观测误差及模型误差分离方法的研究

利用资料分析的结果评价各种监测系统的实际精度是一种有效的方法,在大坝变形分析中,一般采用回归分析法进行数据处理,由于资料分析结果所求得的中误差(回归中误差),包含有观测误差和所选用的模型误差两个主要部分,因此,有效地把观测误差及模型误差在回归中误差中独立分离出来,是利用资料分析结果评价监测系统实际精度的关键.本文根据测量误差的基本理论,对多种模型的回归中误差进行再处理,能较有效地分离两种误差.     

改造观测设施,提高土石坝观测精度

大坝安全监测的首要目的是掌握大坝的实际性态.尽管在设计大坝时采用了一定的安全系数来弥补对材料和结构上认识的不足以及对荷载的不完全估计,但由于各种原因,大坝在运行过程中还会发生某些不利的变化,特别是土石坝,局部破坏时有发生;因此,加强对大坝的安全监测就十分必要;我们知道,只有观测数据有足够的精度,才能反映水工建筑物的实际运行工况,以便作出正确的分析判断.     

基于测量机器人的大坝外观监测精度影响因素研究

测量机器人广泛应用于水库大坝外观的长期、连续、自动化监测中,其高精度是大坝变形分析的重要前提。虽然测量机器人的标称测角测距精度很高,但是其他因素的影响会大大降低监测成果的可靠性。从测站点、观测路径及观测目标等3个方面分析了影响测量机器人大坝外观自动化监测系统监测成果的主要因素,并在模拟分析和实际测试的基础上研究了消除或削弱相关因素的手段。结果表明：结合适当的观测值改正方法及观测目标,在一定的范围内采用极坐标法有利于保证精度并节约成本。研究结果可为保障基于测量机器人的大坝外观自动化监测系统提供参考。     

李家峡水电站垂线自动化观测资料模型分析

根据李家峡LN2002A垂线自动化观测资料,对拱冠垂线位移进行了分析,用数理统计分析方法,由多元逐步回归,建立了拱冠坝段2185m层测点变位统计监控模型.计算结果表明模型拟合精度较高,因子意义明确,对预测坝体变位有实际应用价值.     

渗压监测统计模型欠拟合问题及因子的扩充

在使用统计回归模型来建立安全监控模型时,选用有限的因子进行拟合,往往会出现由于因子选择不确切或者不全面导致模型出现欠拟合问题,影响其拟合和预报精度,因此有必要对模型进行补充和完善。结合渗压监测的原型观测资料,用因子扩充和组合进行建模,计算结果表明这样建立的模型回归精度更高。     

采用PCE500实现测斜观测现场记录电子化

测斜仪是岩土工程变形监测中的一种十分有效的观测仪器，由于该仪器观测数据量极大，现场观测记录中对采集数据的处理工作相当繁琐，往往制约着该仪器观测精度和观测资料可靠性的提高。如何采用新的方法减轻现场观测的工作量，确保所采集的观测资料精确可靠，具有相当大的实际意义和价值。文章提出一种已在该工程取得较好效果的电子化记录方法，可供参考借鉴。     

水口水电站船闸水平位移观测精度分析及方法探讨

本文对水口水电站船闸水平位移人工观测精度进行了分析,并对观测方法做了探讨,指出了水口船闸人工观测存在的缺陷,采用自动化观测是优化大型水利建筑物变形监测系统的最佳方案。     

水电站大坝外观自动化监测中观测玻璃窗对观测精度的影响分析

通过水电站大坝现场监测及实验室实验，分析了测量机器人的大坝外观自动化监测系统,测站观测窗采用固定玻璃窗时玻璃折射对监测精度的影响效果及相关注意事项.分析可知在能够有效保证入射角度不变及玻璃整洁度的前提下，玻璃折射造成的影响可以当作不变的系统误差处理。同时，相对开窗观测方式，固定窗还能够有效节约系统建设成本，减少设备安装，避免出现开关窗过程因故障、卡顿造成的监测不连续等问题。     

采用PCE500实现测斜观测现场记录电子化

测斜仪是岩土工程变形监测中的一种十分有效的现测仪器，由于该仪器观测数据量极大，现场观测记录中对采集数据的处理工作相当繁琐，往往制约着该仪器观测精度和观测资料可靠性的提高。如何采用新的方法减轻现场观测的工作量，确保所采集的观测资料精确可靠，具有相当大的实际意义和价值。文章提出一种已在该工程取得较好效果的电子化记录方法，可供参考借鉴。     

基于测量机器人自动化监测系统的大气折光改正模型效果分析

Moto-TPS在大坝外部位移监测中的应用日益广泛，自动化观测过程中，气象条件变化导致的大气折光对距离、角度等测值的影响较大。由于自动化监测中无法通过对向观测来削弱大气折光误差，需要通过模型对大气折光进行修正。在对典型大气折光改正模型总结的基础上，结合实验数据分析不同大气折光改正模型的修正效果。结果表明，在小区域范围内气象改正模型与基准点差分改正模型均能够有效削弱大气折光对观测值造成的影响，提升监测精度，且利用测站气象信息进行改正，与同时利用测站、测点气象信息进行改正效果相当。     

