控制點(diǎn)地震前后穩(wěn)定性研究方法探討

王明權(quán)

(重慶市勘測(cè)院，重慶 400020)

控制點(diǎn)地震前后穩(wěn)定性研究方法探討

王明權(quán)?

(重慶市勘測(cè)院，重慶 400020)

通過對(duì)某項(xiàng)目連續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行精密處理，對(duì)基線向量變化進(jìn)行定性、定量及統(tǒng)計(jì)分析，研究各控制點(diǎn)在地震前后穩(wěn)定性變化規(guī)律，探索穩(wěn)定性分析方法，確保項(xiàng)目的順利開展。

地震；控制點(diǎn)；數(shù)據(jù)處理；穩(wěn)定性；F檢驗(yàn)

1 概 況

5·12汶川大地震后，重慶主城有較大震動(dòng)，為了掌握重慶重大基礎(chǔ)設(shè)施的安全性，對(duì)重慶特大橋梁、輕軌建設(shè)等重大項(xiàng)目控制網(wǎng)進(jìn)行了復(fù)測(cè)，并對(duì)控制網(wǎng)穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。為了了解5·12汶川大地震對(duì)某項(xiàng)目的影響，利用其連續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究控制點(diǎn)地震后穩(wěn)定性變化規(guī)律，進(jìn)一步指導(dǎo)項(xiàng)目的順利開展。

2 數(shù)據(jù)處理

采用某項(xiàng)目控制點(diǎn)2008年2月1日～2009年1月15日間隔為15天的觀測(cè)數(shù)據(jù)(其中5·12汶川大地震發(fā)生前后取5月10日～5月15日連續(xù)6天的數(shù)據(jù))進(jìn)行處理?；€解算使用精密星歷，由于基線長(zhǎng)度均小于100 km，所以不估計(jì)衛(wèi)星軌道參數(shù)。觀測(cè)值類型采用LC＿AUTLCN，大氣延遲采用薩斯塔莫寧模型進(jìn)行改正，每?jī)尚r(shí)估計(jì)一次大氣延遲模型的參數(shù)，電離層改正采用無電離層組合的LC觀測(cè)值?；€解算質(zhì)量見表1。

由表1可知:基線解算質(zhì)量高。

基線解算質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表 表1

?

3 穩(wěn)定性分析

3.1 基線過程變化分析

為了觀察各控制點(diǎn)相互位置關(guān)系，以基線為研究對(duì)象，繪制分量及矢量過程變化曲線。某基線的過程變化曲線見圖1～圖4。

圖1 某基線分量X方向變化趨勢(shì)圖

圖2 某基線分量Y方向變化趨勢(shì)圖

圖3 某基線分量Z方向變化趨勢(shì)圖

圖4 某基線長(zhǎng)度變化趨勢(shì)圖

從圖中可以看出:5·12汶川大地震發(fā)生后各基線分量及基線長(zhǎng)度發(fā)生了明顯變化，但已逐漸趨于穩(wěn)定。

3.2 基線變化統(tǒng)計(jì)

為了進(jìn)一步研究其變化趨勢(shì)，對(duì)基線數(shù)據(jù)各期變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

圖5 某基線分量及長(zhǎng)度相對(duì)于2008年2月變化圖

由圖5表明:5·12汶川大地震后，基線變化一度增大，但2008年12月后逐漸收斂。

3.3 統(tǒng)計(jì)分析

通過前述分析，已定性地獲取各控制點(diǎn)穩(wěn)定性變化規(guī)律，沒有考慮測(cè)量誤差的影響；但是測(cè)量誤差是存在的，因此為了進(jìn)一步研究各基站的穩(wěn)定性，對(duì)各期成果進(jìn)行F檢驗(yàn)。

設(shè)兩周期分別為第i、j周期。根據(jù)每一周期觀測(cè)的成果，計(jì)算單位權(quán)方差的估值:

式(1)中分別用上標(biāo)與下標(biāo)i、j表示不同的兩個(gè)觀測(cè)周期。兩個(gè)不同周期成果采用同精度觀測(cè)，可以將fi與fj聯(lián)合起來求一個(gè)共同的單位權(quán)方差估值，亦即:

如果作假設(shè)H0:兩次觀測(cè)周期間點(diǎn)位沒有變動(dòng)，則可從兩個(gè)周期所求得的基線分量差值△X計(jì)算另一方差估值。

利用F檢驗(yàn)法，我們可以組成統(tǒng)計(jì)量:

在原假設(shè)H0:兩次觀測(cè)期間點(diǎn)位沒有變動(dòng)，統(tǒng)計(jì)量F服從自由度為f△X、f的F分布，故可用下式

來檢驗(yàn)點(diǎn)位是否有變動(dòng)。置信水平α通常取0.05或0.01，由α與自由度f△X、f可以查得分位值F1－α(f△X，f)。

當(dāng)統(tǒng)計(jì)量F小于相應(yīng)分位值時(shí)，則表明沒有足夠的證據(jù)來懷疑原假設(shè)，因而接受原假設(shè)，即認(rèn)為點(diǎn)位是穩(wěn)定的。

2009年1月數(shù)據(jù)相對(duì)于2008年2月的穩(wěn)定性統(tǒng)計(jì)表 表2

將基線進(jìn)行三維無約束平差，并將各期成果數(shù)據(jù)與2008年2月份的成果數(shù)據(jù)做F檢驗(yàn)，由自由度按照顯著性水平α＝0.01查F－分布表得相應(yīng)分位值，與計(jì)算的統(tǒng)計(jì)量比較，分析穩(wěn)定性。最后一期分析數(shù)據(jù)見表2。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明:在地震前，各期數(shù)據(jù)相對(duì)于2008年2月份的穩(wěn)定性較好；地震后出現(xiàn)較明顯的波動(dòng)，直到2009年1月又趨于穩(wěn)定。

4 結(jié) 論

(1)在5·12汶川大地震后某項(xiàng)目各控制點(diǎn)基線向量各分量及基線長(zhǎng)度均有比較明顯的波動(dòng)；但地震后數(shù)月其相對(duì)位置變化已逐漸趨于穩(wěn)定。

(2)通過某項(xiàng)目的穩(wěn)定性研究，探討了穩(wěn)定性分析方法，指導(dǎo)了項(xiàng)目的順利進(jìn)展。

[1]伊?xí)詵|，李保平.變形監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用.鄭州:黃河水利出版社，2006

[2]GB/T18314－2001.全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范.

Discussion on the Research Method of Stability of Control Points Before and After of Earthquake

Wang MingQuan
(Survey Institute in Chongqing，Chongqing 400020，China)

In this paper，through precision handling continuous observation data of The project，qualitative，quantitative and statistical analysis on changes of baseline vector，study stability Variation of control points before and after of Earthquake，explore the Stability Analysis method，ensure the smooth development of the project.

Earthquake；Control points；Data Processing；Stability；F test

1672－8262(2010)02－71－02

P228

A

2009—08—01

王明權(quán)(1972—)，男，高級(jí)工程師，主要從事測(cè)繪技術(shù)、質(zhì)量管理工作。