大坝变形监测方法及数据处理
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乘常数改 正值日 。
极坐标 法是在 已知控制点 ｊ 二 测设一个水平角和一段 距离来
【 作者简介 】 勇 （９９ ，男，柳江县水 电工程队助理工程师 ， 究方向 ：水利设计、施工及 管理。 梁 健 １７一） 研
１８ １
有大样本 ，因为数据量小会导致分析结果不准确甚至让分析无 法进行 ；二是需要有特征分布。这些 条件在变形分析 中往往难 以具备。基于以上 因素 ，我们需要寻找新 的 、更方便的方法来 进行 变形分析 ，小波变换和灰色系统预测理论正是在这样的背
ｍｅｈｏ ，ｍｅｈｏ ｆｉ ｅ ｓ ｃｉｎ ａ ｄ ＧＰＳ ｔｃ ｎｉ ｅ ｎｄ ｅ ｐｌｉ ｓ ｔ ｐｐｌ ａｉ ｎ ｆｗａ ｅｅ ｒ ｎ ｆ ｒ ａ ｅ ｒ ｃ ｓｉ ｇ ｔ ｄ ｔ ｄ ｏ ｎｔｒｅ ｔ ｎ ｏ ｅ ｈ ｑｕ ，ａ ｘ ａ ｎ ｈｅ ａ ｉ ｔｏ ｓ ｏ ｖ ｌｔｔａ ｓｏ ｍ ｎｄ Ｇｒ ｙ Ｆｏ ｅ ａ ｔｎ ｃ
便 ，且待监测 点距离 基点较 近的情况 ；当待监 测点距 离较远 时 ，可利用变形 影响范 围 以外 的控制 点 ，采用 前方交会 或后
方 交 会 法 进 行 观 测 ；Ｇ Ｓ技 术 则 普 遍 适 用 于 各 种 大 型 建 筑 物 Ｐ
和筑构物 的变形 观测 ，具有精 度高 、操作方便 、不 受气候影 响等优势 。此外 ，本 文还简要 论述 了小波 变换和灰 色预测理 论 在Ｔ程变形 分析 中的应用 。其 中 ，小波变 换消 除了 由于观 测条件等 客观因素所 产生 的噪声对 变形量 的影 响 ，提高 了变 形 分析 的精 度 。而灰 色预测 理论则 克服 了传 统数理 统计方法 的不足 ，在 小样本且 无特 征分布 的情 况下 ，对建 筑物变形 的
重复边的检查计算 ，各环闭合差应符合规范要求。然后 ，采用 符合要 求 的基 线进行 自由网平 差和 约束平差 ，在 ＷＧ 一 ４坐 Ｓ８
标 系下进行三维无 约束 平差 。在基线解算质量检核合格 的基础
上 ，进一 步评 定 Ｇ Ｓ网的 内部 符合 精度 与外业 观测 的质量 ， Ｐ 利用基线 向量改正数 进行粗差 的检验 。最后 ，通过约束平差 ， 最弱 点点位 中误 差在 ２ ５ｍｍ之 内 ，误 差椭 圆半 径 不 大于 ２ １
ｍ ｍ ｏ
参
出版社 ． 】 ９ ． ９８
考
文
献
［］陈永奇 ，吴安 ，吴中如． 变形监测分析与预报［ ．北京 ：测绘 １ Ｍ］
２ 变形数据分析
变形数 据的处理和分析是 变形 监测体系 的重要组 成部分 。
［］李青 旨，陈勇奇． 工程 测量 学［ ］ 北京 ：测绘 出版社 ，１ ９． ２ Ｍ ． ９５
全球定 位系 统是 “ 授时 、测距 导航 系统 ， 全球 定位 系统
（ ｖｇｔ ｎ Ｓ ｓｅ Ｔ ｍｉｇ ａ ｄ Ｒａ ｇｎ７ ｏ ａ ｏｉｏ ｉｇ Ｓ ｓ Ｎａｉａｉ ｙ ｔｍ ｉ ｎ ｎ ｎ ｉｇＧｌｂ ｌＰ ｓ ｉｎｎ ｙ － ｏ ． ｔ
预测 中 比传统 的预测方法 更具优 越性 。但 并不 是所有 的变形
１ 变 形 监 测 方法
１１ 极 坐标 法 ．
