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基于三维激光扫描和有限元技术的木结构精细测量
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作者 陈何塘 高勇 靳静 《建筑安全》 2025年第1期6-10,共5页
古建筑随着时间的推移面临着老化、破损、耐久性降低等问题。为提升古建筑维护的效率,以北岳庙德宁之殿为依托展开现场三维激光扫描和有限元模拟,分析结构中梁的受力变形情况,对其挠度的发展进行了预测。结果表明:三维激光扫描技术应用... 古建筑随着时间的推移面临着老化、破损、耐久性降低等问题。为提升古建筑维护的效率,以北岳庙德宁之殿为依托展开现场三维激光扫描和有限元模拟,分析结构中梁的受力变形情况,对其挠度的发展进行了预测。结果表明:三维激光扫描技术应用于古建筑的检测具有一定的实际工程意义,将模型导入Geomagic qualify软件处理后测得最大挠度为7.9 cm,理论计算得出最大挠度值已超出木结构设计规范;ABAQUS数值模拟结果与测量结果大致相符,当荷载施加至30 kN左右时,最大应力发生在集中荷载与支座偏移处,最大挠度值发生在跨中靠近集中荷载作用处,为7.71 cm,当荷载持续加载到50 kN左右时,木结构梁发生了明显的受弯变形,下部受拉区出现裂缝。 展开更多
关键词 古建筑保护 北岳庙 三维激光扫描仪 受力变形 ABAQUS数值模拟
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三维激光扫描技术在建筑变形监测中的应用 被引量:1
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作者 李红勤 《山西建筑》 2024年第1期175-177,共3页
三维激光扫描技术是通过利用高速激光扫描测量的方法,复建出1∶1三维点云模型的一种全新技术手段。在广西壮族自治区某商务主楼钢结构变形监测中,通过运用三维激光扫描技术获取建筑信息,并结合点云处理软件、CAD插件等软件,进行数据全... 三维激光扫描技术是通过利用高速激光扫描测量的方法,复建出1∶1三维点云模型的一种全新技术手段。在广西壮族自治区某商务主楼钢结构变形监测中,通过运用三维激光扫描技术获取建筑信息,并结合点云处理软件、CAD插件等软件,进行数据全面分析,完成对该超高层建筑物钢框架主体水平方向的变形监测。由此总结出三维激光扫描技术在建筑变形监测中的应用流程,为未来建筑的变形监测提供借鉴参考。 展开更多
关键词 三维激光扫描技术 建筑变形监测 数据获取
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基于三维激光扫描的矿山开采沉陷地表变形监测与损伤分析
3
作者 张卫 《科学技术创新》 2025年第1期194-197,共4页
为了准确监测矿山开采导致的地表沉陷和变形,以及评估其对周边环境的潜在损伤,本文介绍了基于三维激光扫描技术的矿区开采沉陷地表变形监测方法。通过对监测区的概况分析,设计了高精度的监测方案,并详细阐述了建筑物移动与变形的计算方... 为了准确监测矿山开采导致的地表沉陷和变形,以及评估其对周边环境的潜在损伤,本文介绍了基于三维激光扫描技术的矿区开采沉陷地表变形监测方法。通过对监测区的概况分析,设计了高精度的监测方案,并详细阐述了建筑物移动与变形的计算方法。经监测结果精度评估,该方法能够有效捕捉地表形变细节。损伤分析揭示了开采活动对环境的潜在影响。研究结果表明,三维激光扫描技术为矿山开采沉陷地表变形监测与损伤分析提供了有力工具,为矿山安全生产和环境保护提供了科学依据。 展开更多
关键词 三维激光扫描 矿山开采 沉陷 地表 变形监测 损伤
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基于BP神经网络的周口店遗址裂缝变形监测数据分析与预测 被引量:1
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作者 康凯 孟雨萱 +3 位作者 郑健 付前方 许国平 崔德山 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期169-178,共10页
