变形监测数据处理课程教案
变形监测课程设计
变形监测课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习变形监测的基本理论、方法和应用，使学生掌握变形监测的基本概念、原理和流程，培养学生运用变形监测技术解决实际问题的能力。
1.理解变形监测的定义、分类和作用；2.掌握变形监测的基本原理和方法；3.熟悉常用的变形监测技术和设备；4.了解变形监测数据的处理和分析方法。
5.能够正确选择和使用变形监测设备；6.能够独立完成变形监测方案的设计和实施；7.能够对变形监测数据进行处理和分析，并得出合理结论；8.能够运用变形监测技术解决实际问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对变形监测技术的兴趣和热情；2.培养学生严谨的科学态度和团队合作精神；3.使学生认识到变形监测技术在工程和社会中的应用价值。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括变形监测的基本理论、方法和应用。
1.变形监测的基本概念、分类和作用；2.变形监测的原理和方法，包括地面测量、卫星遥感、雷达干涉等；3.常用的变形监测技术和设备，如全站仪、GPS、激光扫描仪等；4.变形监测数据的处理和分析方法，包括数据预处理、平差计算、结果分析等；5.变形监测在工程和社会中的应用案例。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
1.讲授法：通过讲解变形监测的基本概念、原理和方法，使学生掌握基本知识；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解变形监测在工程和社会中的应用；3.实验法：学生进行实地测量和数据处理，培养学生的实践能力；4.讨论法：分组讨论变形监测技术的发展趋势和应用前景，激发学生的思考和创新。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用国内知名专家编写的《变形监测》教材，系统介绍变形监测的基本理论、方法和应用；2.参考书：提供相关领域的经典著作和最新研究成果，供学生拓展阅读；3.多媒体资料：制作课件、演示视频等，形象生动地展示变形监测技术和应用案例；4.实验设备：配置全站仪、GPS等变形监测设备，为学生提供实地操作的机会。
2010-2011工程变形监测与数据处理--教案23
教案2010～2011 学年第一学期主讲教师夏小裕课程名称工程变形监测与数据处理课程类别专业选修课学时及学分45授课班级测绘071~073使用教材《变形监测数据处理》系(院、部) 土木工程系教研室(实验室) 测绘工程教研室课时授课计划课次序号：23 一、课题：软土地基沉降与稳定监测概述；高速公路软基监测；堤防工程软基监测；堤防工程软基监测案例。
二、课型：专业选修课三、目的要求：要求学生掌握软土地基沉降与稳定监测的主要内容与方法；高速公路软基监测的主要内容与方法；堤防工程软基监测的主要内容与方法。
四、重点、难点：重点：软土地基沉降与稳定监测的主要内容与方法；高速公路软基监测的主要内容与方法；堤防工程软基监测的主要内容与方法。
难点：高速公路软基监测的主要内容与方法；堤防工程软基监测的主要内容与方法。
五、教学方法及手段：讲述六、参考资料：[1] 黄声亨等编，《变形监测数据处理》，武汉大学出版社，2003年第1版。
[2] 陈永奇等编，《变形监测数据处理》，测绘出版社，1998[3] 吴子安等编，《工程建筑物变形监测数据处理》测绘出版社 1989[4] 李青岳，陈永奇，《工程测量学》，测绘出版社 1984[5] 白迪谋，《工程建筑物变形观测和变形分析》，西南交通大学出版社，2002七、作业：1、软土地基沉降与稳定性监测的目的是什么？2、高速公路软基监测的主要内容有哪些？主要监测方法有哪些？八、授课记录：九、授课效果分析：通过听讲学生基本掌握软土地基沉降与稳定监测的主要内容与方法；高速公路软基监测的主要内容与方法；堤防工程软基监测的主要内容与方法，教学效果良好。