随着红外测距技 术 、电子全站仪 、程序 计算器 、Ｐ ２ ５０ Ｃ １０
微 型 计 算 机 等 在 工 程 测 量 中 的应 用 ，极 坐 标 测 量 法 日益 受 到 重 视 ，其 在 水 利 水 电 工 程 测量 中 的应 用 也 日益 广 泛 。
论 基 础 。
通过 变形监测数据 的处理 ，不仅要获得大坝实时的水平位
移和竖向位移 量 ，还要对大坝未来的变形趋势进行预测 。灰色
预 测 法 是 一种 对 含 有 不 确 定 因素 的 系 统进 行 预 测 的方 法 ，它 采
用灰色模 型 （ ｒｙ Ｍｏｅ，Ｇ ） 对系统行 为特 征值 的发 展变 Ｇ ｅ ｄ ｌ Ｍ 化进行预测 ，对行 为特 征值 中的异常值发生 的时刻进行估计 ，
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｔ ｅ ｒ ｎ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｄ ｒ ｇ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｈ ｏｙ ｉ ｈ ａ ａｐ ｏ ｅ ｓ ｕ ｉ ｈ ｅ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ． ｎ ｎ ｅ ｎ
【 ｙｗｏ ｄ 】 ａ ｍ ｎｔ ｉ ｎｄｆ ｍａｏ ； ａｅ ｔｒｎｆｒ ； ｒ ｏｅａｔ ｇＴ ｅｒ Ｋｅ ｒ ｓ ｄｍ； ｏｉ ｒ ｇｏ ｅｏ ｔｎ ｗ ｖｌ ａｓ ｍ Ｇｅ Ｆ ｒｃｓｎ ｈｏｙ ｏｎ ｒ ｉ ｅｔ ｏ ｙ ｉ
预测 都能达到较 高的精度 ，特 别是对 于突变 ，灰色预测 法是
无 能 为 力 的ｌ ５ ｌ 。
ｔ ． Ｐ） ｅ ，Ｇ Ｓ ”的简称 ，它 给测绘界 带来了一场革命 。与传统 的 ｎ 手工测量手段相 比，Ｇ Ｓ技术 有着 巨大 的优势 ：测量精度高 ， Ｐ
３ 结论
本 文详细介 绍了 ３种大坝 变形监测 方法 ，分别是极 坐标
法 、前 方 交 会 法 及 Ｇ Ｓ技 术 法 。 其 中极 坐 标 法 适 用 于 量 距 方 Ｐ
操作简便 ， 器体积小 ，便于携带 ；全天候操作 ；观测点之间 仪
无需通视 ；测量 结果统一 在 ＷＧ 一 ４坐标 下 ，信 息可 自动 接 Ｓ８ 收 、存储 ，减少繁琐 的中间处理环节 。 在进行 Ｇ Ｓ技术法观测时 ，应采用 同步静态观测 ，将基准 Ｐ 点 、工 作基点 、坝顶 上 的变形点一并 纳入 Ｇ Ｓ网统一进行 观 Ｐ 测 。为提高 Ｇ Ｓ网的精 度与可靠性 ，具体作业 时要求强制 对 Ｐ 中、重复设站数不小于 ２ 、静态基线观测时间不小 于 ９ ｎ 次 ０ ｍｉ，
【 关键词】 大坝；变形观测；小波变换；灰色系 统预测理论 【 中图分类号】２１ 【 Ｐ３ 文献标识码】 【 Ａ 文章编号】６４ ０８（０９ １— １８ ０ ｉ７— ６８２０ ）０ ０ １— ２
Ｔ ｅ Ｍｏ ｉ ｒ ｇＭ ｅｈ ｄ ｆＤ ｍ ｆｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｉ ａａＰ ｏ ｅ ｓ ｇ ｈ ｎｔ ｉ ｔｏ ｓｏ ａ Ｄｅｏｍａｉ ｎ ｔ １ ｔ ｒｃ ｓｉ ｏｎ ｏ ｓ３ ｎ
