基于Matlab的小波分析在基坑监测数据处理中的应用

基坑监测数据受测试仪器、监测环境、监测人员等因素的影响,所采集的数据中会存在噪声和含有一些与实际情况不符的异常值,这些噪声和异常值在一定程度上破坏了监测数据的真实性,可采用小波分析对其进行降噪处理和异常值检测。小波分析将监测数据当作不同频率的数字信号序列,利用Matlab中的小波分析对上海某基坑支撑轴力监测数据进行了降噪处理和异常值检测,发现小波分析在基坑监测数据降噪处理和异常值检测中是有效的,可为基坑监测数据的处理提供借鉴。     

基于人工免疫算法的数据压缩技术在滑坡异常提取中的应用研究

滑坡异常信息提取对滑坡预测预报至关重要。以四川丹巴滑坡为例，应用人工免疫算法对滑坡镜2、镜6和镜9的位移监测数据进行压缩，分别获得最优压缩率为0．821，0．819，0．829，保真度为0．95。并在置信水平为0．95的条件下，对压缩后数据进行异常提取，分别获得了3个监测点的4个异常信息。这些异常信息所反映的滑坡变形发展演化规律与滑坡声发射等其他监测信息所反映的规律基本保持一致，说明应用人工免疫算法对滑坡位移监测数据进行压缩处理可以在保持原有数据的特性与规律的同时，有效除去监测数据中的冗余与不相关信息，增加有效数据密度，有利于准确提取滑坡异常信息。     

GNSS监测数据在滑坡预警中的处理与应用 ——以王家台滑坡为例

由于受外界因素的影响,GNSS自动化监测设备在滑坡位移监测应用中监测数据存在波动性,采用未经检验、处理的监测数据进行滑坡趋势分析会产生偏差影响,因此采用"四分位数法"对GNSS监测数据进行整理,划分内限,"甄别"异常值后,将进一步降噪后的GNSS监测数据进行处理、曲线拟合,进行长期趋势项与周期性趋势分析,并将拟合长期趋势函数曲线与规范变形曲线进行对比,进而判断滑坡体处于的变形阶段,而且通过对比不同GNSS监测数据的周期性函数曲线,可用以判断同一区域周期性影响因素对GNSS监测数据变化情况是否存在相似性,有助于提高监测预警分析的准确性.通过实例验证,通过上述方法对GNSS监测数据进行处理、曲线拟合,综合分析出滑坡体的变形趋势与周期因素的影响情况,取得不错的效果,为后续监测分析提供了参考价值.     

地质灾害监测数据集成系统设计及实现

多源监测数据的自动汇聚和分析是实现地质灾害监测预警的重要基础。针对目前监测数据在集成过程中遇到的问题和困难,同时为了实现地质灾害监测工作的自动化,本文结合项目实际需求,开发了一套地质灾害监测数据集成系统。该系统集成了监测数据入库标准、异常数据处理技术等,并将先进的存储理念引入地质灾害监测工作中,借助于系统服务（System Service）的思想,实现了监测数据的自动化处理并实时汇聚入库,在监测数据平台上无缝集成各种监测数据,达到了地质灾害监测自动化的目的。     

粗大误差在船坞围堰安全施工监测中的运用与分析

船坞监测数据对船坞围堰的正常施工起着非常重要的作用,但是由于各种不正确的因素导致监测数据与实际情况不符,而这些异常测值不能通过直观的方法进行剔除,从而对船坞围堰的安全施工监控产生较大的影响,必须进行判断和处理。分别介绍了3σ（拉伊达）、Grubbs（格罗布斯）、Dixon（狄克逊）3种常用排除粗大误差的准则,并应用于具体的船坞围堰安全施工监测。结果表明,这些准则能快速、方便、有效地排除异常测值,为船坞围堰安全施工提供帮助。     

小波分析在基坑钢支撑轴力监测数据处理中的应用

基坑钢支撑轴力计由于受测试环境、测试装置的变化和测试人员的主观因素等的影响,所测得的信号不可避免地会引入噪声和含有异常值。可将钢支撑轴力计测量数据看作不同频率成分组成的数字信号序列,采用小波分析对其进行处理。利用小波变换对轴力计的监测数据进行消噪处理和异常值检测,并用某工程现场实测轴力计数据进行了验证,结果表明:小波分析在消除噪声和检测异常值是有效的。     