十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习2、导入课题3、教学内容4、课堂总结5、布置作业讲稿（软土地基沉降与稳定监测）主要内容：•概述•高速公路软基监测•堤防工程软基监测•堤防工程施工监测实例一、概述监测目的：（1）保证地基及建筑物的施工安全；（2）预测和控制沉降，帮助施工单位调节填土速率；（3）验证各种设计参数和设计沉降量。
变形测量课程设计
变形测量课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握变形测量的基本概念、原理及方法。
2. 使学生了解变形测量的应用领域，如工程、地质、环境监测等。
3. 引导学生掌握变形测量的数据处理与分析方法，能对变形数据进行有效解读。
技能目标：1. 培养学生运用测量工具进行实际变形测量的能力。
2. 培养学生运用数据处理软件对变形数据进行处理、分析，并撰写测量报告的能力。
3. 提高学生团队协作、沟通表达及问题解决的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对变形测量学科的兴趣，激发学生探索科学问题的热情。
2. 培养学生严谨、务实的学习态度，养成科学研究的良好习惯。
3. 增强学生的环保意识，使其认识到变形测量在地质灾害防治、环境保护等方面的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实际操作，注重培养学生的动手能力和问题解决能力。
学生特点：六年级学生具备一定的物理知识和数学基础，思维活跃，好奇心强，善于观察和提问。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导学生主动参与课堂讨论和实践活动，提高学生的实际操作能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 变形测量基本概念：介绍变形测量的定义、分类及基本原理，使学生了解变形测量的研究内容和应用领域。
教材章节：《地理信息系统》第四章第一节2. 变形测量方法：讲解不同类型的变形测量方法，如地面测量、卫星遥感、激光扫描等。
教材章节：《地理信息系统》第四章第二节3. 变形测量数据处理与分析：介绍变形测量数据的处理方法、分析技术以及相关的软件应用。
教材章节：《地理信息系统》第四章第三节4. 实际操作与案例解析：组织学生进行实际变形测量操作，分析典型案例，提高学生的实际操作能力。
教材章节：《地理信息系统》第四章第四节5. 变形测量在地质灾害防治中的应用：探讨变形测量在地质灾害防治中的作用，提高学生的环保意识。
变形监测 《变形监测》课程整体设计
《变形监测》课程整体设计一、岗位的相关要求结合工程测量技术专业毕业生就业岗位对工程变形监测能力要求，归纳典型工作任务及职业能力要求如表1。
表1 岗位工作任务与职业能力要求二、课程目标1. 知识目标（1）了解引起变形体变形的原因及变形监测的内容；（2）掌握变形监测系统的布设，理解并掌握确定变形监测精度的原则及方法；（3）掌握工程建筑物垂直位移、水平位移、倾斜变形观测方法；（4）了解典型工程如大型钢结构、桥梁、地下工程、边坡工程变形监测方法；（5）掌握变形监测资料整理、成果处理与分析的内容、方法；熟悉如何编制规范的变形监测报告。
2. 操作能力目标（1）能结合工程条件及变形监测的要求，确定变形监测的精度；（2）根据变形监测精度，结合工程实际，设计并制订变形观测方案；（3）能根据变形观测方案，组织实施工程变形观测；（4）能根据变形观测数据，进行数据处理与变形趋势预测与分析，编写变形监测报告。
3．社会能力目标（1）独立获取知识的能力――通过本课程学习，锻炼科学的思维方式，逐步掌握科学的学习方法，不断扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识结构；能够应用所学变形监测理论和原理解决实际问题。
（2）科学的思维能力——运用变形监测理论和方法解决实体工程变形监测方面问题的能力，并对涉及变形方面的问题有一定深度的理解和分析。
（3）分析和解决问题的能力——学会利用变形监测理论、原理和方法解决解决实践中碰到的问题，提高发现问题与解决问题的能力。
增强动手能力，掌握基本的观测方法和数据整理、数据分析的能力。