对 坝 顶 变 形 监 测 中 采 取 了不 同 的 观测 方 法 ：对 于坝 轴 线 为 直 线
的区段 ，如 １ 、６ 、８ 、２ 、７ 、９号坝段 ，采 取 了视准线 观测 方 法 ；而对于 ３ ～５号坝段 ，由于坝轴线 为曲线 ，采取极 坐标 监
测技术。
±１ｐ ｍ，则 应保 证角 度测 量测 回数 为 ６ ｐ ，均 以直线 Ｂ 厂 Ｂ 。 Ｊ － ｌ 为零 方向。平距测量 为 ４测 回，测值要 加上气象改正值 和加 、
发 展 及 特 性 进 行 了很 好 的预 测 和 研 究 。这 ２种 方 法 均 具 有 良 好 的 应 用 价 值 。固
使 Ｇ Ｓ网有足 够 的多余 观测 。采用专 用软 件进行 基线解 算 ， Ｐ
基线结果采用双差 固定解 。为提高 Ｇ Ｓ Ｐ 测量 的精度 与可靠 度 ，
基线解算结束后 ，应及 时进行 同步环闭合差 、异步环 闭合差及
Ｌ ＡＮＧ Ｙｏ ｇ ｊａ Ｉ ｎ － ｉｎ
（ ｉ ｉ ｇＣ ｕ ｔ Ｗａｅ ｏ ｖ￣ａ ｅ ｎ ｅＨ ｇＴａ Ｌｕｈ ｕＧ ａｇｉ ４ １ ０ Ｌｕ ａ ｏ ｎｙ ｔ Ｃｎ ｅ ｎｙＥ 垂ｎｅ ｎ ｅｍ。 ｉｚｏ ｕｎｘ ５ ０ ） ｊｎ ｒ ５
【 ｓ ａｔ ｈ ｒｃｅｇ ｅ ｒｆｄｔｉａ ｏｔｈｅ ｅ ｏ ｓｔ ｍ ｎｔ ａ ｄｆｒ ａ ｏ， ｈｃ ｒ ｐ ｌ ｏｒｉａ ｓ Ａｂｔ ｃ 】Ｔ ｅａｔｌ ｉ ｓａｂｉ ｅ ｌ ｂｕ ｒｅｍ ｔ ｄ ｏ ｏ ｉｒｄｍ ｅ ｍ ｔ ｎ ｗ ｉ ａｅ ｏ ｒｃｏｄｎ ｔ ｒ ｉ ｖ ｅ ａ ｔ ｈ ｏ ｏ ｉ ｈ ａ ｅ
据 的 处理 。
确定点的平面位置 ，适用于量距 方便 ，且待测设点距离控制点 较近的情况 。若使用 全站仪测设则 不受这些条件 的限制 ，且 测设： 作方便 、灵活 。 ［
如 图 １ 示 ，Ｂ 。 Ｊ为 监 测 基 点 ，坐 标 已知 ，起 始 边 的 所 Ｊ 、Ｂ ２
坐标方位角 。 已知 。１ 也 ～９号坝段每个坝段坝顶 的下游侧位
图 １ 极 坐 标 法
置布置一个变形观测 点 。网 １中 １ ９点代 表测点位置 ，对应 ～
测 点 编 号 为 Ｊ至 Ｊ。在 Ｂ 架 设 全 站 仪 ，后 视 Ｂ 向 ，在 Ｊ点 Ｊ定
如图 １ 所示 ，Ａ —Ｄ为某大坝 右岸挡水坝段 ，其 中 Ａ —Ｂ、
ｃ Ｄ为 直 线 ，布 置 了 １ 、６ 、８ — 、２ 、７ 、９号 坝 段 ；Ｂ Ｃ为 圆 —
对在 特定时 区发 生的事件 作 出未 来时 间分 布 的计 算 以及 对杂
ＡＸ （Ａ，弘 ） 图 ２ 前 方 交 会 法
乱波形 的未来态势 与波形 作整体研 究等 。灰色 预测法 只需 要 ４个数 据就可 以计算 ，所 以它在 某些方 面尤 其是在 较少 数据
１３ ． ＧＰ Ｓ定 位技 术法
２０ 第 ｌ ０ ９年 ０期 （ 总第 ２ ６ ） ５期
企业 科 技与发 展
Ｅｎｔ ｒ ｉｅ ｅ ｐｒｓ Ｓｃ ｅ ｅ ｉ ｎｃ Ａｎｄ Ｔ ｅ ｈｎｏｌ ｃ ｏｇｙ ＆ Ｄ ｅ ｌ ｐｍ ｅ ｖｅ ｏ ｎｔ
ＮＯ．０， ０９ １ ２０
（ ｕ ｕａ ｖ ｌ Ｎ ． ６ Ｃ ｍ ｌｉ ｙ Ｏ２ ） ｔｅ ５