周口店遗址是世界范围内更新世古人类遗址中内涵较丰富、材料较齐全、较有科研价值的遗址之一,是我国古人类学、旧石器时代考古学和第四纪地质学的科研基地。国家对周口店遗址的长期保护和监测,留存了大量的不同类型的监测数据,但是长... 周口店遗址是世界范围内更新世古人类遗址中内涵较丰富、材料较齐全、较有科研价值的遗址之一,是我国古人类学、旧石器时代考古学和第四纪地质学的科研基地。国家对周口店遗址的长期保护和监测,留存了大量的不同类型的监测数据,但是长期以来对这些监测数据缺乏深层次的数据挖掘和高效利用。基于周口店遗址的地质资料和实地勘察,利用反向传播(back propagation,BP)神经网络方法,运用时间序列预测原理,结合周口店遗址的原始监测数据,对周口店遗址第3地点裂缝变形状况展开了预测研究,并将预测研究分为补全缺失数据和预测未来数据2个方面。结果表明,基于BP神经网络和周口店遗址监测数据所构建的预测模型,经过大量的数据训练,具有较高的预测精度,能够通过预测实现对监测数据缺失部分的补全工作和对监测数据未来发展的预测工作。该研究成果为周口店遗址监测数据的处理提供了一种新方法,丰富了周口店遗址监测中心对大量监测数据的处理手段;此外,构建的周口店遗址第3地点的裂缝变形预警等级结构,对周口店遗址后续预防性保护工作的开展具有重要意义。 展开更多
关键词 裂缝变形 BP神经网络 时间序列预测 周口店遗址
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基于Python的房屋安全健康监测数据处理与预测分析 被引量:3
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作者 孙振林 柳飞 +4 位作者 陶水忠 杨晓辉 于茜 张硕 周闯 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第6期2469-2479,共11页
房屋安全问题愈发受到重视,对于老旧房屋的自动化健康监测十分必要。在此背景下,优化自动化监测数据的预处理流程,使用Python丰富的“库”资源构建预处理程序。程序使用灰色关联法对数据进行可信度评估筛选数据,利用箱形图筛选异常数据... 房屋安全问题愈发受到重视,对于老旧房屋的自动化健康监测十分必要。在此背景下,优化自动化监测数据的预处理流程,使用Python丰富的“库”资源构建预处理程序。程序使用灰色关联法对数据进行可信度评估筛选数据,利用箱形图筛选异常数据,并对异常数据和缺失数据进行插补替换,最后使用卡尔曼滤波平滑数据以降低数据离散度;自动化监测设备因自身特点易受到周围环境的影响,为此提出了一种利用人工监测数据校核自动化监测数据的数据比对方法,以保证自动化监测数据的准确性和可靠度;最后使用拟合曲线实现变形监测数据的短期预测,预测精度达到0.1%,有效预测时间约10 d,最终的结果满足程序设计需求。 展开更多
关键词 数据预处理与校核 自动化监测 短期预测 老旧房屋 PYTHON
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基于双目视觉的灾后玻璃幕墙变形检测方法 被引量:2
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作者 舒晨洋 王文韫 +1 位作者 李寿科 杨景云 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期175-182,共8页
为解决高层建筑玻璃幕墙年久失修、经历突发自然灾害以及常年受到高风压载荷导致幕墙变形且难以精确检测的问题,提出一种基于双目立体视觉检测玻璃幕墙变形的方法。该方法首先根据双目成像原理对左右相机进行高精度标定,获取相机的内外... 为解决高层建筑玻璃幕墙年久失修、经历突发自然灾害以及常年受到高风压载荷导致幕墙变形且难以精确检测的问题,提出一种基于双目立体视觉检测玻璃幕墙变形的方法。该方法首先根据双目成像原理对左右相机进行高精度标定,获取相机的内外参数;然后通过预处理、形态学处理消除图像中的干扰项,并通过霍夫圆变换基于标识点对图像进行特征提取;最后,采用奇异值分解(SVD)和列文伯格-马夸尔特优化算法(LM)计算玻璃幕墙变形前后标识点的三维坐标,从而确定玻璃幕墙的形变。结果表明:借助双目立体视觉测量的方法能够精确检测玻璃幕墙的变形程度,平均相对误差为2.276%,能够有效满足玻璃幕墙变形检测的实际需求。 展开更多