MLR-Legendre多项式模型在混凝土坝裂缝开度预测中的应用

在混凝土坝裂缝开度预测中得到了广泛应用的统计回归模型仍存在不足。首先,对小容量样本的观测时间序列难以建立有效的统计回归模型;其次,预测模型未能考虑残差项,而残差项包含了裂缝发展演变的海量信息,为了准确预测裂缝开度还须在预测模型中纳入残差项。同时,统计回归模型的残差序列中存在混沌成分,残差项受到某种动力特性支配,故基于混沌理论对残差项进行推求,建立了统计与混沌混合预测模型。采用基于Legendre多项式的RLS(递推最小二乘法)自适应预测算法,提出了针对小容量样本观测数据时间序列的实时预测模型以及针对大容量样本观测数据时间序列的统计回归-Legendre多项式残差预测模型。最后,结合陈村重力拱坝在105 m高程的裂缝开度实测数据,对裂缝开度实时预测模型以及统计回归-Legendre多项式组合模型分别进行了检验,结果表明模型具有良好的预测精度,可为工程的安全运行管理工作提供一定的技术支持。     

混凝土坝水平位移观测精度分析

本文分析了不同高度的大坝,在水、温度等荷载作用下,水平位移观测精度对大坝安全度计算结果的影响程度;并介绍几座混凝土坝各种观测方法所达到的观测精度。     

土石坝工程研究新进展

在国家科技攻关项目研究及相关的研究工作基础上，概要地综述土石坝工程几个重要方面的研究新进展．介绍土石坝的原型观测仪器、原型观测资料分析方法、动力分析与地震破坏准则、软基上筑坝，以及土工合成材料在土石坝中应用等一些重要关键技术．     

基于观测站点生成降水的有效分辨率研究

气候模式、分布式水文模式的发展对资料分辨率的需求越来越高，可站点观测的资料信息非常的有限。如何通过有限的观测信息获得足够高的分辨率的降水是一个科学难题。本文基于全国气象站点资料、黄河流域及实验小流域的水文气象观测数据，深入研究了水文气象站点的空间分布与其生成的降水的分辨率之间关系。提出了有效分辨率的概念与计算方法，从观测资料中获得的信息与对资料精度需求的指标中就可以确定出最合理的分辨率。如：在全中国区域，采用国家气象局公布的723个观测站点数据，给出一定的精度要求指标后，可以算出有效分辨率为24.4km，而在全黄河流域，采用水文观测760个站点，可以算出有效分辨率为3.23km，岔巴沟实验流域有效分辨率可以达到0.38km。本文的研究工作为基于有限的观测站点生成合理的有效分辨率的降水，提供了关键的技术和科学的依据。     

病险水库安全评价基本原则与方法

中国已建的坝高15m以上的大坝有18600多座,90%以上是土石坝,约90%的坝龄都在25年以上。国内对建成多年的土石坝仍按施工期的状态用现有设计规范评价大坝安全,使一些正常运行的水库定为病险水库。如何科学可靠地对建成多年的土石坝进行安全评价是当前急需探讨的问题。根据坝工理论分析和国内外实例研究,提出已建多年土石坝安全评价的基本原则,认为应当研究过去,着眼现在,重在分析多年运行情况及实际表现,依靠各类观测资料的整理与分析进行评价。     

水闸渗压人工观测工具的改进及其精度控制

渗压观测是揭示水闸渗流状态的重要手段，观测的数据是分析闸底渗压分布状况的科学依据。采用科学的观测工具来提高人工观测数据的精度尤为重要。本文从观测工具的技术改进入手，解决控制人工观测精度的问题。     

主成分神经网络模型在大坝观测资料分析中的应用

在大坝观测资料分析中，各因子间常存在不同程度的相关性，这种相关性有时会对分析效果产生较大的影响；另外，通常的回归模型为线性模型，难以精确反映一般为非线性函数的因变量的变化规律。针对上述问题，本文将主成分分析和模糊神经网络相结合，建立大坝观测数据的主成分模糊神经网络模型，经实例计算，该模型的预报精度较高。     

减弱观测误差对回归模型的影响研究

对变形监测序列进行数据建模分析时,含有误差的监测数据会对模型的建立产生较大的影响。提出一种“事件”模型改变原始观测序列的表达形式,通过对原始观测数据进行转换,对变形监测数据按照某种规则进行分类划分,划分后的数据能够适应Cox模型。根据经验或者实际情况,适当调节“事件”模型参数,在一定程度上可以减弱观测误差带给Cox回归模型的影响,算例分析进一步论证了该模型计算结果的准确度能够进一步地提高计算结果的准确度。     

高桩码头裂缝开合度监测模型研究

安全监测是确保水利工程安全运行的重要措施,监测模型是安全监测分析的重要工具,在水库大坝中应用广泛,然而相关理论和研究在港口码头方面应用较少,鉴于港口码头工作环境及工作性态与水库大坝不同,亟需研究符合码头自身工作特点的安全监测模型。针对高桩码头裂缝效应量和原因量的变化规律,选取温度、风、堆荷和时效分量为高桩码头裂缝的主要影响因素,探讨了相应的因子表达形式;在此基础上,建立了高桩码头裂缝开合度监测的统计模型和最小二乘支持向量机模型,研究了模型评价方法,对监测序列进行拟合和预测,验证了模型的有效性和合理性。结果表明,所建立的高桩码头裂缝开合度模型具有较高的精度和一定的预测能力,可为分析高桩码头裂缝监测资料,以及监控高桩码头安全提供科学依据。