［］孙觉民 ，程化迁，符 纯祖 ，等． 工程 测量规 范 （ Ｄ ５０ ６ ９ ） ３ ｃ ０２ － ３ ［ ］ 北京 ：中国计 划出版社 ，１ ９． Ｓ． ９４
外业变形观测数据通常会受到测量过程 、测量条件及测量仪器 等客观因素 的影响 ，因此很难辨别哪些变形量是 由观测条件造
弧段 ，布 置 了 ３ ５号 坝 段 。 由于 坝 轴 线 的 线 形 特 征 不 同 ，在
３ ～５点架设强制对中底座和棱 镜 ，进行 角度 Ｂ和平距 Ｄ的测
量。通过 坐标正算公式计算变形观测点 的坐标 ，比较各个周期 的坐标 ，获得 坐标差值 ，即为观测点 的水平变形量 。 设全 站仪测角标 准偏 差 ０５ ，测距 标称精度 Ｍ Ｓ ． ＝１ ｍｍ
景 下产 生 的 。
利用小波变换对外业变形数据进行分 析 ，就是利用小波变 换去除原始序列 的噪音 ，即 由观测条件等客观 因素所造成的变 形 ，从而获得变形体 的真实变形数据 ，为研究变形体的空间状
态 与 时 间 特性 ，并 对 建 筑 物 的 变 形 原 因作 出科 学 解 释 提 供 了 理
大坝是 国家 重要的水利水 电设 施 ，为 了保证 其运营安全 ， 需要进行长期的变形监测。大坝表面变形 主要包括水平位移和 竖 向位移 ，其 中水平位移包 括垂 直坝轴线 的横 向水平位移和平 行坝轴线的纵向水平位移 ，而竖 向位移是指坝体受堆石体 自重 同结作用等因素的影响 ，在 高程位置上发生 的变化 。竖 向位移 观测一般采用水准测量 的方法和连通管法 ，但最主要的还是使 用水准 测量方法 ｌ 】 Ｉ 统的水平 位移 观测 主要 采 用视准线 法 、 。传 小角度法 、ｊ角网交会法 、边角 网法 、大气激光准直法等 ，而 近年来 Ｇ Ｓ定位 技术 被广 泛用 于大 坝水平 位移 变形 监测 中 。 Ｐ 本文详细介绍 了 目前大坝变形监测 中常用的方法及 变形 监测 数
大坝变形监测 方法及数据处理
梁 勇健
（ 江 县 水 电 工程 队 ．广 西 柳 州 ５５ ０ ） 柳 ４ １０
【 要】 摘 文章详细介绍了３ 种大坝变形监测的方法：极坐标法、前方交会法和 Ｇ Ｓ Ｐ 技术法 ，阐述了小波变换和灰
色预测 理 论 在 实 际工 程 变形 数 据 分 析 中的应 用 。
极坐标 法是在 已知控制点 ｊ 二 测设一个水平角和一段 距离来
【 作者简介 】 勇 （９９ ，男，柳江县水 电工程队助理工程师 ， 究方向 ：水利设计、施工及 管理。 梁 健 １７一） 研
１８ １
有大样本 ，因为数据量小会导致分析结果不准确甚至让分析无 法进行 ；二是需要有特征分布。这些 条件在变形分析 中往往难 以具备。基于以上 因素 ，我们需要寻找新 的 、更方便的方法来 进行 变形分析 ，小波变换和灰色系统预测理论正是在这样的背
ｍｅｈｏ ，ｍｅｈｏ ｆｉ ｅ ｓ ｃｉｎ ａ ｄ ＧＰＳ ｔｃ ｎｉ ｅ ｎｄ ｅ ｐｌｉ ｓ ｔ ｐｐｌ ａｉ ｎ ｆｗａ ｅｅ ｒ ｎ ｆ ｒ ａ ｅ ｒ ｃ ｓｉ ｇ ｔ ｄ ｔ ｄ ｏ ｎｔｒｅ ｔ ｎ ｏ ｅ ｈ ｑｕ ，ａ ｘ ａ ｎ ｈｅ ａ ｉ ｔｏ ｓ ｏ ｖ ｌｔｔａ ｓｏ ｍ ｎｄ Ｇｒ ｙ Ｆｏ ｅ ａ ｔｎ ｃ
便 ，且待监测 点距离 基点较 近的情况 ；当待监 测点距 离较远 时 ，可利用变形 影响范 围 以外 的控制 点 ，采用 前方交会 或后