4．发展能力目标（1）变形监测涉及测绘科学、力学、统计理论等多学科，要求培养学生具有开阔的学习视野，养成终身学习的习惯；（2）通过对典型工程变形监测实例的学习与讨论，掌握工程变形监测的理论与方法，具备工程变形监测的初步技能，并随着工程实践的不断丰富，逐步培养自己具备工程测量技术人员的岗位能力要求。
5. 职业素质养成目标（1）严谨作风——通过本课程学习，进一步培养学生具备严谨的治学态度，严密的逻辑思维方式；（2）创新精神——引导学生应用所学知识，发现和探索未接触的工程领域，解决实际工程问题，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望。
变形监测数据处理课程教案第一章
《变形监测数据处理》课程教案第一章变形监测数据处理主要参考书:1.陈永奇,吴子安，吴中如．变形监测分析与预报.北京:测绘出版社,19982.吴子安.工程建筑物变形观测数据处理.北京:测绘出版社，19８93.陈永奇．变形观测数据处理.北京:测绘出版社，19884.吴中如.水工建筑物安全监控理论及其应用.北京:高等教育出版社,２003 ５.吴中如,顾冲时.大坝原型反分析及其应用.南京:江苏科学技术出版社,2０００6.夏才初,潘国荣.土木工程监测技术．北京:中国建筑工业出版社,2０017.王尚庆.长江三峡滑坡监测预报．北京:地质出版社,1９99８．李珍照.大坝安全监测.北京:中国电力出版社,1９９７9．岳建平等.变形监测技术与应用. 国防工业出版社２０0710.何秀凤.变形监测新方法及其应用.科学出版社２00711．伊晓东等.变形监测技术及应用．黄河水利出版社,２０0712.白迪谋.工程建筑物变形观测和变形分析.西南交通大学出版社,200213．朱建军等.变形测量的理论与方法.中南大学出版社,20041４．唐孟雄等．深基坑工程变形控制.中国建筑工业出版社，2００６1５.黄声享等．小浪底水利枢纽外部变形规律研究．测绘出版社,2０08.12规范:1.中华人民共和国行业标准.建筑变形测量规范 (ＪGＪ８-2007）. 北京:中国建筑工业出版社,20082.中华人民共和国水利行业标准．混凝土大坝安全监测技术规范(DL／Ｔ5178-２003). 北京：中国水利水电出版社, ２0041.1 变形监测的内容、目的与意义本节要求了解并掌握三方面的内容: 变形监测的基本概念;变形监测的内容；变形监测的目的和意义。
1.1.1 变形监测的基本概念变形的概念:变形是自然界的普遍现象,它是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时空域中的变化。
变形体的变形在一定范围内被认为是允许的，如果超出允许值，则可能引发灾害。
自然界的变形危害现象时刻都在我们周边发生着，如地震、滑坡、岩崩、地表沉陷、火山爆发、溃坝、桥梁与建筑物的倒塌等。
变形观测课程设计
变形观测课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解变形观测的基本概念，掌握变形观测的原理与方法。
2. 使学生掌握变形观测数据的处理与分析技巧，能够运用相关公式进行计算。
3. 让学生了解变形观测在工程测量、地壳监测等领域的应用。
技能目标：1. 培养学生运用水准仪、全站仪等测量设备进行变形观测的能力。
2. 培养学生熟练操作数据处理软件，对变形观测数据进行处理、分析，并绘制相关图表。
3. 提高学生解决实际问题时，运用变形观测知识的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对待科学研究的严谨态度，注重实践操作与理论学习的结合。
2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中沟通、协作的能力。
3. 激发学生对测量学、地理信息科学等领域的兴趣，提高学生的专业认同感。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和学生实际情况，注重理论知识与实践操作的相结合。
在教学过程中，充分调动学生的主观能动性，引导学生通过小组合作、实践探究等方式，达到课程目标。
课程目标的设定旨在使学生在掌握变形观测基本知识和技能的同时，培养其科学研究精神和实际应用能力。
