控制點地震前后穩(wěn)定性研究方法探討

王明權(quán)

(重慶市勘測院，重慶 400020)

控制點地震前后穩(wěn)定性研究方法探討

王明權(quán)?

(重慶市勘測院，重慶 400020)

通過對某項目連續(xù)觀測數(shù)據(jù)進行精密處理，對基線向量變化進行定性、定量及統(tǒng)計分析，研究各控制點在地震前后穩(wěn)定性變化規(guī)律，探索穩(wěn)定性分析方法，確保項目的順利開展。

地震；控制點；數(shù)據(jù)處理；穩(wěn)定性；F檢驗

1 概 況

5·12汶川大地震后，重慶主城有較大震動，為了掌握重慶重大基礎(chǔ)設(shè)施的安全性，對重慶特大橋梁、輕軌建設(shè)等重大項目控制網(wǎng)進行了復(fù)測，并對控制網(wǎng)穩(wěn)定性進行評價。為了了解5·12汶川大地震對某項目的影響，利用其連續(xù)觀測數(shù)據(jù)，研究控制點地震后穩(wěn)定性變化規(guī)律，進一步指導(dǎo)項目的順利開展。

2 數(shù)據(jù)處理

采用某項目控制點2008年2月1日～2009年1月15日間隔為15天的觀測數(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))進行處理。基線解算使用精密星歷，由于基線長度均小于100 km，所以不估計衛(wèi)星軌道參數(shù)。觀測值類型采用LC＿AUTLCN，大氣延遲采用薩斯塔莫寧模型進行改正，每兩小時估計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觀測值。基線解算質(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

為了觀察各控制點相互位置關(guān)系，以基線為研究對象，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方向變化趨勢圖

圖2 某基線分量Y方向變化趨勢圖

圖3 某基線分量Z方向變化趨勢圖

圖4 某基線長度變化趨勢圖

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

為了進一步研究其變化趨勢，對基線數(shù)據(jù)各期變化進行統(tǒng)計。

圖5 某基線分量及長度相對于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)計分析

通過前述分析，已定性地獲取各控制點穩(wěn)定性變化規(guī)律，沒有考慮測量誤差的影響；但是測量誤差是存在的，因此為了進一步研究各基站的穩(wěn)定性，對各期成果進行F檢驗。

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

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

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

利用F檢驗法，我們可以組成統(tǒng)計量:

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

來檢驗點位是否有變動。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)。

當統(tǒng)計量F小于相應(yīng)分位值時，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)，即認為點位是穩(wěn)定的。

2009年1月數(shù)據(jù)相對于2008年2月的穩(wěn)定性統(tǒng)計表 表2

將基線進行三維無約束平差，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，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，與計算的統(tǒng)計量比較，分析穩(wěn)定性。最后一期分析數(shù)據(jù)見表2。經(jīng)統(tǒng)計分析結(jié)果表明:在地震前，各期數(shù)據(jù)相對于2008年2月份的穩(wěn)定性較好；地震后出現(xiàn)較明顯的波動，直到2009年1月又趨于穩(wěn)定。

4 結(jié) 論

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

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

[1]伊?xí)詵|，李保平.變形監(jiān)測技術(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，高級工程師，主要從事測繪技術(shù)、質(zhì)量管理工作。