关键词 玻璃幕墙 双目立体视觉 奇异值分解 LM优化算法 变形检测
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基于物联网系统的建筑形变监测方式研究 被引量:1
7
作者 刘文朝 《建设科技》 2024年第4期79-81,共3页
随着历史建筑结构的老化,对建筑结构健康状况的实时监测需求日益迫切。传统的形变监测方法存在诸多限制,如安装困难、数据采集不便等。因此,本研究提出了一种基于物联网技术的新型形变监测方式。设计了物联网在建筑形变监测系统中从结... 随着历史建筑结构的老化,对建筑结构健康状况的实时监测需求日益迫切。传统的形变监测方法存在诸多限制,如安装困难、数据采集不便等。因此,本研究提出了一种基于物联网技术的新型形变监测方式。设计了物联网在建筑形变监测系统中从结构层次。针对建筑形变监测的需求,选择一套完整的监测传感器技术。实验结果表明,该系统能够实时、准确地监测建筑结构的形变,并提供及时的警报和报告,为工程师和维护人员提供重要的决策依据。 展开更多
关键词 建筑形变 监测系统 物联网 传感器 安全性
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基于SBAS-InSAR的大亮山隧道变形监测及特征分析 被引量:1
8
作者 林超赢 《山西建筑》 2024年第8期152-156,共5页
穿山隧道在西南地区交通基础设施中有着重要应用,而复杂的地形地质条件,频繁发生的地质灾害给隧道工程的施工建设和运营维护造成了巨大的安全隐患。对此,采用SBAS-InSAR时序分析法提取了大亮山隧道从2018年6月到2023年4月的时序形变场,... 穿山隧道在西南地区交通基础设施中有着重要应用,而复杂的地形地质条件,频繁发生的地质灾害给隧道工程的施工建设和运营维护造成了巨大的安全隐患。对此,采用SBAS-InSAR时序分析法提取了大亮山隧道从2018年6月到2023年4月的时序形变场,分析表明大亮山隧道工程沿线区域存在较大范围地表沉降且越靠近隧道主体的区域沉降幅度越大,同时部分区域地表沉降速率发生突变后显著加快,在未来可能进一步发展为地质灾害隐患点。 展开更多
关键词 地质灾害 大亮山隧道 SBAS-InSAR 变形监测
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房屋建筑结构检测鉴定中的变形监测分析 被引量:1
9
作者 雷帆 《工程建设与设计》 2024年第6期93-95,共3页
针对房屋建筑结构变形问题,研究高精度智能监测技术在房屋变形监测工作中的实际应用,以有效解决房屋结构监测鉴定中存在的不足,实现对房屋建筑结构的精准测量与变形监测。研究结果表明:科学运用GPS建筑监测技术和三维激光扫描方法,不仅... 针对房屋建筑结构变形问题,研究高精度智能监测技术在房屋变形监测工作中的实际应用,以有效解决房屋结构监测鉴定中存在的不足,实现对房屋建筑结构的精准测量与变形监测。研究结果表明:科学运用GPS建筑监测技术和三维激光扫描方法,不仅能有效监测建筑结构变形情况,还能对房屋建筑结构的沉降情况进行准确识别,具有良好的使用效果。 展开更多
关键词 房屋建筑 结构检验 变形监测
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不可移动文物变形检测技术适宜性探讨
10
作者 胡程鹤 梁宁博 +1 位作者 孙闻鹤 黄里西 《山西建筑》 2024年第3期176-178,182,共4页
不可移动文物的结构及构件变形是评估其整体结构安全性的重要指标。不可移动文物的变形检测技术具有面向的结构类型各异、检测环境复杂且非接触要求高的显著特点。对于不同应用场景下,各种检测技术的正确选择是保证现场变形检测的实施... 不可移动文物的结构及构件变形是评估其整体结构安全性的重要指标。不可移动文物的变形检测技术具有面向的结构类型各异、检测环境复杂且非接触要求高的显著特点。对于不同应用场景下,各种检测技术的正确选择是保证现场变形检测的实施可行性和结果可靠性的重要前提。针对不可移动文物变形检测实践中常见的检测技术包括线锤检测、全站仪检测、三维激光扫描仪检测、数字图像法、近景摄影测量和倾斜摄影测量等,对各类变形检测技术的具体应用情况、实施案例进行了阐述,并对各类检测技术的优缺点及适宜的应用场景进行对比,为不可移动文物变形检测的现场实施提供参考。 展开更多
