以坐标差为因子的导线平差

根据全站仪可以直接测量导线坐标的特点,以基本的测量平差知识为基础,探讨了以测量所得的坐标差为观测因子来建立平差函数模型,并依据间接平差原理进行平差的方法。平差结果和传统的平差方法的结果进行了比较,得出了这种平差方法的可行性。     

基于抗差Kalman滤波的精密单点定位

当精密单点定位的观测值含有异常数据时,Kalman滤波的精度将会降低。采用抗差Kalman滤波方法能够有效抑制观测异常,提高滤波的精度和可靠性。运用武汉国际GPS服务跟踪站数据对该方法进行了验证。结果表明,抗差Kalman滤波的精度比Kalman滤波的精度有一定程度提高,说明抗差Kalman滤波能够有效抑制观测异常。     

矿山条带开采相似材料模型变形测量

针对传统模型观测方法中存在的观测装置或传感器安装麻烦、工作量大、采样点有限等缺点,引入计算机视觉和数字近景摄影测量技术量测模型变形。用高分辨率数字相机获取不同模型,模拟开挖状态下的多组数字影像,选取二值化阈值对图像进行分割,根据标记区域的形状参数自动检测和识别标志点,通过边缘跟踪和椭圆拟合算法确定标志点中心坐标;推导了用二维直接线性变换关系式和共线方程分解出影像外方位元素初值的实用算法,利用光束法平差对标志点空间坐标进行精确定位。试验结果表明,空间坐标的测定精度高于±1mm,所测位移场与实际变形情况较为一致,可以满足矿山岩层和地表移动相似材料模型观测要求。     

含粗差的Helmert方差分量估计在测量中的应用

近代平差的对象已从同类观测值扩展为同类不同精度或不同类多种观测量,且现在的测量手段早已不限于传统测量,这就不仅要研究不同类观测量参数估计的方法,而且还要研究如何准确地确定不同类观测量之间的权比,以提高平差结果的精度和可靠性。但由于粗差与随机模型误差的相互影响,使得平差结果的可靠性大大降低。将针对上述情况,提出含有粗差的Helmert方差分量估计方法,用于处理观测值含有粗差时的方差分量估计。     

用于变形分析的L—X—1‘平差方法

为了直接处理含有粗差的变形观测数据，文献（１）提出了Ｌ－Ｘ－１平差模型，但这种Ｌ－Ｘ－平差模型解的唯一性较差，为此，本文提出了Ｌ－Ｘ－１‘平差方法，该方法与Ｌ－Ｘ－１平差比较，更容易得到唯一的平差结果，且计算起来方便。     

给定平均点位误差时观测方案的最优化

本文讨论在给定平均点位误差时观测方案的最优化问题并举例具体说明在 VPV=min 的准则,按坐标平差解求误差方程(1)可解出未知数 X 的值=-(B~TPB)~(-1)(B~TP1)(2)未知数的权函数式为:     

相关观测值的一次范数最小平差

本文从理论上推导了约束条件为参数平差的相关观测值的一次范数最小平差（Ｌ１平差）模型，并对不同的数学实例进行了试算。结果表明，Ｌ１平差具有较好的抗粗差能力。     

红外测距在信阳市燃气混气站场区断层水平位移监测中的应用

结合红外精密测距在信阳市燃气混气站场区稳定性研究中的应用,探讨了大气对红外测距的影响;在数据处理中采用了验后方差估计的自由网平差模型,使结果获得了亚毫米级的精度,并将F检验方法应用于变形分析中,得到了同观测结果相一致的结论,从而提高了工程岩土体稳定性定量评价的可信度。     

向量加权平均值在桥梁控制网平差中的应用

桥梁控制网一般为边角网,传统的平差计算方法很难合理确定两类观测值的权比,因此直接影响到平差结果的正确性以及控制网的可靠性和粗差探测的效果.采用赫尔默特方差估计,可以较好地解决定权的问题,但需进行多个矩阵连乘后的求迹运算,既费机时,又占内存,过程繁琐.基于向量加权平均值,对桥梁控制网的平差计算提出了一种新方法,推导出了相关的计算公式.该方法有别于传统的计算方法,不需要考虑边长,角度二类观测值合理定权的问题,算例表明该方法占用内存小、计算过程简单明了.     

锦屏一级水电站左岸开挖高边坡变形监测分析

锦屏一级水电站左岸开挖高边坡的开挖高度达到530 m,断层发育,岩体卸荷深度大,地质条件十分复杂,边坡在施工期和运行期的稳定性问题特别重要。对边坡的工程地质条件进行分析,介绍锦屏一级水电站工程左岸边坡的变形监测布置及监测结果。锦屏一级左坝肩边坡采用表面变形观测、浅表变形观测及深部变形观测,由表及里3个层次监测边坡岩体的变形。表面变形监测采用外观变形监测方法;浅部变形监测采用多点位移计,监测深度为0～90 m;深部变形监测采用平洞测距、水准沉降及石墨杆收敛计等监测方法,布置于勘探平洞内,穿越主要断层及深部拉裂缝,最大监测达到260 m。截止2011年5月,边坡浅表最大水平位移106.1 mm,最大垂直下沉位移58.6 mm,主要受边坡开挖及支护控制。深层最大水平变形量为47.48 mm,最大垂直沉降变形为7.2 mm,主要受深部拉裂缝及断层控制。目前位移趋于收敛,最大变形速率小于0.1 mm/d,满足安全控制标准,边坡已趋于稳定。     