方 交 会 法 进 行 观 测 ；Ｇ Ｓ技 术 则 普 遍 适 用 于 各 种 大 型 建 筑 物 Ｐ
和筑构物 的变形 观测 ，具有精 度高 、操作方便 、不 受气候影 响等优势 。此外 ，本 文还简要 论述 了小波 变换和灰 色预测理 论 在Ｔ程变形 分析 中的应用 。其 中 ，小波变 换消 除了 由于观 测条件等 客观因素所 产生 的噪声对 变形量 的影 响 ，提高 了变 形 分析 的精 度 。而灰 色预测 理论则 克服 了传 统数理 统计方法 的不足 ，在 小样本且 无特 征分布 的情 况下 ，对建 筑物变形 的
重复边的检查计算 ，各环闭合差应符合规范要求。然后 ，采用 符合要 求 的基 线进行 自由网平 差和 约束平差 ，在 ＷＧ 一 ４坐 Ｓ８
标 系下进行三维无 约束 平差 。在基线解算质量检核合格 的基础
上 ，进一 步评 定 Ｇ Ｓ网的 内部 符合 精度 与外业 观测 的质量 ， Ｐ 利用基线 向量改正数 进行粗差 的检验 。最后 ，通过约束平差 ， 最弱 点点位 中误 差在 ２ ５ｍｍ之 内 ，误 差椭 圆半 径 不 大于 ２ １
ｍ ｍ ｏ
参
出版社 ． 】 ９ ． ９８
考
文
献
［］陈永奇 ，吴安 ，吴中如． 变形监测分析与预报［ ．北京 ：测绘 １ Ｍ］
２ 变形数据分析
变形数 据的处理和分析是 变形 监测体系 的重要组 成部分 。
［］李青 旨，陈勇奇． 工程 测量 学［ ］ 北京 ：测绘 出版社 ，１ ９． ２ Ｍ ． ９５
全球定 位系 统是 “ 授时 、测距 导航 系统 ， 全球 定位 系统
（ ｖｇｔ ｎ Ｓ ｓｅ Ｔ ｍｉｇ ａ ｄ Ｒａ ｇｎ７ ｏ ａ ｏｉｏ ｉｇ Ｓ ｓ Ｎａｉａｉ ｙ ｔｍ ｉ ｎ ｎ ｎ ｉｇＧｌｂ ｌＰ ｓ ｉｎｎ ｙ － ｏ ． ｔ
预测 中 比传统 的预测方法 更具优 越性 。但 并不 是所有 的变形
１ 变 形 监 测 方法
１１ 极 坐标 法 ．
随着红外测距技 术 、电子全站仪 、程序 计算器 、Ｐ ２ ５０ Ｃ １０
微 型 计 算 机 等 在 工 程 测 量 中 的应 用 ，极 坐 标 测 量 法 日益 受 到 重 视 ，其 在 水 利 水 电 工 程 测量 中 的应 用 也 日益 广 泛 。
论 基 础 。
通过 变形监测数据 的处理 ，不仅要获得大坝实时的水平位
移和竖向位移 量 ，还要对大坝未来的变形趋势进行预测 。灰色
预 测 法 是 一种 对 含 有 不 确 定 因素 的 系 统进 行 预 测 的方 法 ，它 采
用灰色模 型 （ ｒｙ Ｍｏｅ，Ｇ ） 对系统行 为特 征值 的发 展变 Ｇ ｅ ｄ ｌ Ｍ 化进行预测 ，对行 为特 征值 中的异常值发生 的时刻进行估计 ，
ห้องสมุดไป่ตู้
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【 ｙｗｏ ｄ 】 ａ ｍ ｎｔ ｉ ｎｄｆ ｍａｏ ； ａｅ ｔｒｎｆｒ ； ｒ ｏｅａｔ ｇＴ ｅｒ Ｋｅ ｒ ｓ ｄｍ； ｏｉ ｒ ｇｏ ｅｏ ｔｎ ｗ ｖｌ ａｓ ｍ Ｇｅ Ｆ ｒｃｓｎ ｈｏｙ ｏｎ ｒ ｉ ｅｔ ｏ ｙ ｉ
预测 都能达到较 高的精度 ，特 别是对 于突变 ，灰色预测 法是
