贵州山区煤矿开采地表沉陷变形预测模型
1改进的骨骼蒙皮算法模拟皮肤变形
第26卷第12期 计算机应用与软件 Vo l 26No .12 2009年12月 Co m puter Applicati o ns and Soft w are Dec .2009 改进的骨骼蒙皮算法模拟皮肤变形 夏开建 王士同 (江南大学信息工程学院 江苏无锡214122) 收稿日期:2008-06-20。夏开建,硕士生,主研领域:计算机动画和仿真技术。 摘 要 骨骼蒙皮算法以其速度快等优点在角色人物变形动画中始终是使用最为广泛的皮肤变形算法。针对骨骼蒙皮算法所产 生的 塌陷 、 裹糖纸 等问题,在基于拉伸蒙皮算法的基础上,提出了一种向皮肤可变区域中增加辅助节点的改进的蒙皮变形技术。实验结果显示,该方法能够有效地消除骨骼蒙皮技术中存在的 裹糖纸效应 缺陷,真实感效果明显增加。关键词 骨骼动画 蒙皮算法 拉伸 辅助节点 S K IN DEFOR MATION SIMULATED W I TH IMPROVED S MOOTH S K INNING ALGORIT HM X i a K aijian W ang Shitong (S c h ool of Infor ma tion Technol ogy,Ji angnan University ,W uxi 214122,Ji ang su,Ch i na ) Abstrac t S m ooth skinn i ng is al w ays a mo st w ide l y usedm e t hod of sk i n defor m a ti on w ith the advantag e o f a f aster algor it h m f o r t he an i m a ti on of defor m able hu m an and creature characters .H ow ever i t suffers fro m a nu m be r of proble m s ,such as the co llapsi ng elbow and candy w rappe r effec t .The paper proposes a ne w skinn i ng de f o r m ati on techno l ogy that it i ncreases the aux ili ary nodes i n t he ski n variab l e reg i ons based on the stretch s m ooth sk i nn i ng algor i th m.The exper i m ent show s t hat the m e t hod can ban i sh candy w rappe r eff ec t defec ts ,and the rea li sti c e ffect is si gnificantly i ncreased . K eywords Ske leta l an i m ati on Smoo t h sk i nn i ng Stretch A ux iliary node 0 引 言 皮肤变形技术在角色动画 [1] 中是一个非常重要的研究课 题,近20年来已经得到了很多研究者的关注,但是由于人物动画和一些角色特征都非常复杂,这块研究领域仍然面临很大的困难和挑战。目前主要有两个常见的方法,一个是基于解剖学变形技术,另一个是基于特征皮肤的直接变形。 本文主要应用第二种方法,通常叫作骨骼蒙皮法。皮肤的外形主要是通过骨架上的连接点的转变来控制的,该算法比较简单,而且给动画师留出了足够的创造空间来得到自己想要的结果,但是,蒙皮算法也会出现很多缺陷,最常见的就是 塌陷 问题和 裹糖纸 效应,之后众多学者也作了一些改进,文献[2]讨论了蒙皮算法的严重缺陷,也就是蒙皮算法对大角度旋转的失真,并提出了基于顶点混合技术加以改进,之后文献[3]提出了基于骨骼混合算法,这种方法需要较多的手工调整参数,同时也只能用于有两个关节控制的顶点。文献[4]提出了一种几何方法,虽然该方法能够模拟出比较真实的结果,但是却大大地加大了计算量,同时也增加了计算机硬件的需求。之后文献[5]又在其基础上提出了一种基于皮肤拉伸的蒙皮算法,该算法比较简单,但是该方法加大了蒙皮算法的自由度,真实感问题上仍然存在一定的缺陷。 本文在上述文献的基础上,分析了骨骼蒙皮算法的基本原理和一些缺陷,在基于文献[5]的基于皮肤拉伸的蒙皮算法基础上,提出了一种向皮肤可变区域中增加辅助节点的改进的蒙皮变形技术。实验结果显示,该方法能够有效地改善骨骼蒙皮 技术的 裹糖纸效应 缺陷,真实感效果明显增加。 1 基本蒙皮算法原理 蒙皮是一种基于局部操作的表面变形算法,该方法可以通过图形化界面为每个皮肤顶点指定对应的骨骼以及对应的权 重。 蒙皮 算法速度较快,但是在指定权重时需要动画师具有一定的经验。 蒙皮 方法本质上是一种插值算法,其基本原理可以用下式表示: v != ?n i =1 i M i D i -1v ?n i=1 i =1(1) 其中,v 是变形前的皮肤顶点坐标,M i 表示在初始参考姿态下与皮肤顶点相关的第i 段骨骼的由局部坐标到全局坐标的转换矩阵,D i -1v 表示在第i 段骨骼局部坐标系中皮肤顶点的坐标值, i 表示第i 段骨骼对于当前顶点的权值,v !表示变形后的皮肤顶点坐标。 蒙皮 算法的基本思想是使关节附近的皮肤顶点同时受到与关节相邻的两段骨骼的影响,影响的大小由权值 i 确定。 2 存在的主要缺陷 骨骼蒙皮算法最容易出现的两个问题就是 塌陷 、 裹糖纸 问题。其中, 塌陷 指的是关节弯曲时,皮肤产生的压扁、