二、教学内容1. 变形观测的基本概念与原理- 变形现象的描述与分析- 变形观测的目的与意义- 变形观测的原理及方法分类2. 变形观测设备与操作- 水准仪、全站仪等测量设备的使用方法- 变形观测中设备的安装与调试- 数据采集与处理的基本技巧3. 变形观测数据处理与分析- 数据预处理与质量控制- 变形观测数据的计算与分析方法- 变形趋势预测与成果表达4. 变形观测在实际应用中的案例分析- 工程测量中的变形观测案例- 地壳监测与地质灾害预警中的应用- 其他领域变形观测的应用案例5. 实践教学与操作训练- 变形观测设备的实际操作训练- 变形观测数据处理的实际操作- 案例分析与讨论教学内容按照课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，结合教材相关章节，确保学生在掌握基本理论的基础上，提高实践操作能力。
2010-2011工程变形监测与数据处理--教案21-22
教案2010～2011 学年第一学期主讲教师夏小裕课程名称工程变形监测与数据处理课程类别专业选修课学时及学分45授课班级测绘071~073使用教材《变形监测数据处理》系(院、部) 土木工程系教研室(实验室) 测绘工程教研室课时授课计划课次序号：21-22 一、课题：水利工程变形监测概述；水利工程监测项目及要求；监测系统设计；案例-小浪底大坝安全监控系统设计。
二、课型：专业选修课三、目的要求：要求学生掌握水利工程变形监测的主要内容及常用方法；水利工程监测项目的要求；监测系统的设计。
四、重点、难点：重点：水利工程变形监测的主要内容及常用方法；水利工程监测项目的要求；监测系统的设计。
难点：监测系统的设计。
五、教学方法及手段：讲述六、参考资料：[1] 黄声亨等编，《变形监测数据处理》，武汉大学出版社，2003年第1版。
[2] 陈永奇等编，《变形监测数据处理》，测绘出版社，1998[3] 吴子安等编，《工程建筑物变形监测数据处理》测绘出版社 1989[4] 李青岳，陈永奇，《工程测量学》，测绘出版社 1984[5] 白迪谋，《工程建筑物变形观测和变形分析》，西南交通大学出版社，2002七、作业：1、对于混凝土大坝，水平位移和垂直位移的监测方法有哪些？2、大坝安全监测系统有哪些部分组成？八、授课记录：九、授课效果分析：通过听讲学生基本掌握水利工程变形监测的主要内容及常用方法；并对水利工程监测项目的要求和监测系统的设计有所了解，教学效果良好。
十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习2、导入课题3、教学内容4、课堂总结5、布置作业讲稿（水利工程变形监测）主要内容：•概述•监测项目及要求•监测系统设计•小浪底大坝安全监控系统设计•大坝安全评判专家系统设计一、概述监测工作的重要性：•建国以来，我国共修建8.3万余座堤坝，其中15米以上大坝有1.9万多座，30米以上大坝有近3000座，这些工程在国民经济中发挥了巨大的作用。
2010-2011工程变形监测与数据处理--教案15-16
教案2010～2011 学年第一学期主讲教师夏小裕课程名称工程变形监测与数据处理课程类别专业选修课学时及学分45授课班级测绘071~073使用教材《变形监测数据处理》系(院、部) 土木工程系教研室(实验室) 测绘工程教研室课时授课计划课次序号：15-16 一、课题：基坑监测概述；基坑监测的内容及方法；监测技术设计；监测数据整理与分析；基坑监测实例。
二、课型：专业选修课三、目的要求：要求学生掌握基坑监测的内容及方法；监测技术设计；监测数据整理与分析。
四、重点、难点：重点：基坑监测的内容及方法；监测技术设计。
难点：监测数据整理与分析。
五、教学方法及手段：讲述六、参考资料：[1] 黄声亨等编，《变形监测数据处理》，武汉大学出版社，2003年第1版。
[2] 陈永奇等编，《变形监测数据处理》，测绘出版社，1998[3] 吴子安等编，《工程建筑物变形监测数据处理》测绘出版社 1989[4] 李青岳，陈永奇，《工程测量学》，测绘出版社 1984[5] 白迪谋，《工程建筑物变形观测和变形分析》，西南交通大学出版社，2002七、作业：1、基坑施工监测的主要目的是什么？2、基坑施工监测的主要内容有哪些？分别采用哪些主要的监测方法？3、基坑监测的监测点如何选埋？八、授课记录：九、授课效果分析：通过听讲学生基本掌握基坑监测的主要内容以及基坑监测的常用方法；基坑监测技术设计；基坑监测数据的整理与分析，教学效果良好。
