 IGS参考框架 |
| 2.3.1 国际GNSS服务 |
| 2.3.2 IGS参考框架 |
| 2.4 三峡库区滑坡监测的坐标系统 |
| 2.4.1 1954北京坐标系 |
| 2.4.2 1980西安坐标系 |
| 2.4.3 WGS-84坐标系 |
| 2.5 坐标系统转换 |
| 2.5.1 基准转换 |
| 2.5.2 等价坐标转换 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 GPS监测网数据处理的理论和方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高精度GPS基线处理方法 |
| 3.2.1 观测值的线性组合 |
| 3.2.2 基线处理的系统误差 |
| 3.2.3 轨道改进方法 |
| 3.2.4 基线处理的数学模型 |
| 3.3 高精度GPS基线网平差处理方法 |
| 3.3.1 GPS自由网平差 |
| 3.3.2 粗差分析 |
| 3.3.3 系统误差分析 |
| 3.3.4 高精度GPS监测网基准的统一方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 三峡库区滑坡监测GPS统测构网研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三峡库区滑坡监测GPS统测构网的特点及分析 |
| 4.2.1 GPS统测构网的特点 |
| 4.2.2 GPS统测构网中着重考虑的问题 |
| 4.3 GPS观测方案 |
| 4.4 GPS基准网的数据处理 |
| 4.4.1 GPS基线处理 |
| 4.4.2 GPS基线网平差处理 |
| 4.4.3 坐标转换 |
| 4.5 GPS变形网的数据处理 |
| 4.5.1 GPS变形网数据处理方案 |
| 4.5.2 GPS变形网平差结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 三峡库区滑坡监测基准的稳定性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高精度GPS监测网的位移分析 |
| 5.2.1 位移的参考基准 |
| 5.2.2 变形分析基准的统一 |
| 5.2.3 局部位移的提取方法 |
| 5.2.4 用卡尔曼滤波估计测站位移速率 |
| 5.3 常用的点位稳定性分析方法 |
| 5.3.1 整体检验法 |
| 5.3.2 单点检验法 |
| 5.3.3 稳健迭代权法 |
| 5.4 三峡库区滑坡监测基准的稳定性分析 |
| 5.4.1 GPS观测数据 |
| 5.4.2 基准点的稳定性分析 |
| 5.4.3 工作基点的稳定性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 三峡库区滑坡监测网的优化技术 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 GPS变形监测网的优化设计 |
| 6.2.1 质量标准 |
| 6.2.2 优化设计的分类 |
| 6.2.3 优化设计方法 |
| 6.3 三峡库区滑坡体GPS变形网参数优选 |
| 6.3.1 参数优选方法 |
| 6.3.2 算例分析 |
| 6.3.3 参数优选的结果 |
| 6.4 三峡库区滑坡体GPS变形网网形优化 |
| 6.4.1 网形优化方法 |
| 6.4.2 算例分析 |
| 6.4.3 网形优化的结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的主要科研工作 |
| 致谢 |
（9）隧道三维变形监测方法、数据处理及精度分析研究 ——以新疆某输气管线隧道为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外隧道变形监测现状 |
| 1.3.1 隧道变形监测国外现状 |
| 1.3.2 隧道变形监测国内现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 隧道工程变形监测方法、方案设计及数据处理基本理论 |
| 2.1 隧道工程变形监测方法基本理论 |
| 2.1.1 隧道施工期间变形监测主要内容及方法 |
| 2.1.2 隧道运营期间变形监测主要内容及方法 |
| 2.2 隧道工程变形监测方案设计 |
| 2.2.1 变形监测网的设计 |
| 2.2.2 变形监测周期、方法及精度的设定 |
| 2.3 变形监测数据处理基本理论 |
| 2.3.1 变形监测数据预处理 |
| 2.3.2 变形监测网的数据处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 克轮输气管线隧道变形监测方案设计及数据获取 |
| 3.1 克轮输气管线隧道工程概况 |
| 3.2 隧道外业观测精度要求 |
| 3.2.1 隧道垂直位移监测精度要求 |
| 3.2.2 隧道平面位移监测精度要求 |
| 3.2.3 隧道 GPS 监测精度要求 |
| 3.2.4 克轮输气管线隧道三维监测依据 |
| 3.3 变形监测基准点及监测点的设置 |
| 3.4 变形监测所使用的仪器 |
| 3.5 监测方法设计及数据处理软件的选择 |
| 3.5.1 监测方法设计 |
| 3.5.2 数据处理软件选择 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 克轮输气管线隧道三维变形监测数据处理及精度分析 |
| 4.1 评定精度的标准 |
| 4.1.1 绝对精度指标 |
| 4.1.2 相对精度指标 |
| 4.1.3 误差椭圆 |
| 4.2 克轮输气管线隧道水准监测数据处理及精度分析 |
| 4.2.1 水准监测数据处理过程及结果 |
| 4.2.2 水准监测数据精度分析 |
| 4.3 克轮输气管线隧道平面位移监测数据处理及精度分析 |
| 4.3.1 平面位移数据处理步骤及结果 |
| 4.3.2 平面位移监测数据精度分析 |
| 4.4 该输气管线隧道 GPS 监测数据处理及精度分析 |
| 4.4.1 GPS 监测数据处理步骤 |
| 4.4.2 GPS 监测数据精度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论、建议及展望 |
| 5.1 主要研究结论 |
| 5.2 建议与展望 |
| 5.2.1 对克轮输气管线隧道工程的建议 |
| 5.2.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（10）实数编码自适应遗传算法辅助实现变形监测网平差（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 变形监测网的非线性遗传算法参数平差模型 |
| 2.1 变形监测网平差统一模型 |
| 2.2 非线性遗传算法参数平差模型 |
| 3 非线性遗传算法参数平差的实现 |
| 3.1 种群初始化 |
| 3.2 最小二乘准则下的适应度函数设计 |
| 3.3 交叉与变异 |
| 3.4 自适应策略 |
| 3.5 遗传选择与种群进化 |
| 3.6 等式约束条件的参数降维处理 |
| 4 应用算例 |
| 5 结束语 |
四、自由变形监测网的非线性零级优化设计（论文参考文献）
- [1]基于地铁隧道三维模型的自动化变形监测方案研究[D]. 孙培培. 西安科技大学, 2020(01)
- [2]不等式约束平差在高铁测量数据处理中的应用[D]. 蒋英豪. 西南交通大学, 2020(07)
- [3]基于在线监测系统的公路边坡安全性评价方法研究[D]. 张星婕. 长安大学, 2019(01)
- [4]地面沉降变形监测网的优化设计及稳定性分析[J]. 陈骞. 石家庄铁道大学学报(自然科学版), 2018(S2)
- [5]矿震监测数据处理与诊断[D]. 王方方. 山东科技大学, 2018(03)
- [6]沉降监测网的拟稳平差与程序实现[D]. 汪维. 安徽理工大学, 2016(08)
- [7]水平位移监测数据处理与管理系统的开发研究[D]. 邹浜. 西南交通大学, 2014(09)
- [8]三峡库区滑坡监测GPS统测构网研究及应用[D]. 罗力. 武汉大学, 2013(05)
- [9]隧道三维变形监测方法、数据处理及精度分析研究 ——以新疆某输气管线隧道为例[D]. 热汗古丽·买买提. 新疆农业大学, 2013(05)
- [10]实数编码自适应遗传算法辅助实现变形监测网平差[J]. 陈超,张献州. 测绘科学, 2014(06)