特高拱坝施工期及蓄水初期变形监控模型_蒯鹏程
［收稿日期］2015－06－10 ［作者简介］蒯鹏程（1993－），男，江苏徐州人，学士；杰德尔别克（1992－），男，新疆阿勒泰人，学士；邹 恒（1994 －），男，湖北咸宁人，学士；秦思佳（1994－），女，贵州沿河人，学士. 特高拱坝施工期及蓄水初期变形监控模型 蒯鹏程，杰德尔别克，邹 恒，秦思佳 （河海大学水利水电学院，南京210098） ［摘 要］以实测资料为依据， 利用多元回归分析法建立了特高拱坝蓄水期特殊安全监控模型， 对特高拱坝蓄水期间的各关键影响因素进行定量分析，以此为特高拱坝蓄水期工作性态安全评价提供技术支持。［关键词］特高拱坝；安全监控模型；多元回归分析法 ［中图分类号］TU64 ［文献标识码］B ［文章编号］1006－7175（2015）08－0001－03 The Deformation Monitoring Model of the Super High Arch Dam in Construction Period and the Early Storage Period KUAIPeng －cheng ，JIE Deerbieke ，ZOU Heng ，QIN Si －jia （College of Water Conservancy and Hydropower Engineering ，Hohai University ，Nanjing 210098， Jiangsu ，China ）Abstract ：Based on the real measuring data ，creating the safety monitoring model of the super high arch dam in multiple regression analysis and analyzing the key affecting factors in storage period ，these are used as super high arch dam behavior evaluation in storage period. Key words ：super high arch dam ；safety monitoring model ；multiple regression analysis 0引言 施工期及蓄水初期是大坝失事或事故出现的多发期，施工阶段由于特高拱坝坝体结构形状和施工材料的性质以及所承受的荷载等方面都随时间的变化而变化，与运行期相比其失效概率大、风险度高，直接影响工程结构的安全。 本文结合某特高拱坝施工期及蓄水初期的各项资料，选取影响坝体变形的主要因素，并利用多元回归分析法，分析施工期及蓄水初期坝体变形与影响因子之间的定量关系，从而建立施工期及蓄水初期坝体变形的安全监控模型，对模型预测值与实测资料值进行相关分析，并验证了结果的合理性和可靠性。 1多元回归分析原理 回归分析的中心问题是由变量组（X 1， X 2，…，X k ；Y ）进行最佳拟合，求出B 0、B i ，建立预报量Y 和自变量X 1， X 2，…，X k 之间的数学表达式，即理论回归方程或真正回归方程。然而， 在实际工程问题中是不可能求得的。数学统计理论的一切问题，都是抽样估计问题，也就是在母体资料中随机地抽取部分子样： x 1t ，x 2t ，x 3t ，…，x 4t ；y t t =1，2，…，n ； n ≤N 根据上述子样资料对母体的数量特征和规律性进行 估计，即用b 0，b 1，b 2，…，b k 作为B 0，B 1，B 2，…，B k 的估计值，则所得的回归方程称为经验回归方程 ［1］ ： y =b 0+∑k i =1b i x i 2 特高拱坝施工期及蓄水初期变形监控模型 在水压力、扬压力、泥沙压力和温度等荷载作用下， 大坝任一点产生一个位移矢量δ，其可分解为水平位移δx ，侧向水平位移δy 和竖直位移δz ，即 δ=δx i +δy j +δz k 按其成因，位移可分为3个部分：水压分量δH 、温度 — 1—
一种基于小波变换的自适应图像增强算法
崔 冲 丁建华 （大连海事大学信号与图像处理研究所 大连 116026） E-mail cui_chong@https://www.360docs.net/doc/f417375458.html, ； huazai0135020@https://www.360docs.net/doc/f417375458.html, 摘 要：针对含有微弱纹状物或点状物的图像，提出一种基于小波变换的自适应图像增强算法，首先根据小波变换提取出图像中不同变化频率的微弱纹状物，再对这些微弱纹状物进行自适应放大，加大其对比度，从而达到增强的目的，实验结果表明，该算法有着良好的增强效果。 关键词： 图像增强；自适应；小波变换； 1 引言 由于受光照、设备等因素的制约，实际摄取的图像会含有较大的噪声，灰度对比度低，某些局部细节没有明显的灰度差别，使人眼或者机器难以识别，因此有必要进行图像增强，为后续处理做准备。 常用的图像增强算法，比如直方图变换、直方图均衡等都有很好的增强效果，但这些都是全局性算法，对某些灰度集中且对比度低的图像，如含有微弱纹状物或点状物的图像，应用这些算法反而会降低清晰度[1]，本文根据此类图像的特点，在已有算法的基础上[2]，利用小波变换，根据图像信号的变化频率自适应调整求均值的邻域窗口大小，从而使得慢变和快变的信号同时得到增强。 