十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习2、导入课题3、教学内容4、课堂总结5、布置作业讲稿（基坑工程施工监测）主要内容：•概述•监测内容及方法•监测技术设计•监测数据整理与分析•基坑监测实例一、概述基坑在开挖过程中，开挖区的自然状态发生了变化，基坑内外的土体也由原来静止的土压力状态向被动和主动的土压力状态转变，应力状态的改变首先引起基坑支护结构承受荷载而内力发生改变，其次引起坑内土体隆起、基坑支护结构及其周围土体的侧向位移和沉降，如果内力和变形的量值超过允许的范围，将导致基坑的失稳甚至破坏。
实验5-6 变形监测与数据处理
工程测量实验报告实验五～六、变形监测与数据处理学院：资源与环境学院姓名：***学号：*********专业：测绘工程实验五～六、变形监测与数据处理一、实验目的变形监测是《工程测量学》的重要内容之一，其实验是一项具有生产实用意义的实践教学环节，目的是通过建筑物的变形监测与数据处理，掌握变形监测的作用、意义，测量方法与相应数据初步处理理论、资料整理与变形分析等内容。
掌握沉降监测的观测方法；变形测量等级：2级或3级；沉降值的正确计算；成果表达的方式；沉降资料的整理与分析等内容；每小组成员合作完成沉降监测、每人独立计算成果；监测网稳定性分析利用其他时间完成（见附题）。
二、实习地点对花园学校某高层建筑物如综合实验楼、图书馆、教学楼等上布置的沉降点进行沉降观测。
三、实习内容根据建筑物周围布置的变形监测点和附近某一已知固定水准点，进行两期沉降观测。
周期间隔可为两周或根据本课程进度安排。
两期观测完毕进行沉降值推算并填入监测点沉降表格，进行沉降分析。
四、实习步骤（1）外业观测－对某建筑物的沉降观测； （2）高差、高程以及沉降值的推算； （3）图表表示与变形分析。
附1：变形监测网的参考点稳定分析习题1、如图所示为一监视工程建筑物沉降的水准网，其中线路上圆圈内的数字为该条线路的测站数。
该水准网已进行两个周期的观测，测得高差列于表中，试根据重复水准测量的成果按下述两种方案中的其中（任选）一种情况对参考点的稳定性进行分析(置信水平取为 ＝0.05 ，F 0.05,3,6 = 4.8)。
假设条件1：水准点A 为固定的起始点，H A1=35.50m假设条件2：无稳定的已知水准点，但各点近似高程见表1中所示。
表1图3－1方案2计算方法提示：因常规法方程为奇异阵，为此可采用附加条件法求最小范数解。
设S T =(1 1 1 1) ，且满足S T X =0，与V =AX -l 组成法方程：00T T N S X A Pl S K ⎛⎫⎡⎤⎛⎫= ⎪ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭，其中K 为常系数阵。
变形监测数据处理
1.2 变形监测技术及其发展
本节重点为：
➢ 变形信息获取的手段 ➢ 变形监测方案设计问题 ➢ 地表变形监测方法 ➢ GPS周期性和连续性变形监测问题 ➢ GPS动态监测 ➢ 变形监测技术的未来
GPS在工程中的应用
厦 门 的 高 层 建 筑
GPS在高层建筑动态监测中
的应用
厦 门 建 设 银 行 大 厦
2）地面摄影测量技术在变形监测中的应用起步较早,但是 由于摄影距离不能过远，绝对精度较低，使得其应用受到局 限，仅大量应用于高塔、烟囱、古建筑、船闸、边坡体等的 变形监测.后来发展起来的数字摄影测量和实时摄影测量为地 面摄影测量技术在变形监测中的深入应用开拓了非常广泛的 前景。地面三维激光扫描系统将是变形监测领域的一种重要 技术。
3）光、机、电技术的发展，研制了一些特殊和专用的监 测仪器可用于变形的自动监测，它包括应变测量、准直测量 和倾斜测量。采用光纤传感器测量系统将信号测量与信号传 输合二为一，具有强的抗雷击、抗电磁场干扰和抗恶劣环境 的能力，便于组成遥测系统，实现在线分布式监测。
1.2 变形监测技术及其发展
4）GNSS作为一种全新的现代空间定位技术,已逐渐在许 多领域取代常规光学和电子测量仪器，在变形监测领域也不 例外.