关键词 不可移动文物 变形检测技术 适宜性
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自动化监测技术在深基坑工程中的应用 被引量:1
11
作者 张傲 《广州建筑》 2024年第3期19-22,共4页
随着中国工程建设项目数量和工程量的增加,深基坑施工在建设项目中越来越普遍,由于深基坑独特的地下及周围环境,在实际施工中,不仅要做好基坑支护工作,还要随时监测周围环境的变化。针对传统监测方法效率低、信息反馈延迟、监测成本高... 随着中国工程建设项目数量和工程量的增加,深基坑施工在建设项目中越来越普遍,由于深基坑独特的地下及周围环境,在实际施工中,不仅要做好基坑支护工作,还要随时监测周围环境的变化。针对传统监测方法效率低、信息反馈延迟、监测成本高等缺点,以深基坑工程为实例,通过全站仪、测斜仪、传感器等多种自动化监测手段,设计了深基坑工程监测数据的采集、传输和处理系统。通过现场人工实测数据与自动化监测数据的对比,表明该技术与人工监测的结果基本一致,验证了自动化监测技术在深基坑工程监测中应用的可靠性。 展开更多
关键词 深基坑工程 自动化监测技术 分析对比
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两步法折光改正模型在测量机器人边坡监测中的应用
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作者 桑兴旭 肖维 +1 位作者 杨松林 肖岚 《时空信息学报》 2024年第5期618-625,共8页
大气折光是影响测量机器人边坡监测精度的重要因素。测量机器人边坡监测中折光改正模型存在易引起气象代表性误差及未考虑点位空间位置关系的问题,因此,本文提出一种包括距离改正及坐标改正的两步法折光改正模型。在利用气象改正公式对... 大气折光是影响测量机器人边坡监测精度的重要因素。测量机器人边坡监测中折光改正模型存在易引起气象代表性误差及未考虑点位空间位置关系的问题,因此,本文提出一种包括距离改正及坐标改正的两步法折光改正模型。在利用气象改正公式对距离观测值进行改正的基础上,联合监测点与校准基点之间的空间位置关系对监测点进一步进行坐标差分改正,削弱气象因素对角度观测值的影响,确保监测结果精度;并以某水电站大坝边坡监测数据为例,与气象改正、距离差分改正典型的折光改正方法,进行比较评价。结果表明:当采用两步法折光改正模型时,选用两个在空间位置上最邻近的校准基点参与坐标改正为宜;相对于典型的折光改正方法,本方法由于考虑了对受气象因素影响较大的竖直角的折光改正,因而在提升监测点Z方向的精度上具有优势。研究成果为在测量机器人边坡监测任务中选用合适的大气折光改正模型提供了技术参考。 展开更多
关键词 边坡监测 测量机器人 大气折光 折光改正 校准基点 差分模型 工程测量
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基于地面三维激光扫描的采空区建筑物变形监测研究
13
作者 施青刚 《科技资讯》 2024年第20期176-178,共3页
以某采煤区为工程背景,结合采空区的实际地表情况,构建了适用于采空区建筑物地面三维激光扫描(Terrestrial Three-Dimensional Laser Scaning,TLS)监测方法,提取的坐标中误差均不超过5.8 mm,手动提取的坐标中误差最大为8.6 mm。研究结... 以某采煤区为工程背景,结合采空区的实际地表情况,构建了适用于采空区建筑物地面三维激光扫描(Terrestrial Three-Dimensional Laser Scaning,TLS)监测方法,提取的坐标中误差均不超过5.8 mm,手动提取的坐标中误差最大为8.6 mm。研究结果说明,所提出方法的监测效果较好。这种监测方法主要可适用于立面墙体或部分采空区建筑物立面的变形监测,为TLS应用于采空区建筑物立面的变形监测提供新的可行性方案。 展开更多