2 基本原理 先介绍一种简单的增强算法[2]，为讨论方便，取出一副数字图像中某一行的像素数据形成一维数据信号，它表示数字图像中某一行的灰度变化信息。如图1所示。增强微弱 )(x f 变化就是增强波形中缓变部分，从而使得波形中微弱的波峰和波谷尽可能得到增强。为此，需要求出的慢变均值，再求出其差值)(x f )(x g )()(x g x f a ?=Δ，即可提取出波峰和波谷。下一步就是对这个差值信号进行自适应放大：a Δa A x p Δ?=)(，A 为放大系数，A 应能按照自适应变化，当大时，A 值小，当a Δa Δa Δ小时，A 值大。经自适应放大后的波形如图2所示，显然，中微弱的波峰和波谷都得到充分的放大。 )(x p )(x f 图1 原始信号f(x)波形 图2 增强后的信号p(x)波形 https://www.360docs.net/doc/f417375458.html,
大坝变形预测模型的研究
岩土工程技术000405 岩土工程技术 GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE 2000 No.4 P.204-207 大坝变形预测模型的研究 陆付民 任德记 何薪基 【摘要】1998年8月，为了减轻长江中下游的防洪压力，清江隔河岩水库蓄水一度超过正常蓄水位3m 多。以清江隔河岩大坝部分监测点的变形观测数据为例，详细介绍了大坝变形预测模型的建立方法，且运用一个实例验证了该方法的有效性。 【关键词】大坝；变形；预测；监测点 【分类号】TB22TU198.2 Research of Deformation Forecast models of Dam 【 Abstract】 In order to lessen the pressure of flood prevention of middle and down stream in Yangtze River , water level of Qingjiang Geheyan was more than 3 meters higher than normal water level in some times in August , 1998 . The method to establish deformation forecast models of dam is introduced in detail by taking deformation observation datum of some monitor points of Qingjiang Geheyan dam.Finally , the effectiveness of this method is verified by a practical example . 【 Keyword】 dam;deformation;forecast;monitor points 作者简介：陆付民，1964年生，男，汉族，湖北云梦人，工学硕士，副教授。现主要从事水利水电工程测量研究。 陆付民（武汉水利电力大学宜昌校区，宜昌443002） 任德记（武汉水利电力大学宜昌校区，宜昌443002） 何薪基（武汉水利电力大学宜昌校区，宜昌443002） 参考文献 1，张启锐.实用回归分析.北京:地质出版社，1988.20～33 2，陆付民.建筑物水平位移变形数据处理方法.武测科技，1992(2)：32～39 3，陆付民.鲜水河区域垂直变形分析初探.勘察科学技术，1993(3)：51～54 4，陆付民.大坝水平变形监测网观测方案的优化设计.大坝观测与土工测试，1996(3)：32～35 5，何薪基，任德记，陆付民等.清江隔河岩库区重要滑坡预测模型的探讨.长江科学院院报，1998 (5）：39～43 6，He Xinji Lu Fumin Ren Deji. Applications of Regression Added Weights and Parameters Optimun in landslides Deformation Analysis.'97 NORTH－ EAST ASIA SYMPOSIUM AND FIELD WORKSHOP ON LANDSLIDE AND DEBRIS FLOW (17－ 23 July,1997,Yichang－ Chongqing). 69～ 76 7，J Van Mierlo.A Testing Procedure for Analysing Geodetic Deformation Measurement.Bonn, 1978.24～ 36 收 稿 日 期 ： 2000－ 07－ 10 file:///E|/qk/ytgcjs/ytgc2000/0004/000405.htm2010-3-23 13:22:58
基于四面体控制网格的模型变形算法 (1)
