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变形观测数据处理的连续动态平差

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【作者】 陶华学

【机构】 山东矿业学院

【摘要】 本文根据运动学理论和变形分析的“速度模型”提出了变形观测数据处理的连续动态平差法,并给出了由位移向量求应变参数的模型。无论是大型工程建筑物的变型、矿山地表的移动变形,还是地壳振动区的变形,其过程都是连续性的移动变形过程。为了获得它的移动变形信息,描述它的变形状态,需要在不同时刻进行连续的观测,也就是要进行多期重复观测。所以变形观测的结果是连续的。本文针对变形观测结果的这一特点而提出一种连续动态平差法,即根据运动学理论和变形分析的“速度模型”,采用动态最小二乘平差原理对变形观测数据进行连续性处理和分析。其解算过程是:按本方法的模型方程、由以后各期的观测值依次求得未知参数(包括变形参数)的估值和相应的方差阵。这种对变形观测数据进行连续性分析和处理的方法最适合处理多期观测数据,并有利于提高控制网动态状态的检测,在连续动态平差模型中,变形参数是形变点的移动速度和加速度,变形参数的个数是监测网中点的个数的函数,而不是观测次数的函数,因此,模型方程比较稳定。而且观测值的个数也不受限制,多少都可以处理,所以说这种连续动态平差法便于处理变形观测过程中破坏或新建的部分观测点。应该说,在长期变形过程中,部分点被破坏或新建一部分点是实难避免的。从这种数据处理方法中看出,它还有一个明显的特点,即在数学运算中只应用矩阵的加和乘,而不需要通过矩阵求逆来解法方程,这种避免求逆的解法,不仅大大简化了计算,而且还可进一步提高数据的稳定性。变形监测网一般有两种:一种是有固定基准点的绝对网;另一种是没有固定点作基准的相对网,即自由网。

【基金】 国家自然科学基金
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