变形分析的内涵就是从错综复杂的变形现象中找出其 内在规律性。
1.3 变形分析的的内涵及其研究进展
变形分析的研究内容涉及到变形数据处理与分析、变形 物理解释和变形预报的各个方面,通常将其划为两部分：
1）变形的几何分析; 2）变形物理解释. 变形的几何分析是对变形体的形状和大小的变形作几何 描述，其任务在于描述变形体变形的空间状态和时间特性。 变形物理解释的任务是确定变形体的变形和变形原因之 间的关系，解释变形的原因。
2005《变形监测数据处理》教学大纲
《变形监测数据处理》教学大纲课程编码：课程名称：变形监测数据处理课程英文名称：Deformation Monitoring and Data Processing开课学期：6学时/学分：32/2(其中实验学时：8学时)课程类型：专业选修课适用对象：测绘工程专业学生选用教材：黄声享等编著，《变形监测数据处理》，黄声享等编著，武汉大学出版社2003年主要参考书：1、吴子安编著，《工程建筑物变形观测数据处理》，测绘出版社1993年2、陈永奇等著，《变形监测分析与预报》，测绘出版社1998年开课单位：地球探测科学与技术学院授课对象：测绘工程专业执笔人：张旭晴一、课程的性质、目的与任务《变形观测与数据处理》是测量工程专业选修课之一。
本课程的目的在于通过本课程学习，要求学生掌握垂直位移、水平位移、倾斜、挠度及裂缝的观测方法，数据的整理、统计与分析、及时预报以及采取安全措施的对策等工作。
使学生初步学会根据各类工程的实际情况与要求进行方案设计、外业监测及数据处理，以解决工程建筑物变形观测中的具体问题，确保工程的安全运行，为经济建设做贡献。
它的任务是使学生在学完本专业的专业基础课和专业课程的基础上，深入学习各类工程从设计、施工到运营管理各阶段的变形观测的理论、方法及其数据处理的全过程。
二、教学基本要求：1.了解变形监测数据处理的研究内容和发展趋势2.掌握变形监测数据处理的基本理论、方法3.能够应用根据所学的知识，解决各类的变形监测数据处理的问题三、各章节内容及学时分配第一章引论(2学时)1.变形监测的内容、意义和目的；2.变形监测技术及其发展趋势；3.变形分析的内涵，变形物理解释的主要方法及其新进展。
教学提示：重点介绍变形观测的内容，意义和目的，讲述这段内容时应该结合实际带领学生到工地进行参观，使学生对变形观测有一个感性的认识。
第二章数理统计的有关理论（4学时）1.随机变量的基本概念及其概率分布2.假设检验的基本思想与检验方法；3.随机过程及其过程的特征量教学提示：数理统计的有关理论，例如随即变量、概率，以及几种常用的抽样分布F、T分布等。
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《变形监测数据处理》课程教案第一章变形监测数据处理主要参考书:1.陈永奇,吴子安,吴中如.变形监测分析与预报.北京:测绘出版社,19982.吴子安.工程建筑物变形观测数据处理.北京:测绘出版社,19893.陈永奇.变形观测数据处理.北京:测绘出版社,19884.吴中如.水工建筑物安全监控理论及其应用.北京:高等教育出版社,20035.吴中如,顾冲时.大坝原型反分析及其应用.南京:江苏科学技术出版社,20006.夏才初,潘国荣.土木工程监测技术.北京:中国建筑工业出版社,20017.王尚庆.长江三峡滑坡监测预报.北京:地质出版社,19998.李珍照.大坝安全监测.北京:中国电力出版社,19979.岳建平等.变形监测技术与应用. 国防工业出版社 200710.何秀凤.变形监测新方法及其应用.科学出版社200711.伊晓东等.变形监测技术及应用.黄河水利出版社，200712.白迪谋.工程建筑物变形观测和变形分析.西南交通大学出版社，200213.朱建军等.变形测量的理论与方法.中南大学出版社，200414.唐孟雄等.深基坑工程变形控制.中国建筑工业出版社，200615.黄声享等.小浪底水利枢纽外部变形规律研究. 测绘出版社,2008.12规范:1.中华人民共和国行业标准.建筑变形测量规范（JGJ8-2007）. 北京:中国建筑工业出版社,20082.中华人民共和国水利行业标准. 混凝土大坝安全监测技术规范（DL/T 5178-2003）. 北京：中国水利水电出版社, 20041.1 变形监测的内容、目的与意义本节要求了解并掌握三方面的内容：变形监测的基本概念；变形监测的内容；变形监测的目的和意义。
1.1.1 变形监测的基本概念变形的概念：变形是自然界的普遍现象，它是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时空域中的变化。