第20卷第9期2008年9月 计算机辅助设计与图形学学报 JO U RN A L O F COM PU T ER AID ED D ESIG N &COM P U T ER G RA PH ICS Vo l.20,N o.9 Sep.,2008 收稿日期:2008-07-15.基金项目:国家 九七三 重点基础研究发展规划项目(2002CB312101,2006CB303102);国家自然科学基金(60603078);新世纪优秀人才项目(NCET 06 0516).赵 勇,男,1982年生,博士研究生,主要研究方向为数字几何处理.刘新国,男,1972年生,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为数字几何处理、真实感绘制、虚拟现实等.彭群生,男,1947年生,博士,教授,博士生导师,CC F 高级会员,主要研究方向为真实感图形、虚拟现实、科学计算可视化等. 基于四面体控制网格的模型变形算法 赵 勇 刘新国 彭群生 (浙江大学CAD &CG 国家重点实验室 杭州 310058)(z haoyong@cad.z https://www.360docs.net/doc/f417375458.html,) 摘要 提出一种鲁棒的保体积保表面细节的模型变形算法.首先将输入模型嵌入到一个稀疏的四面体控制网格 中,并且通过一种改进的重心坐标来建立两者的对应关系;然后通过用户的交互,对控制网格建立一个二次非线性能量函数对其进行变形,而输入模型的变形结果则可以通过插值来直接获得.由于能量函数的优化是在控制网格上进行的,从而大大提高了算法的效率.与此同时,提出一种新的能量!!!Laplacian 能量,可以使四面体控制网格进行尽量刚性的变形,从而有效地防止了大尺度编辑过程中模型形状的退化现象.文中算法还具有通用性,可支持多种模型的表示方式,如三角网格模型、点模型等.实验结果表明,该算法可以有效地保持输入模型的几何细节、防止明显的体积变化,得到了令人满意的结果. 关键词 模型编辑;四面体控制网格;刚性变形;L aplacian 能量;通用性中图法分类号 T P391 Shape Deformation Based on Tetrahedral Control Mesh Zhao Yong Liu Xing uo Peng Qunsheng (S tate K ey L abor atory of CA D &CG ,Zh ej iang Univ ersity ,H ang z hou 310058) Abstract A robust shape deformation algo rithm w ith the feature o f both vo lum e and surface detail preserv ing is presented.Fir st,the input m odel is embedded into a coarse tetr ahedral co ntro l mesh,and the m odified bar ycentr ic coordinates are employ ed to establish their relationship.Then acco rding to user s editing,the contro l mesh is defor med by solving a quadric no nlinear ener gy m inimization pro blem,and the deform ation is passed to the embedded m odel by interpolatio n.As the optimization pro cess is applied to the control mesh composed of sparse vertices,the efficiency is g reatly improved.Meantime,w e incor porate a new energ y,called Laplacian energ y,into the energy equatio n to m ake the tetrahedral contro l m esh deform as rigidly as possible,thus avoiding shape degenerations even under ex treme editing.Our algor ithm acco mmodates various shape repr esentations,such as triangular meshes,point clouds etc.Experiments demonstrate that the Laplacian energy is very effective in preserv ing geom etric details and pr eventing unreasonable volume changes. Key words shape editing;tetrahedral contr ol m esh;r ig id defor matio n;Laplacian energ y;generality 近年来,随着三维数据采集技术的不断发展,三维数字几何模型已经在数字娱乐、工业设计、医学辅 助诊断、文物保护等很多领域得到了广泛的应用.数字几何处理作为计算机图形学的一个重要分支也得
基于自适应网格变形的图像编辑算法
软件学报 ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW Journal of Software,2012,23(5):1325?1334 [doi: 10.3724/SP.J.1001.2012.03998] ?中国科学院软件研究所版权所有 .