无 能 为 力 的ｌ ５ ｌ 。
ｔ ． Ｐ） ｅ ，Ｇ Ｓ ”的简称 ，它 给测绘界 带来了一场革命 。与传统 的 ｎ 手工测量手段相 比，Ｇ Ｓ技术 有着 巨大 的优势 ：测量精度高 ， Ｐ
３ 结论
本 文详细介 绍了 ３种大坝 变形监测 方法 ，分别是极 坐标
法 、前 方 交 会 法 及 Ｇ Ｓ技 术 法 。 其 中极 坐 标 法 适 用 于 量 距 方 Ｐ
操作简便 ， 器体积小 ，便于携带 ；全天候操作 ；观测点之间 仪
无需通视 ；测量 结果统一 在 ＷＧ 一 ４坐标 下 ，信 息可 自动 接 Ｓ８ 收 、存储 ，减少繁琐 的中间处理环节 。 在进行 Ｇ Ｓ技术法观测时 ，应采用 同步静态观测 ，将基准 Ｐ 点 、工 作基点 、坝顶 上 的变形点一并 纳入 Ｇ Ｓ网统一进行 观 Ｐ 测 。为提高 Ｇ Ｓ网的精 度与可靠性 ，具体作业 时要求强制 对 Ｐ 中、重复设站数不小于 ２ 、静态基线观测时间不小 于 ９ ｎ 次 ０ ｍｉ，
【 关键词】 大坝；变形观测；小波变换；灰色系 统预测理论 【 中图分类号】２１ 【 Ｐ３ 文献标识码】 【 Ａ 文章编号】６４ ０８（０９ １— １８ ０ ｉ７— ６８２０ ）０ ０ １— ２
Ｔ ｅ Ｍｏ ｉ ｒ ｇＭ ｅｈ ｄ ｆＤ ｍ ｆｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｉ ａａＰ ｏ ｅ ｓ ｇ ｈ ｎｔ ｉ ｔｏ ｓｏ ａ Ｄｅｏｍａｉ ｎ ｔ １ ｔ ｒｃ ｓｉ ｏｎ ｏ ｓ３ ｎ
对 坝 顶 变 形 监 测 中 采 取 了不 同 的 观测 方 法 ：对 于坝 轴 线 为 直 线
的区段 ，如 １ 、６ 、８ 、２ 、７ 、９号坝段 ，采 取 了视准线 观测 方 法 ；而对于 ３ ～５号坝段 ，由于坝轴线 为曲线 ，采取极 坐标 监
测技术。
±１ｐ ｍ，则 应保 证角 度测 量测 回数 为 ６ ｐ ，均 以直线 Ｂ 厂 Ｂ 。 Ｊ － ｌ 为零 方向。平距测量 为 ４测 回，测值要 加上气象改正值 和加 、
发 展 及 特 性 进 行 了很 好 的预 测 和 研 究 。这 ２种 方 法 均 具 有 良 好 的 应 用 价 值 。固
使 Ｇ Ｓ网有足 够 的多余 观测 。采用专 用软 件进行 基线解 算 ， Ｐ
基线结果采用双差 固定解 。为提高 Ｇ Ｓ Ｐ 测量 的精度 与可靠 度 ，
基线解算结束后 ，应及 时进行 同步环闭合差 、异步环 闭合差及
Ｌ ＡＮＧ Ｙｏ ｇ ｊａ Ｉ ｎ － ｉｎ
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据 的 处理 。
确定点的平面位置 ，适用于量距 方便 ，且待测设点距离控制点 较近的情况 。若使用 全站仪测设则 不受这些条件 的限制 ，且 测设： 作方便 、灵活 。 ［
如 图 １ 示 ，Ｂ 。 Ｊ为 监 测 基 点 ，坐 标 已知 ，起 始 边 的 所 Ｊ 、Ｂ ２
坐标方位角 。 已知 。１ 也 ～９号坝段每个坝段坝顶 的下游侧位
图 １ 极 坐 标 法
置布置一个变形观测 点 。网 １中 １ ９点代 表测点位置 ，对应 ～
测 点 编 号 为 Ｊ至 Ｊ。在 Ｂ 架 设 全 站 仪 ，后 视 Ｂ 向 ，在 Ｊ点 Ｊ定