关键词 三维激光扫描 采空区 变形监测 点云数据
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系杆拱桥施工线形监测中的点云数据处理方法研究
14
作者 任熠 左湘龙 魏晓军 《建筑施工》 2024年第10期1643-1646,共4页
三维扫描技术凭借高效、高精度的特点已成为智能化、自动化桥梁线形监测的潜在解决方案,在桥梁几何外形监测上已有了大量应用,但是针对桥梁线形监测场景下的三维激光扫描点云数据处理方法却鲜有研究。提出了一种用于系杆拱桥施工线形监... 三维扫描技术凭借高效、高精度的特点已成为智能化、自动化桥梁线形监测的潜在解决方案,在桥梁几何外形监测上已有了大量应用,但是针对桥梁线形监测场景下的三维激光扫描点云数据处理方法却鲜有研究。提出了一种用于系杆拱桥施工线形监测的三维激光扫描数据处理方法,可以从点云数据中提取出拱肋线形点云,并计算其变形。以合肥至新沂铁路上一座施工中的系杆拱连续梁桥为例,展示了该方法的应用效果。研究表明:提出的数据处理方法搭配三维激光扫描技术有着测量与数据处理速度快、效率高、数据成果分辨率大等优势。研究为类似工程的线形智能化监测提供了新的方法和案例。 展开更多
关键词 点云数据处理 系杆拱连续梁桥 拱肋线形监测 三维激光扫描
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单层双跨框排架结构厂房倾斜变形的现场检测与安全性评估
15
作者 姜森鹏 戴志敏 《四川水泥》 2024年第6期97-99,共3页
为了及时发现倾斜变形的单层双跨框排架结构厂房的潜在风险,对其开展现场检测。现场检测包括沉降监测、损伤普查、倾斜变形测量、构件倾斜率计算。结合项目实际情况和检测结果,对该建筑的安全性进行评估,结论是:该结构倾斜变形未对厂房... 为了及时发现倾斜变形的单层双跨框排架结构厂房的潜在风险,对其开展现场检测。现场检测包括沉降监测、损伤普查、倾斜变形测量、构件倾斜率计算。结合项目实际情况和检测结果,对该建筑的安全性进行评估,结论是:该结构倾斜变形未对厂房结构承载能力产生明显影响。 展开更多
关键词 装配式建筑 倾斜变形 现场检测 适用性 安全性
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沉降观测在高层建筑物变形监测中的应用研究
16
作者 莫佳德 《科学技术创新》 2024年第22期189-192,共4页
随着城市化进程的加快和高层建筑的日益增多,对建筑物结构安全性的关注日益增强。沉降观测作为一种重要的监测手段,对于高层建筑物的变形监测具有重要意义。本文基于具体工程案例,详细探讨了沉降观测的原理和方法,最后对沉降观测质量控... 随着城市化进程的加快和高层建筑的日益增多,对建筑物结构安全性的关注日益增强。沉降观测作为一种重要的监测手段,对于高层建筑物的变形监测具有重要意义。本文基于具体工程案例,详细探讨了沉降观测的原理和方法,最后对沉降观测质量控制措施应用进行了研究。 展开更多
关键词 沉降观测 高层建筑物 变形 监测 应用
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基于RTK GPS技术的超高层结构风振观测 被引量:26
17
作者 李宏男 伊廷华 +1 位作者 伊晓东 王国新 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期121-126,142,共7页
结构使用期间,由于各种原因,会造成其不同程度的损伤和破坏,为了保证结构的安全和尽可能地延长它的使用年限,应对其进行实时地健康监测与安全性评估。随着RTKGPS技术的逐步成熟,这一高效、快速、全自动、全天候和高精度的健康监测方法... 结构使用期间,由于各种原因,会造成其不同程度的损伤和破坏,为了保证结构的安全和尽可能地延长它的使用年限,应对其进行实时地健康监测与安全性评估。随着RTKGPS技术的逐步成熟,这一高效、快速、全自动、全天候和高精度的健康监测方法在特大型土木工程中开始应用。以某超高层建筑为背景,设计了基于GPS的风振观测系统,进行了强风下的现场试验;采用小波理论对实测的风速和风压进行了小波量图与小波相干分析,针对小波相干分析中由于噪声引起的伪相干现象建立了基于蒙特卡罗的统计显著性水平估计方法;最后对结构的风振响应进行了模态分析,与有限元数值分析结果吻合较好。 展开更多
