薛云
青海岩土工程勘察咨询有限公司，青海 西宁 810001
摘要：现如今，我国的市场经济在快速发展，社会在不断进步，变形体的变形监测一直是测绘领域重点关注的项目，监测网中基准点的稳定是保证监测结果准确性的基础，针对变形监测中传统的基准点稳定性检测方式不准确的问题，对平均间隙法（Ｈａｎｎｏｖｅｒ－法）进行了深入分析与实验。通过ｍａｔｌａｂ分别对２期监测数据进行整体检验和局部检验，判断出监测网中的不稳定点。结果显示，平均间隙法能通过整体检验判断整网中是否存在不稳定点，再通过分块间隙法具体判断出不稳定点位置，证明其在监测网基准点稳定性检验方面拥有良好的效果。
关键词：基准点稳定性;平均间隙法;假设检验;自由度
引言
基准的稳定性检测和检验无论在国家坐标系、地方坐标系和工程控制网中都是一项十分重要的工作，特别在工程和地壳变形分析领域中，变形分析结果的可靠性和实效性完全取决于所选基准的稳定性。基准稳定性的监测成果分析有许多方法，其中常用的有效方法是统计假设检验方法。本文在研究现有的有关基准稳定性的检验方法的基础上，运用Ｋｏｃｈ提出的线性假设法思想给出了适用于各种情况检验基准稳定性的一个统一模型和检验公式，可以方便地解决静态控制网或动态监测网基准稳定性的各类检验问题。沉降监测的目的是通过周期性测定建筑物上监测点的沉降量，再依据沉降变化来判断建筑物的稳定状况。由于监测点高程与选取的基准点(参考点)有关，而沉降量是两期观测平差后的监测点高程之差。由此可见，基准点是否稳定，直接关系着监测成果是否真实可靠。一般而言，基准点的稳定性事先是不知道的。为了合理选择平差基准，通常在首期观测后，采用自由网平差获取点的高程初始值，后续各期观测成果与初始值比较，根据沉降量的变化来检验基准点是否稳定。当存在稳定点时，采用固定基准;当存在相对稳定点时，采用拟稳基准;当所有点都无法确定是稳定点时，则采用重心基准。确定基准之后，分别选择经典平差、拟稳平差、自由网平差进行数据处理。监测网稳定性分析分为整体检验与局部检验两种，本文研究分块检验法和t检验法两种方式的检验原理，给出监测网稳定检验流程，并通过工程实例验证两种检验方法的可行性。本文的思想是将待检验的坐标基准作为参数，参与平差检验的目标函数作为约束方程，一并列入平差模型，构成检验平差模型，加上线性假设法的检验公式，作为基准稳定性检验的统一模型，由此可用于各类静态、动态数据处理中基准稳定分析，并扩展至坐标变形的显著性分析。本文首先给出检验平差模型，导出基准稳定性统一模型，然后以变形分析为例，导出基准总体稳定性、拟稳基准稳定性、位移速率显著性和单个坐标变形显著性等检验公式。
1基准点整体检验
顾及沉降监测网基准点可能有不稳定的现状，应首先对沉降监测网进行秩亏自由网平差。即在经典最小二乘平差模型基础上附加最小范数条件：、
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水平α下对沉降监测网的稳定性进行检验：①原假设Ｈ０：不存在动点，沉降监测网稳定；②备选假设Ｈ１：存在动点，沉降监测网不稳定。若整体检验确定网中不存在动点，则稳定性分析完成，基准点数据可正常使用；若整体检验确定网中存在动点，则通过最大间隙法逐点检验进行稳定性分析，以便排除不稳定点。
1.2不稳定点搜索
经过整体检验后，若发现网中存在不稳定点，可用分块法搜索。该方法是将监测网点划分稳定点（Ｆ组）和不稳定点（Ｍ组）两个部分。由于稳定点组和动点组是假设的，故Ｆ组中仍可能存在不稳定的点，为了证明Ｆ组的点都是稳定点，需对网中的所有点进行整体检验。将Ｆ组和Ｍ组排序并分块为：
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图形不一致性计算，图形不一致性变化最大的点被认为最有可能是动点，剔除动点后，对剩余的点再次进行整体检验，重复上述步骤，知道监测网中剩余的所有点位都通过整体检验，则认为监测网中不再存在不稳定点。
2实例
某建筑小区进行建筑物沉降观测而埋设的4个水准点构成的水准网,通常称之为水准基点或固定点。水准网点在各周期沉降观测中是否变动,需进行稳定性判别,为此,在不同时间对水准网进行了两周期观测。线路中圆圈内数字为该线路测站数。观测高差及改正数如表1所示。设线路权为Pi,k=cmi,k,式中mi,k为i,k线路上水准测量的测站数,取c=2,进行水准点稳定性分析。
结语
根据沉降监测数据处理与分析特点，结合某沉降监测实例，对数字水准仪的沉降监测数据处理与分析系统进行研制，笔者采用两种不同方法对监测网基准点稳定性检验方法进行研究,从理论上推导了两种不同方法的一致性,给出了构造假设检验的统计量、自由度的计算和对应F分布表取值等正确的计算公式,并通过实例计算结果得到了进一步验证。（１）从理论方向上平均间隙法能通过整体检验判断整网中是否存在不稳定点，再通过分块间隙法具体判断出不稳定点位置。（２）以４个控制点的沉降数据为例，采用平均间隙法进行稳定性分析，证明平均间隙法在监测网基准点稳定性检验方面拥有良好的效果。（３）利用实验和ｍａｔｌａｂ编程验证了平均间隙法的可行性，但是变形监测是一个更加庞大的体系，由于篇幅原因文中只针对平均间隙法在沉降监测中的应用做出了研究分析，在实验验证上本文只是通过检测图形不一致性变化大小来判断电位不稳定性，只能检测出位移量较大的点位，并不能对所有点位进行分析，具有一定的片面性。
参考文献
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