变形体的变形在一定范围内被认为是允许的，如果超出允许值，则可能引发灾害。
自然界的变形危害现象时刻都在我们周边发生着，如地震、滑坡、岩崩、地表沉陷、火山爆发、溃坝、桥梁与建筑物的倒塌等。
变形监测的概念：所谓变形监测，就是利用测量与专用仪器和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荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。
变形监测工作是人们通过变形现象获得科学认识、检验理论和假设的必要手段。
变形体的范畴：变形体的范畴可以大到整个地球，小到一个工程建（构）筑物的块体，它包括自然的和人工的构筑物。
根据变形体的研究范围，可将变形监测研究对象划分为这样三类：•全球性变形研究，如监测全球板块运动、地极移动、地球自转速率变化、地潮等；•区域性变形研究，如地壳形变监测、城市地面沉降等；•工程和局部性变形研究，如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采使引起的地表移动和下沉等。
最典型的变形体：大坝；桥梁；高层（耸）建筑物；矿区；防护堤；边坡；隧道；地铁；地表沉降；高速铁路；核电站；大型科学实验装置等。
1.1.2 变形监测的内容变形监测的内容，应根据变形体的性质与地基情况来定。
要求有明确的针对性，既要有重点，又要作全面考虑，以便能正确反映出变形体的变化情况，达到监视变形体的安全、了解其变形规律之目的。
工业与民用建筑物：主要包括基础的沉陷观测与建筑物本身的变形观测。
就其基础而言，主要观测内容是建筑物的均匀沉陷与不均匀沉陷。
对于建筑物本身来说，则主要是观测倾斜与裂缝。
对于高层和高耸建筑物，还应对其动态变形（主要为振动的幅值、频率和扭转）进行观测。
对于工业企业、科学试验设施与军事设施中的各种工艺设备、导轨等，其主要观测内容是水平位移和垂直位移。
水工建筑物：对于土坝，其观测项目主要为水平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。
对于混凝土坝，以混凝土重力坝为例，由于水压力、外界温度变化、坝体自重等因素的作用，其主要观测项目主要为垂直位移（从而可以求得基础与坝体的转动）、水平位移（从而可以求得坝体的扭曲）以及伸缩缝的观测，这些内容通常称为外部变形观测。
此外，为了了解混凝土坝结构内部的情况，还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测，这些内容通常称为内部观测。
地面沉降：对于建立在江河下游冲积层上的城市，由于工业用水需要大量地吸取地下水，而影响地下土层的结构，将使地面发生沉降现象。
对于地下采矿地区，由于在地下大量的采掘，也会使地表发生沉降现象。
这种沉降现象严重的城市地区，暴雨以后将发生大面积的积水，影响仓库的使用与居民的生活。
有时甚至造成地下管线的破坏，危及建筑物的安全。
因此，必须定期地进行观测，掌握其沉降与回升的规律，以便采取防护措施。
对于这些地区主要应进行地表沉降观测。
1.1.3 变形监测的目的和意义科学、准确、及时地分析和预报工程及工程建筑物的变形状况，对工程建筑物的施工和运营管理极为重要，这一工作属于变形监测的范畴。
由于变形监测涉及到测量、工程地质、水文、结构力学、地球物理、计算机科学等诸多学科的知识，是一项跨学科的研究，正向边缘学科的方向发展，已成为测量工作者与其它学科专家合作研究的领域。
变形监测所研究的理论和方法主要涉及到这样三个方面：变形信息的获取；变形信息的分析与解释；以及变形预报。
其研究成果对预防自然灾害及了解变形机理是极为重要的。
对于工程建筑物，变形监测除了作为判断其安全的耳目之外，还是检验设计和施工的重要手段。
对于工程建筑物，变形监测的意义重点表现在：确保安全验证设计灾害防治具有实用上的意义，主要是掌握各种建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要信息，及时发现问题，以便采取措施；具有科学上的意义，包括更好地理解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计，以及建立有效的变形预报模型。
1.2 变形监测技术及其发展变形信息获取方法的选择取决于变形体的特征、变形监测的目的、变形大小和变形速度等因素。
在全球性变形监测方面，空间大地测量是最基本最适用的技术，它主要包括全球定位系统（GPS）、甚长基线射电干涉测量（VLBI）、卫星激光测距（SLR）、激光测月技术（LLR）以及卫星重力探测技术（卫星测高、卫星跟踪卫星和卫星重力梯度测量）等技术手段；在区域性变形监测方面，GPS已成为主要的技术手段。
