沉降观测数据分析及可视化方法探讨开题报告

1. 研究目的与意义

沉降监测是预防和控制沉降有力手段之一。

对沉降观测数据进行处理、分析，获得变形规律，并对变形体的变形做出合理解释，科学、准确地分析和预报变形体的变形状况，及时做好有关方面的防范和预防措施，对预防灾害发生，减少变形对人类生产生活的破坏具有重要意义。

另外，将沉降观测数据及其分析结果可视化，有助于更好的进行变形分析，并为直观掌握沉降规律提供决策支持。

2. 国内外研究现状分析

变形的分析、建模以及科学的预测是变形监测的重要内容。

变形分析通常包括变形的几何分析和物理解释两部分。

变形的几何分析是对变形体的形状和大小作几何描述，它是通过一定的数据处理方法进行数据的分析研究处理，最后估计出变形模型的参数，其任务在于描述变形体变形的空间状态和时间特征;而变形的物理解释则是由几何分析得到确定的变形模型，其任务是确定变形体的变形和变形原因之间的关系，从而解释变形的原因。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容： 1．沉降数据的预处理。对原始数据进行粗差剔除，去掉离群数据。 2．沉降数据的信息挖掘。趋势项和周期项提的提取和分析，沉降量的预报分析。3．沉降数据可视化研究。研究在GIS支持下如何实现监测数据的管理、可视化，借助GIS强大的空间分析功能，为变形分析提供决策支持。 研究计划：第12周：根据论文题目，查阅相关文献；第23周：完成开提报告及文献综述交教师批阅；第45周：根据前期搜集的资料，整理形成论文的实验方案和工作思路及论文大纲；第68周：系统学习沉降数据插值、去噪、滤波等预处理方法；系统学习多项式拟合模型的基本原理、傅立叶变换原理；系统学习AR模型的基本原理。 第910周：采用MATLAB编程；采用AR模型对监测数据进行预报分析；利用ArcView实现沉降数据的处理和可视化。第1112周：依据论文大纲完成论文一稿交教师批阅；第13周：修改论文，完成论文二稿交教师批阅；翻译相关英文资料；第14周：进一步完善论文内容和论文格式，完成论文三稿；第15周：定稿打印，并完成相关论文简介、答辩用PPT演示文稿等。

4. 研究创新点

小波变换法将待分析的序列经过小波分解得到的平滑信号和细节信号，然后与傅立叶频谱法相结合，能较好探测周期性信号。