E-mail: jos@https://www.360docs.net/doc/f417375458.html, https://www.360docs.net/doc/f417375458.html, Tel/Fax: +86-10-62562563
基于自适应网格变形的图像编辑算法
金 勇, 吴庆标+, 刘利刚
(浙江大学 数学系 ,浙江 杭州 310027)
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Image Editing Algorithms Based on Adaptive Mesh Deformation
JIN Yong, WU Qing-Biao+, LIU Li-Gang
(Department of Mathematics, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)
+ Corresponding author: E-mail: qbwu@https://www.360docs.net/doc/f417375458.html,
Jin Y, Wu QB, Liu LG. Image editing algorithms based on adaptive mesh deformation. Journal of Software, 2012,23(5):1325?1334. https://www.360docs.net/doc/f417375458.html,/1000-9825/3998.htm Abstract: This paper presents a generic framework for manipulating the images based on adaptive mesh
deformation, which allows users to move, scale, rotate, and deform the salient objects in the image and retarget the image into other regions with arbitrary boundary shapes. The image is embedded into a triangular mesh and the manipulation is formulized into a quadratic energy minimization problem. The triangles corresponding to the salient objects are constrained by specific transformations with respect to the deformation types of the objects such as translation, scaling, or rotation etc. The solution to the energy optimization can be obtained by solving one or several sparse linear systems. Experimental results show that the algorithm is effective, robust, and efficient and can be integrated into other image processing tools. Key words: 摘 要: adaptive mesh; image editing; image retargeting; rigid transformation; energy optimization
提出一套基于自适应网格变形的图像编辑算法框架,包括图像中特征物的平移、旋转和变形,以及保持特
征物的任意几何边界图像适应.该算法将图像表示为基于图像特征的自适应三角网格,由此将图像编辑问题转换为 带约束的网格变形问题.网格变形由一个二次型能量函数所控制,特征物的平移、旋转和变形可以表述为该能量优 化问题的约束;代表特征物的三角网格在网格变形过程中只允许发生刚性变换.该能量优化问题的全局最优解可以 通过求解 1 个或多个稀疏方程组得到.实验结果表明,该算法效果理想、鲁棒性好、运行效率高,可以有效地应用于 图像处理软件中. 关键词: 自适应网格;图像编辑;图像适应;刚性变换;能量优化 文献标识码: A 中图法分类号: TP391
图像编辑一直是图像处理中的基本问题,包括图像特征物的平移、 旋转和变形以及保持特征物的任意几何 边界图像适应 . 图像特征物的平移、旋转和变形在平面动画以及图像渐变中有着一系列的应用 ;图像适应是指 将图像映射到任意几何边界而同时保护图像特征物体的问题 . 图像适应广泛应用于艺术设计系统中 , 同时是三
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基金项目 : 国家自然科学基金 (10871178, 61070071); 国家重点基础研究发展计划 (973)(2011CB302400, 2011JB105000); 国家 收稿时间 : 2010-08-18; 定稿时间 : 2011-01-31
科技重大专项 (2009ZX07424-001); 中央高校基本科研业务费专项资金 (2010QNA3039)
变形监测采用哪个等级