如图 １ 所示 ，Ａ —Ｄ为某大坝 右岸挡水坝段 ，其 中 Ａ —Ｂ、
ｃ Ｄ为 直 线 ，布 置 了 １ 、６ 、８ — 、２ 、７ 、９号 坝 段 ；Ｂ Ｃ为 圆 —
对在 特定时 区发 生的事件 作 出未 来时 间分 布 的计 算 以及 对杂
ＡＸ （Ａ，弘 ） 图 ２ 前 方 交 会 法
乱波形 的未来态势 与波形 作整体研 究等 。灰色 预测法 只需 要 ４个数 据就可 以计算 ，所 以它在 某些方 面尤 其是在 较少 数据
１３ ． ＧＰ Ｓ定 位技 术法
２０ 第 ｌ ０ ９年 ０期 （ 总第 ２ ６ ） ５期
企业 科 技与发 展
Ｅｎｔ ｒ ｉｅ ｅ ｐｒｓ Ｓｃ ｅ ｅ ｉ ｎｃ Ａｎｄ Ｔ ｅ ｈｎｏｌ ｃ ｏｇｙ ＆ Ｄ ｅ ｌ ｐｍ ｅ ｖｅ ｏ ｎｔ
ＮＯ．０， ０９ １ ２０
（ ｕ ｕａ ｖ ｌ Ｎ ． ６ Ｃ ｍ ｌｉ ｙ Ｏ２ ） ｔｅ ５
［］孙觉民 ，程化迁，符 纯祖 ，等． 工程 测量规 范 （ Ｄ ５０ ６ ９ ） ３ ｃ ０２ － ３ ［ ］ 北京 ：中国计 划出版社 ，１ ９． Ｓ． ９４
外业变形观测数据通常会受到测量过程 、测量条件及测量仪器 等客观因素 的影响 ，因此很难辨别哪些变形量是 由观测条件造
弧段 ，布 置 了 ３ ５号 坝 段 。 由于 坝 轴 线 的 线 形 特 征 不 同 ，在
３ ～５点架设强制对中底座和棱 镜 ，进行 角度 Ｂ和平距 Ｄ的测
量。通过 坐标正算公式计算变形观测点 的坐标 ，比较各个周期 的坐标 ，获得 坐标差值 ，即为观测点 的水平变形量 。 设全 站仪测角标 准偏 差 ０５ ，测距 标称精度 Ｍ Ｓ ． ＝１ ｍｍ
景 下产 生 的 。
利用小波变换对外业变形数据进行分 析 ，就是利用小波变 换去除原始序列 的噪音 ，即 由观测条件等客观 因素所造成的变 形 ，从而获得变形体 的真实变形数据 ，为研究变形体的空间状
态 与 时 间 特性 ，并 对 建 筑 物 的 变 形 原 因作 出科 学 解 释 提 供 了 理
大坝是 国家 重要的水利水 电设 施 ，为 了保证 其运营安全 ， 需要进行长期的变形监测。大坝表面变形 主要包括水平位移和 竖 向位移 ，其 中水平位移包 括垂 直坝轴线 的横 向水平位移和平 行坝轴线的纵向水平位移 ，而竖 向位移是指坝体受堆石体 自重 同结作用等因素的影响 ，在 高程位置上发生 的变化 。竖 向位移 观测一般采用水准测量 的方法和连通管法 ，但最主要的还是使 用水准 测量方法 ｌ 】 Ｉ 统的水平 位移 观测 主要 采 用视准线 法 、 。传 小角度法 、ｊ角网交会法 、边角 网法 、大气激光准直法等 ，而 近年来 Ｇ Ｓ定位 技术 被广 泛用 于大 坝水平 位移 变形 监测 中 。 Ｐ 本文详细介绍 了 目前大坝变形监测 中常用的方法及 变形 监测 数
大坝变形监测 方法及数据处理
梁 勇健
（ 江 县 水 电 工程 队 ．广 西 柳 州 ５５ ０ ） 柳 ４ １０
【 要】 摘 文章详细介绍了３ 种大坝变形监测的方法：极坐标法、前方交会法和 Ｇ Ｓ Ｐ 技术法 ，阐述了小波变换和灰
色预测 理 论 在 实 际工 程 变形 数 据 分 析 中的应 用 。