基于地下水动力特征监测的岩溶塌陷预警阈值探索——以广州金沙洲岩溶塌陷为例

监测预警是岩溶塌陷地质灾害防治领域急需解决的技术难题。文章在总结当前岩溶塌陷监测预警研究现状的基础上,以广州金沙洲地区岩溶塌陷监测为例,通过对不同岩溶塌陷阶段地下水动力条件监测数据分析,发现数据异常值反映了不同工况地下水动态和岩溶塌陷发展阶段的突变关系,以此为基础,通过曲线拟合和残差分析确定了岩溶塌陷预警的置信带。通过对比分析异常值出现最多次数时间,最大及最小异常值出现时间和实际岩溶塌陷发生时间,验证了运用异常数据分析法进行岩溶塌陷预警是可行的,监测数据间隔越密,捕获的异常值越多,预警越准确。      

泰安市农村人畜饮水水质分析及保护对策等

本文根据248个监测站点,36项水质指标的监测数据,依据国家生活饮用水卫生标准,对泰安市农村人畜饮水水质进行了评价.摸清了泰安市农村人畜饮水水质构成、超标参数、分布规律和污染原因,分析出泰安市农村地下水化学异常区、高氟区,并提出了相应的保护措施.     

邻近建筑物对某基坑变形影响的分析

针对上海某地铁车站基坑工程施工中存在的安全隐患,结合地质水文资料,对基坑围护墙体及邻近建筑物的监测数据进行了分析,结果表明邻近建筑物对基坑变形有显著的影响,邻近建筑物的超载作用以及所在土层的性质是引起这次基坑异常变形的原因,对其他类似工程具有一定的参考价值。     

盾构施工引起地层变位的实时决策系统设计

介绍了盾构施工引起地层变位实时决策系统的总体结构,分析了各个模块的功能。以灰色模型为例,建立了盾构施工引起地层变位的安全监控模型。归纳了对地层变位异常值检查的评判准则,并进行异常值的成因分析,提出了安全度的概念作为综合评价方法。工程实例表明,该系统具有数据存储和查询功能,将监测数据、监控模型、系统评判可视化,实现了对地层变位的综合评判,有助于盾构施工的信息化管理和反馈。     

龙游石窟3号洞窟顶板裂缝发育机理及加固支护研究

龙游石窟3号洞顶板裂缝发育迅速, 为控制裂缝的进一步发育, 本文采用因素调查、力学计算、监测分析的方法, 对顶板裂缝的发育机理及规律开展研究。研究结果表明:裂缝在多因素交互影响下发育加剧; 裂缝产生的主要原因是围岩的断裂韧度较低; 在已支护区范围内裂缝的发育得到缓解, 未支护区范围裂缝发育速度加快; 已支护区范围外的顶板出现不均匀沉降现象, 原有的支护和监测措施已显不足。针对裂缝发育区本文提出了一套支顶式加固方案, 并采用BIM(Building Information Modeling)技术对洞室和支护结构进行了可视化展示。最后提出了智能化监测方案, 对支护结构和洞室进行监测, 以使支护结构更好地发挥作用。支护方案和监测方案的实施可为古地下洞室的长期稳定提供保障。     

多媒体监控系统软件开发

本文介绍的多媒体监控系统,开发平台为Ｗｉｎｄｏｗｓ９５,采用的程序设计语言为ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ５．０。它是按照以处理为中心的数据库应用的开发流程进行开发的。该系统结构优化,执行速度快,实现了报警,摄像和录像,云台控制等功能。     

有色示踪剂模拟槽实验图像分析法

图像分析法是处理有色示踪剂模拟槽实验结果的常用方法之一。本文以食用亮蓝为示踪剂,从污染物的检测精度和污染羽描绘的准确度两个方面将图像分析法与传统取样法进行对比,并利用Matlab编程对模拟槽内的污染物贮存质量进行定量计算。结果表明,与传统取样法结果相比：图像分析法的检测精度可提高1个数量级;污染羽的描绘准确度至少可提高3%左右,在实验所设置的非均质条件下可提高17%左右。利用自行编制的Matlab程序对本实验模拟槽内贮存亮蓝质量进行计算可得,当剖分格数为3 700²（1 369万）时,亮蓝贮存质量的计算值最接近实测值,最小误差仅为0.5%。综合来讲,图像分析法是一种准确度高、空间分辨率高的信息采集和处理手段,可实现对非均质地层中有色示踪剂运移过程更为精细的描述。     

CAN总线在视频监控系统中的应用

主要研究视频图像监控系统中的云台控制器,以CAN总线为数据传输核心,采用P89C51单片机芯片作为下位机的微处理器。PC机通过并口与CAN总线控制器SJA1000进行通信,整个控制器系统中采用Ph ilips公司的SJA1000、82C250芯片和高速光电耦合器6N137。SJA1000是独立的CAN通信控制器,82C250为高性能CAN总线收发器。微处理器负责SJA1000的初始化,设定所要控制的云台转动和镜头变焦转换等相关数据,通过控制SJA1000来实现数据的接收和发送等通信任务。     