变形监测采用哪个等级,主要按下列方法确定。(1)以高层建筑阶段平均变形量为依据;(2)以某些固定值为依据;(3)以高层建筑最小变形值为依据;(4)以预估变形量或变形速度为依据;(5)以地基允许变形值为依据。在实际监测中,通常根据高层建筑的地基允许变形值来推算,高层建筑的地基允许变形值一般是由设计单位给定的或者由相应的建筑规范规定的。地基允许变形值包括沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜四种。根据《建筑地基基础设计规范(GBJ7-89)》规定，常用的高层建筑地基允许变形值，可以求出相应的允许变形量，根据实际情况取其就得到应该采用的测量精度。由此可进一步确定采用的观测手段、仪器设备等，也为监测网网形的设计和优化提供参考。 经过广大测量科技工作者和工程技术人员近30年的共同努力，在变形监测领域取得了丰硕的理论研究成果，并发挥了实用效益。以我国为例：①利用地球物理大地测量反演论，于1993年准确地预测了1996年发生在丽江大地震。②1985年6月12日长江三峡新滩大滑坡的成功预报，确保灾害损失减少到了最低限度。它不仅使滑坡区内457户1371人在活泼前夕全部安全撤离，无一伤亡，而且使正在险区长江上下游航行的11艘客货轮船及时避险，免遭灾害。为国家减少直接经济损失8700万元，被誉为我国滑坡预报研究史上的奇迹。③隔河岩大坝外观变形GPS自动化监测系统在1998年长江流域抗洪峰中所发挥的巨大作用，确保了安全度汛，避免了荆江大堤灾难性分洪。科学、准确、及时地分析和预报工程及工程建筑物的变形情况，对工程建筑物id施工和运营管理极为重要，这一工作术语变形监测的范畴。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，因此，它是一项跨学科的研究，并正向着边缘科学发展。也已经成为测量工作者和其他学科专家合作的研究领域。 神经网络的研究始于20世纪40年代。半个多世纪以来，它经历了一条由兴起到衰退、又由衰退到兴盛的曲折发展过程，这一发展过程大致可以分为四个阶段： 1. 初始发展阶段: 1943年，心理学家W.S.McCulloch和数学家W.Pitts在研究生物神经元的基础上提出了一种简单的人工神经元模型，即后来所谓的“M-P模型”，虽然M-P模型过于简单，且只能完成一些简单的逻辑运算，但它的出现开创了神经网络研究的先河，并为以后的研究提供了依据；1949年心理学家D.O.Hebb发表了论著《行为自组织》提出了Hebb学习律；1957年，F.Rosenblatt提出了著名的感知器模型，这是一个真正的人工智能网络，它确立了从系统角度研究神经网络的基础；1960年，B.Widrow和M.E.Hoff提出了自适应线性单元网络，同时还提出了Widrow-Hoff学习算法，即后来的LMS算法。 ［１］栾元重，曹丁涛，徐乐年，等．变形观测与动态预报 ［Ｍ］．北京：气象出版社，２００１． ［２］陈永奇，吴子安，吴中如．变形监测分析与预报［Ｍ］．北 京：测绘出版社，１９９７． ［３］韩力群．人工神经网络教程［Ｍ］．北京：北京邮电大学 出版社，２００６． ［４］徐晖，李钢．基于Ｍａｔｌａｂ的ＢＰ神经网络在大坝观测数 据处理中的应用［Ｊ］．武汉大学学报，２００５（３）：５０－５３．［５］陈昱．基于组合人工神经网络的隧道变形预测模型应
变形监测知识点
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载荷和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。 变形观测：对变形体在运动中的空间和时间域内进行周期性的重复观测，就称为变形观测。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： 1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； 2区域性变形研究如地壳形变监测、城市地面沉降等； 3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。 变形监测的内容 1）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 2）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。3）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 变形监测的目的和意义：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。 变形监测技术的未来发展趋势： 1）多种传感器、数字近景摄影、全自动跟踪全站仪和GPS的应用，将向实时、连续、高效率、自动化、动态监测系统的方向发展； 2）变形监测的时空采样率会得到大大提高，变形监测自动化可为变形分析提供极为丰富的数据信息； 3）高度可靠、实用、先进的监测仪器和自动化系统，要求在恶劣环境下长期稳定可靠地运行； 4）实现远程在线实时监控，在大坝、桥梁、边坡体等工程中将发挥巨大作用，网络监控是推进重大工程安全监控管理的必由之路。 1.什么是监测网平差的基准，平差基准有哪三种类型？ 固定基准位于变形体之外，在各观测周期中认为是不变的，以作为测定变形点绝 对位移的参考点。在监测网平差中，我们通常将变形参考系称为基准，监测网平 差时必须考虑网点位置及其位移的参考基准。如果基准不统一，形变量中就会混 入基准误差；如果基准定义不当，也会给形变分析带来困难。 监测网平差的基准固定基准—经典平差，重心基准—自由网平差，局部重心基准—拟稳平差监测点位布置：必须安全、可靠，布局合理，突出重点，并能满足监测设计及精度要求，便于长期监测。 沉降观测工作点的布设：1）沉降监测工作点应布设在最有代表性的部位，还要考虑到建筑物基础的地质条件，建筑物特征，建筑物内部应力分布状况等。2）工作点应与建筑物连接牢固，使工作点的高程变化能真正反映建筑物的沉降变化情况。3）工作点的点位应便于观
小波理论及变形分析模型
辽宁工程技术大学 教学方案 （2013~2014学年第二学期） 课程名称变形分析与预报理论轮 所属院系测绘与地理科学学院 制定人杨帆