基于指数趋势模型的卡尔曼滤波法在危岩体变形分析中的应用

以指数趋势模型为基础,建立卡尔曼滤波模型对链子崖危岩体GA监测点的位移量进行预测。首先,把非线性的指数趋势模型经线性化处理后转化成线性模型,用线性最小二乘法求出线性化后的模型参数,再将线性化后的模型参数看作带有动态噪声的状态向量,建立卡尔曼滤波模型,以此模型为基础,对危岩体的位移量进行预测。实例计算表明,用卡尔曼滤波模型对危岩体的位移量进行预测,其预测误差较小,效果较为理想。     

消减地震勘探随机噪声:导数算子约束下的维纳滤波

为使传统的维纳滤波方法在最小均方准则下的解更准确、稳定,采用正则化思想,提出导数算子约束下的最小均方准则;在这种准则下,推导了维纳滤波因子及其频率响应.通过在不同频段取不同的正则化函数值,控制滤波结果.理论及实际地震勘探资料的分析表明:正则化维纳滤波去噪效果比传统维纳滤波好,且对有效波的损失较小,表明了文中所取正则项的可行性及有效性.最后讨论了通过建立正则化函数关系式,方便地提供正则化函数值以及圆滑振幅谱对改进滤波效果的可能性.     

数据采集中特征点粗差定位方法的探讨

本文分析了特征点应满足的几种条件，给出了一次范围最小（Ｌ１）法，最小二乘法以及粗差探测法进行特征点粗差定位方法，并以模拟实例为例对它们进行了比较，得出了一些有意义的结论。     

应用计算机“推导”位场圆滑滤波及二次导数公式的方法

根据台劳级数展开式,将窗口内网格结点位场数据在计算点展开,且对应点两两相加,由最小二乘法求得窗口内网格结点的圆滑滤波算子和二次导数算子,将此算子与观测的位场数据褶积,就可得到位场圆滑后的数据及水平、垂直二次导数。     

近景摄影测量中活动控制系统的设计与实现

应边坡岩体结构面几何信息测量的需要,设计并制作了一套活动控制系统。经过实验验证,制作的活动控制系统结构稳定,携带方便,控制点成像清晰,活动控制架在室内的控制点点位中误差为 ± 2 mm,在野外环境下控制点点位中误差为± 3. 5 mm。可为近景摄影测量提供快速有效控制,满足近景摄影测量中被测目标测量的精度需要,可作为近景摄影测量获取低矮边坡岩体结构面信息的有效控制。     

A multiresolution ensemble Kalman filter using the wavelet decomposition

We present a method of using classical wavelet-based multiresolution analysis to separate scales in model and observations during data assimilation with the ensemble Kalman filter. In many applications, the underlying physics of a phenomena involve the interaction of features at multiple scales. Blending of observational and model error across scales can result in large forecast inaccuracies since large errors at one scale are interpreted as inexact data at all scales due to the misrepresentation of observational error. Our method uses a partitioning of the range of the observation operator into separate observation scales. This naturally induces a transformation of the observation covariance and we put forward several algorithms to efficiently compute the transformed covariance. Another advantage of our multiresolution ensemble Kalman filter is that scales can be weighted independently to adjust each scale’s affect on the forecast. To demonstrate feasibility, we present applications to a one-dimensional Kuramoto-Sivashinsky (K–S) model with scale-dependent observation noise and an application involving the forecasting of solar photospheric flux. The solar flux application uses the Air Force Data Assimilative Photospheric Transport (ADAPT) model which has model and observation error exhibiting strong scale dependence. Results using our multiresolution ensemble Kalman filter show significant improvement in solar forecast error compared to traditional ensemble Kalman filtering.     

指数趋势模型在斜坡变形位移预测中的应用

应用斜坡变形破坏预测的一种新方法--指数趋势模型,预测了链子崖危岩体GA监测点的位移量。首先,把非线性的指数趋势模型经线性化处理后,用线性最小二乘法对待定参数作出估计, 然后,得出指数趋势模型,并对危岩体位移量进行了预测,其预测结果与实际位移值误差很小,说明该方法可用于斜坡变形破坏的预测预报。最后,还对预测值的区间和区间长度作出了预测。     

基于KNN机器学习方法对青藏高原唐古拉地区表层土壤水热状况的模拟

利用唐古拉站2004—2012年气象观测资料,基于KNN算法,结合机器学习思想,建立了一个气象回归模型,模拟了2005年唐古拉地区表层土壤水热变化趋势,结合实测数据,将模拟值与观测值进行对比,并对模型模拟效果进行了评估.结果表明:KNN模型能够较好地模拟活动层表层土壤水热状况,各层土壤温度的模拟值与观测值的相关系数均在...     

土壤水分同化系统的敏感性试验研究

利用1998年7月6日至8月9日青藏高原GAME-Tibet试验区MS3608站点的4cm、20cm和100cm的土壤水分观测数据同化SiB2模型输出的表层、根区和深层土壤水分,探讨了一个基于集合卡尔曼滤波和简单生物圈模型的单点土壤水分同化方案。分析和评价了集合大小、同化周期、模型误差、背景场误差以及观测误差对同化系统性能的影响。结果表明:①增加集合数目可以减小土壤水分同化系统的误差,但同时又降低了运行效率;②对于集合卡尔曼滤波,初始场的估计是否准确对同化系统性能影响不大;③模型误差和观测误差的准确估计可以提高土壤水分的估计精度;④利用数据同化的方法对土壤水分的估计有显著提高。     

适用于袖珍计算机频率测深数字滤波方法

详细推导了电偶源频率测深单分量电场定义的视电阻率数字滤波计算公式,并且应用最小二乘法设计了只有30个系数的滤波器,编制出适用于袖珍计算机的视电阻率计算程序,使计算速度大为提高.与用均匀半空间的精确公式计算的视电阻率对比,最大相对误差<2%.