关键词 超高层 健康监测 全球定位系统 实时动态 小波分析
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贫信息条件下的多点变形预测模型及其应用 被引量:33
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作者 尹晖 陈永奇 张琰 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期365-372,共8页
常用的单点变形分析方法没有利用监测点间相互关系的信息,不足以反映变形体整体的变形规律。本文将单点的变形预测模型扩展为多点的变形预测模型,建立了贫信息条件下的多点预测模型。进行了实例建模与分析,结果表明,多点预测模型为... 常用的单点变形分析方法没有利用监测点间相互关系的信息,不足以反映变形体整体的变形规律。本文将单点的变形预测模型扩展为多点的变形预测模型,建立了贫信息条件下的多点预测模型。进行了实例建模与分析,结果表明,多点预测模型为解决少数据,多因子的动态系统的预测与分析提供了新的途径。 展开更多
关键词 贫信息 多点 变形预测 预测模型 数学模型
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基于时间序列分析的桥梁长期挠度分离与预测 被引量:25
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作者 陈国良 林训根 +1 位作者 岳青 刘华 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期962-968,共7页
针对挠度长期监测信号的多尺度特性及温度荷载下挠度周期性变化的特点,利用修正平均周期图法获取信号分量周期长度,结合基于中心移动平均法的挠度温度效应分离策略,提取结构变形特征,运用ARIMA模型建立结构变形趋势的预测模型.以黄冈长... 针对挠度长期监测信号的多尺度特性及温度荷载下挠度周期性变化的特点,利用修正平均周期图法获取信号分量周期长度,结合基于中心移动平均法的挠度温度效应分离策略,提取结构变形特征,运用ARIMA模型建立结构变形趋势的预测模型.以黄冈长江大桥为例,讨论了温度与挠度的相关性,通过模拟数值试验验证分离算法的有效性.实测数据的处理与分析结果表明,本文方法具有较高的可靠性和精度,可为桥梁进行损伤识别提供数据支持. 展开更多
关键词 挠度 分离 长期趋势 ARIMA模型 预测
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基于DS-InSAR的彩北矿区形变监测研究
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作者 王佰刚 余力 葛子轩 《山西建筑》 2024年第22期173-177,共5页
本溪市是我国辽宁省东部的中心城市,矿产资源储备丰富,是我国重要的老工业矿产园区。长时间的矿产资源开采,会极大程度影响采矿区的地质构造,导致采矿区地面形变现象发生。文章选取本溪市彩北矿区作为研究区域,基于Sentinel-1B影像采用D... 本溪市是我国辽宁省东部的中心城市,矿产资源储备丰富,是我国重要的老工业矿产园区。长时间的矿产资源开采,会极大程度影响采矿区的地质构造,导致采矿区地面形变现象发生。文章选取本溪市彩北矿区作为研究区域,基于Sentinel-1B影像采用DS-InSAR技术开展地面形变监测。监测结果表明,由于长期矿区开采活动,研究区域在2017年依然存在两处明显的地面沉降,最大地面沉降速率可达-28 mm/a,利用时间维度相干系数进行内校检精度评估,结果显示全部DS点形变精度在3 mm以内。 展开更多
关键词 地面沉降 矿区开采 DS-InSAR
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