第一章绪论 1. 变形监测的内容、目的与意义 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 2.变形监测技术及其发展 3.变形分析的的内涵及其研究进展 变形分析方法简介 变形分析研究的发展趋势 第二章绪论 第2.1 变形监测技术与方案设计 变形监测内容的确定 监测方法、仪器和监测精度的确定 监测部位和测点布置的确定 变形监测频率的确定 综合变形监测系统 2.2 监测数据处理方法 1.变形监测网的数据处理 (1).平均间隙法加最大间隙法 (2).卡尔曼滤波法 2.变形监测点的数据处理 （1）回归分析法 （2）其他方法
2.3 变形监测资料分析及成果表达与解释 资料整理的主要内容 观测资料分析阶段 资料分析常用方法 提交成果资料 成果表达 成果解释 需要回答以下问题： 1. 性质：是为什么性质的监测？状态安全监测还 是交通安全监测或运行安全监测； 2. 是否需在不同荷载情况下，对变形体的变形模 型做检验验证？ 3. 是否需根据岩土力学性质建立物理力学模型？ 4. 工程整治的效果怎样？ 5. 是否需对地球物理假设进行验证？ 6. 是否需对工程建筑物进行监测和检验？ 7. 采取措施后是否需做建筑物的安全证明？ 2.4 监测数据处理平差程序设计与实现 监测数据处理平差程序设计（实验） 1.秩亏自由网平差原理 精度评定 程序设计 设计CLeve 类 各个函数的实现（见程序：） 在菜单中实现计算 计算结果 参考文献： 本章主要内容： 变形监测内容的确定 监测方法、仪器和监测精度的确定 监测部位和测点布置的确定 变形监测频率的确定 综合变形监测系统 控制网优化设计问题的分类及解法
RLS自适应均衡算法及其应用
现代信号处理 学号： 小组组长： 小组成员及分工： 任课教师：聂文滨教师所在学院：信息工程学院 2015年 11 月
RLS自适应均衡算法及其应用 摘要 在移动通信领域中，码间干扰始终是影响通信质量的主要因素之一。产生码间干扰的要原因是信道的非理想特性，多径传输是导致信道非理想特的重要因素。为了提高通信质量，减少码间千扰，在接收端通常都要采用均衡技术抵消信道的影响。而在使用均衡器的大多数通信系统中，信道的特性是未知的。并且在许多情况下，信道响应是随时间变化的。此时，简单的线性均衡器难以满足系统的基本要求，必须使用具有较强的时变适应能力的均衡器，即自适应均衡器。在传统的均衡器中，自适应算法必须是以已知的训练序列为前提才能开始进行，然而实际信道中训练序列的传输往往是比较困难的，同时也会降低通信系统的效率。盲自适应均衡器可以有效地解决这一问题。 本文首先介绍了课题背景及课题研究的意义，阐述了RLS均衡算法的基本概念和基础，并用MATLAB进行仿真。 关键词:码间干扰均衡滤波均衡器
Abstract In the field of mobile communications, the intersymbol interference has always been one of the main factors affecting the quality of communication. Causes to intersymbol interference is a non-ideal properties of channel, multipath transmission channel is not ideal, the important factors. In order to improve the quality of communication, reduce intersymbol interference, often on the receiving end to adopt balanced technology to offset the effect of channel. In using equalizer for most of the communication system, the characteristics of the channel is unknown. And in many cases, the channel response is change over time. At this point, the simple linear equalizer is difficult to meet the basic requirements of the system, you must use strong time-varying adaptive equalizer, namely adaptive equalizer. In traditional equalizer, adaptive algorithms must be based on a known training sequence is the premise to begin, but the actual training sequence in the channel of transmission is often more difficult, at the same time, it will reduce the efficiency of communication system.Blind adaptive equalizer can effectively solve the problem. This paper first introduces the topic background and significance of research, this paper expounds the basic concepts of RLS equalization algorithm and the foundation, and MATLAB simulation. Keywords: balanced filter equalizer intersymbol interference