基于GIS的滑坡监测信息管理与分析系统

滑坡监测的信息量非常庞大,而传统的滑坡监测信息管理系统都是基于关系型数据库的管理、查询和分析,处理空间信息就显得力不从心。采用MO（Map Objects）集成开发的基于GIS的滑坡监测信息管理与分析系统,把滑坡的空间信息和监测信息通过GIS技术联系起来,实现系统管理、快速查询和多种可视化分析。系统不依赖任何GIS平台,可独立运行,并可根据具体的滑坡和监测项目定制,保证了系统的通用性,为滑坡灾害研究提供了系统的工具。介绍了该系统的结构设计和实现方法,并以三峡库区泄滩滑坡为例,介绍了该系统的应用。     

煤层采动覆岩变形分布式光纤感测技术现场试验研究

本文介绍了BOTDR分布式光纤感测原理,选取淮北某矿勘探孔,结合该矿煤层开采过程,对10414工作面采动覆岩变形分布式光纤感测技术进行了现场试验研究,包括监测方案选取、感测光纤布设工艺、数据处理分析等。分析了煤层采动覆岩变形规律。试验结果表明：开采过程中,上火成岩底部和下岩体之间存在破裂面,下部岩体沿破裂面产生离层,并发生斜向采煤工作面的滑移。下火成岩底部至下岩体受上覆岩体重力作用产生压缩变形,且变形量不断增大。试验结果进一步验证了基于BOTDR的采动覆岩变形分布式光纤监测方法十分有效,为实现煤矿安全高效开采提供了一种新的监测技术。     

MATLAB及其在扇区水泥胶结测井(SBT)资料成像处理中的应用

MATLAB是集数学、图形处理和程序语言设计于一体的著名数学软件。它以矩阵为基本的数值计算单元,对数据进行分析处理、可视化等。利用这些优点,在MATLAB界面下编程处理扇区水泥胶结测井(SBT)现场采集的测量资料,最终以图像方式显示了套管井中0°~360°的套管波衰减数据。将处理结果与Atlas专用处理软件的处理结果进行分析对比,表明两者具有良好的一致性。     

神农架大九湖泥炭湿地关键带监测进展

关键带科学是当代地球科学的热点研究领域之一.国际上主要通过关键带监测来促进关键带科学的发展,服务于社会经济发展和生态保护.在我国,关键带研究与监测还处在起步的阶段.神农架大九湖湿地是中纬度地区少见的亚高山泥炭藓湿地,是丹江口水库最大入库河流堵河的源头之一,已被列入国际重要湿地名录,是开展泥炭湿地监测的优良场所.在10多年来系统的古气候与现代过程研究基础上,我们在大九湖部署了较为系统的监测体系,涵盖了关键带的各种要素,特别是生物、水体及温室气体等方面.在监测点的设置上,既考虑了泥炭湿地内部的空间变化,也考虑表层和深部之间的关联,还设置了河流和湖泊对照点.在监测技术上,部分实现了在线高频监测,大部分达到了野外现场测试的要求.本文将对前期的工作进行回顾总结,并对后续的努力方向进行展望.在前期工作的基础上,要逐步完善监测技术和监测设施,并聚焦于泥炭湿地关键带对气候变化(如干旱)的响应,评估气候变化对大九湖泥炭湿地生态功能的影响.加强与国内外同行的合作,在大九湖开展多学科交叉研究.在关键带系统监测的基础上,完善亚高山泥炭湿地关键带的理论认识,并建立合适的泥炭湿地关键带模型,为湿地保护和可持续发展服务.      

海河平原北部地区主要水土环境问题及影响因素

将土壤和潜水作为一个相互作用的系统,提出了研究区土壤酸化及地下水碱化、土地沙化、湿地退化、土地盐渍化等主要水土地质环境问题。系统地研究了海河平原北部地区土壤、潜水等地质环境的影响因素。以土壤剖面实测数据为基础,认为土壤环境主要受自然因素的控制,人类活动的影响也不容忽视;以地下水监测数据为基础,认为潜水环境受自然因素和人类活动双重作用的控制。为研究区水土地质环境保护提供了重要的依据。     

基于GDP系统AVG数据格式与开发研究

GDP系列大地电磁系统是美国zonge公司的产品,自上世纪八十年代进入我国后,该系统在很多部门得到了应用和推广,在资源勘探、工程地质、灾害探测等领域发挥了巨大作用。由于zonge公司随仪器配套的软件有限,在实际应用中,需要根据实际情况要求进行一些特定的数据处理。人们在后期数据处理中涉及最多的是AVG数据文件,为了更好地进行二次开发,有必要对AVG文件格式进行研究。鉴于此,这里先对AVG文件的数据格式作了详细的解释,再提出在读取过程中所要解决的问题及其解决方法,然后给出了读取其数据格式的主要程序代码,最后给出了读取文件的实例,说明了程序的正确性。