【摘要】： 本文针对传统基坑变形监测数据采集、数据处理及数据表现方法中存在的一些不足,根据近年来GPS一机多天线技术的发展以及似单差法的提出,将最先进的GPS定位技术应用到基坑变形监测中,以快速、自动、准确地获取高精度的监测数据。同时在对卡尔曼滤波进行了深入研究的基础上,构建了适用于基坑变形监测数据处理的标准卡尔曼滤波模型,并将模型应用于基坑监测数据处理中,得到了较为理想的结果。针对标准卡尔曼滤波的不足,构建了自适应卡尔曼滤波模型及抗差卡尔曼滤波模型,实例分析表明自适应卡尔曼滤波模型能够有效地克服数据处理过程中的滤波发散现象,抗差卡尔曼滤波模型能够有效地减弱或消除观测值中粗差对当前状态的影响,使系统始终处于较为理想的稳定状态。此外,本文以Visual Basic6.0为开发平台,运用ADO技术、ActiveX技术、数据库技术及Automation技术,集成了Access、Excel、Surfer、Matlab等软件及SQL查询语句,开发了基坑监测数据处理及可视化系统PPVS,实现了深基坑监测数据的动态管理、处理、预测、分析、查询、二维及三维动画显示等功能,从而更好地反映基坑和周边环境的整体变形及沉降的空间分布状况,为施工方案的调整和优化设计提供依据,以更好地指导基坑工程的顺利施工。 【关键词】：变形监测 全球定位系统 卡尔曼滤波 基坑 变形可视化
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：P228.4;TU753
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2009.201457
【目录】：

• 致谢3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究的目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究与应用现状9-10
• 1.2.1 国外研究与应用现状9
• 1.2.2 国内研究与应用现状9-10
• 1.3 主要研究内容10-11
• 1.4 研究技术路线11
• 1.5 本文的创新点11-13
• 2 基坑工程变形监测及全球定位系统13-22
• 2.1 基坑工程变形监测13-15
• 2.1.1 变形监测的目的和意义13
• 2.1.2 变形监测的方案设计13-15
• 2.2 全球定位系统15-18
• 2.2.1 GPS测量的基本定位方法15-16
• 2.2.2 GPS定位的误差来源及影响16-18
• 2.2.3 GPS变形监测网的数据处理18
• 2.3 GPS应用于基坑工程变形监测18-22
• 2.3.1 GPS一机多天线技术19
• 2.3.2 似单差法处理 GPS变形监测数据19-21
• 2.3.3 基坑工程GPS自动监测系统21-22
• 3 卡尔曼滤波在基坑变形监测数据处理中的应用22-45
• 3.1 卡尔曼滤波方法研究22-24
• 3.1.1 卡尔曼滤波的基本原理22-23
• 3.1.2 卡尔曼滤波的特性23
• 3.1.3 卡尔曼滤波的不足23-24
• 3.2 卡尔曼滤波用于基坑变形监测数据处理24-37
• 3.2.1 标准卡尔曼滤波模型用于基坑变形监测数据处理24-27
• 3.2.2 自适应卡尔曼滤波模型用于基坑变形监测数据处理27-32
• 3.2.3 抗差卡尔曼滤波模型用于基坑变形监测数据处理32-37
• 3.3 基坑变形预测37-43
• 3.3.1 基坑变形预测的方法37-39
• 3.3.2 顾及开挖深度的卡尔曼滤波模型应用于基坑变形预测39-43
• 3.4 本章小结43-45
• 4 基坑变形监测数据处理及可视化系统开发45-66
• 4.1 概述45
• 4.2 系统总体设计45-47
• 4.2.1 系统功能描述45-47
• 4.3 数据库设计47-50
• 4.3.1 数据库与数据库系统47-48
• 4.3.2 系统数据库的建立48-50
• 4.4 技术细节设计50-58
• 4.4.1 关键技术简介50-52
• 4.4.2 系统主要模块设计52-58
• 4.5 实例分析58-65
• 4.5.1 系统登录及主界面58-59
• 4.5.2 数据处理模块59-60
• 4.5.3 变形预测模块60
• 4.5.4 数据管理模块60-61
• 4.5.5 数据查询模块61
• 4.5.6 变形可视化模块61-65
• 4.6 本章小结65-66
• 5 结论与展望66-68
• 5.1 结论66
• 5.2 展望66-68
• 攻读学位期间发表的学术论文68-69
• 参考文献69-72
• 详细摘要72-74