沉降监测中几种预测模型的建立总结
沉降监测中几种预测模型的建立总结 要：通过现场监测及时掌握工程进展状况和环境变化，对工程的安全稳定具有十分重要的意义，尤其是沉降监测的实时处理与预警。本文结合某工程实际沉降监测数据建立起了几种预测模型，并对其发展趋势进行了预测。 关键词：监测；沉降；预测；模型 1 引言 随着建筑行业的发展，各种工程建筑的规模越来越大，对工程的精密控制要求也越来越高，因为一旦发生某种疏忽，对工程的打击将是致命的。为了及时发现工程中的不稳定因素，我们必须实时了解周边土体以及建筑物的沉降变化，以便及时采取补救措施，确保施工过程的稳定安全，减少和避免不必要的损失[1]。在工程中，通过对资料的研究和分析，确定监测项目及监测实施方法，并建立相应预测模型，通过将监测数据与预测值作比较，既可以判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时又能实现对下一步的施工工艺和施工进度控制，从而切实实现信息化施工[2]。因此，建立起预测模型，以便进行控制和检查，对沉降监测是相当重要的。目前，用于变形监测的预报模型主要有回归分析模型、时间序列模型（AR）、灰色系统预测模型（GM）、Kalman 滤波模型和人工神经网络模型等，各种预测方法有其优缺点。本文通过结合某工程的实测沉降数据，分别用回归分析中的对数曲线模型、时间序列模型（AR）、灰色系统预测模型（GM）对其沉降进行了预测，并对建立起来的三个模型进行了精度分析与比较。
2 监测数据处理 在监测施工中，由于观测设备各种故障或人为读数误差，观测数据中往往会混入一些无效数据，这些数据不能客观地反映出变化情况。因此，为避免错误的发生，在数据分析前，最好先进行粗差的检测和剔除。如果一组观测值若混有粗差值而没有被剔除，则将影响最后分析预测结果。为了得到精度更高的结果，我们必须对观测值进行正确的取舍，剔除观测数据中的粗差。一般的数据取舍原则有莱依达原则、格拉布斯准则、t检验准则、肖维勒准则以及狄克逊准则等[3]。本文采用格拉布斯准则对数据进行粗差的剔除。 格拉布斯准则是在未知总体标准差情况下，对正态样本或接近正态样本异常值的一种判别方法。下面以某工程中特征点W137沉降数据为例，采用格拉布斯准则去除数据中的粗差。沉降数据见表1。 格拉布斯准则计算步骤如下[4]。 （1）首先计算平均值 （2）根据公式计算对应的残差，结果见表2。 （3）根据公式计算 （4）判断异常数据，将按大小排列 3 三种沉降预测模型 3.1 对数曲线模型[5] 对数曲线法就是把实测沉降历时曲线看成是沉降随时间缓慢增加的对数曲线，对数曲线的方程为 式中，t 为时间；为t 时刻的沉降；a、b 为待定系数。
变形监测资料
名称解释 1.变形监测：变形监测是对被监测的对象或物体（简称变形体）进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。 2.瞬间变形：是指在短时间荷载作用下发生的瞬间变形。 3.液体静力水准测量：也称连通管测量，是利用相互连通的且静力平衡时的液面进行高程传递的测量方法。 4.长周期变形：指在比较长的时间段内发生的循环变形过程。 5.变形监测点：是直接埋设在变形体上的能反映建筑物变形特征的测量点，又称观测点，一般埋在建筑物内部，并根据测定他们的变化来判断这些建筑物的沉陷与位移。 6.视准线法：利用经纬仪或视准仪的视准轴构成基准线，通过该基准线的铅垂面作为基准面，并以此铅垂面为标准，测定其他观测点相对于该铅垂面的水平位移量的一种方法。 7.引张线：在两个工作基点间拉紧一根不锈钢丝而建立的一条基准线。 8.挠度：建筑物在应力作用下产生弯曲和扭曲，弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移成为挠度。 9.深层水平位移：基坑围护桩墙和土体在不同深度上的水平位移。 10.土体分层沉降：指地表以下不同深度土层内点的沉降或隆起。 11.基坑回弹：基坑开挖后，由于卸除地基自重，引起基坑底面及坑外一定范围内土体相对于开挖前的回弹变形。 12.激光垂准法：利用激光垂准仪，测定建筑物底部和顶部距离垂准激光束的距离差，从而计算建筑物某轴线（某一面）的倾斜度。 13.正垂线：将钢丝上端悬挂于建筑物顶部，通过竖井至建筑物的底部，在下端悬挂重锤，并放置在油桶之中便于垂线的稳定，以此来测定建筑物顶部至底部的相对位移。 14.倒垂线：将钢丝的一端与锚块固定，而另一端与浮托设备相连，在浮力作用下，钢丝被张紧，只要锚块稳定不动，钢丝将始终位于同一铅垂线位置上，从而为变形监测提供一条稳定的基准线。 15.土体回弹测量：测量地铁盾构隧道掘进后相对于地铁盾构隧道掘进前的隧道底部和两侧土体的回弹量。 16.桥面挠度：是指桥面沿轴线的垂直位移。 简答 1.变形监测的主要目的有哪些? （1）分析和评价建筑物的安全状态（2）验证设计参数（3）反馈设计施工质量（4）研究正常的变形规律和预报变形的方法 2.变形监测的主要内容有哪些? （1）现场巡视（2）位移监测（3）渗流监测（4）应力监测（5）环境量监测（6）周边监测 3.变形监测点分哪几类?各有什么要求? 1）基准点：基准点埋设在稳固的基岩上或变形区域以外,尽可能长期保存，稳定不动，每个工程一般应建立3个基准点,以便相互校核,确保坐标系统的一致。当确认基准点稳定可靠时,也可少于3个。 2）工作点：工作点又称工作基点，它是基准点与变形观测点之间起联系作用的点。工作点埋设在被研究对象附近,要求在观测期间保持点位稳定,其点位由基准点定期检测。 3）变形观测点：变形观测点是直接埋设在变形体上的能反映建统物变形特征的测量点,又称观测点。一般埋设在建筑物内部,并根据测定它们的变化来判断这些建筑物的沉陷与位移。