近十年发展起来的空间对地观测遥感新技术——合成孔径雷达干涉测量（InSAR,Interferometric Synthetic Aperture Radar），在监测地震变形、火山地表移动、冰川漂移、地面沉降、山体滑坡等方面，其试验成果的精度已可达厘米或毫米级，表现出很强的技术优势。
但精密水准测量依然是高精度高程信息获取的方法。
在工程和局部性变形监测方面，地面常规测量技术、地面摄影测量技术、特殊和专用的测量手段、以及以GPS为主的空间定位技术等均得到了较好的应用。
合理设计变形监测方案是变形监测的首要工作，对于监测网设计而言，其主要内容包括：确定监测网的质量标准；选择观测方法；点位的最佳布设和观测方案的最优选择。
在过去三十年里，变形监测方案设计和监测网优化设计的研究较为深入和全面，取得了丰富的理论研究成果和实用效益，这一点可从众多文献中得到体现。
目前，在变形监测方案与监测系统设计方面，其主要发展是监测方案的综合设计和监测系统的数据管理与综合处理。
例如，在大坝的变形监测中，要综合考虑外部观测和内部观测设计，大地测量与特殊测量的观测量（geodetic and geotechnical observations）要进行综合处理与分析。
数十年变形监测技术的发展，传统的地表变形监测方法主要采用的是大地测量法。
1）常规地面测量方法的完善与发展，其显著进步是全站型仪器的广泛使用，尤其是全自动跟踪全站仪（RTS, Robotic Total Stations），也称测量机器人（Georobot），为局部工程变形的自动监测或室内监测提供了一种很好的技术手段，它可进行一定范围内无人值守、全天侯、全方位的自动监测。
例如，在美国加州南部的一个新水库（Diamond Valley Lake已安装了由8个永久性 RTS 和218个棱镜组成的地面自动监测系统。
但是，TPS（Terrestrial Positional System）的最大缺陷是受测程限制，测站点一般都处在变形区域范围之内。
2）地面摄影测量技术在变形监测中的应用起步较早，但是由于摄影距离不能过远，绝对精度较低，使得其应用受到局限，仅大量应用于高塔、烟囱、古建筑、船闸、边坡体等的变形监测。
后来发展起来的数字摄影测量和实时摄影测量为地面摄影测量技术在变形监测中的深入应用开拓了非常广泛的前景。
地面三维激光扫描系统将是变形监测领域的一种重要技术。
3）光、机、电技术的发展，研制了一些特殊和专用的监测仪器可用于变形的自动监测，它包括应变测量、准直测量和倾斜测量。
采用光纤传感器测量系统将信号测量与信号传输合二为一，具有强的抗雷击、抗电磁场干扰和抗恶劣环境的能力，便于组成遥测系统，实现在线分布式监测。
4）GNSS作为一种全新的现代空间定位技术，已逐渐在许多领域取代常规光学和电子测量仪器，在变形监测领域也不例外。
自从上世纪80年代以来，尤其是进入90年代后，GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合，在空间定位技术方面引起了革命性的变化。
用GPS同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间，从静态扩展到动态，从单点定位扩展到局部与广域差分，从事后处理扩展到实时（准实时）定位与导航，绝对和相对精度扩展到米级、厘米级乃至亚毫米级，从而大大拓宽了它的应用范围和在各行各业中的作用。
数据通讯技术、计算机技术和以GPS为代表的空间定位技术的日益发展和完善，使得GPS法由原来的周期性观测走向高精度、实时、连续、自动监测成为可能。
GPS用于变形监测的作业方式可划分为周期性和连续性两种模式（episodic and continuous mode）。
1）周期性变形监测与传统的变形监测网没有多大区别，因为有的变形体的变形极为缓慢，在局部时间域内可以认为是稳定的，其监测频率可以是几个月，有的长达几年，此时，采用GPS静态相对定位法进行测量，数据处理与分析一般都是事后的。
经过十多年的努力，GPS静态相对定位数据处理技术基本成熟，在周期性监测方面，其最大屏障还是变形基准的选择与确定，已成为近几年研究的关键。
2）连续性变形监测指的是采用固定监测仪器进行长时间的数据采集，获得变形数据序列。
虽然连续性监测模式也是对测点进行重复性的观测，但其观测数据是连续的，具有较高的时间分辨率。
根据变形体的不同特征，GPS连续性监测可采用静态相对定位和动态相对定位两种数据处理方法进行观测，一般要求变形响应的实时性，它为数据解算和分析提出了更高要求。