變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理課程實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)書含實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、 變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 吉林大學(xué)地探學(xué)院測(cè)繪工程系2006年01月10 日 測(cè)量實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1.實(shí)驗(yàn)之前必須閱讀有關(guān)的教材及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 要求和步驟。 2.實(shí)驗(yàn)記錄應(yīng)用正楷填寫,不可潦草,并按規(guī)定的填寫日期、 儀器名稱、儀器號(hào)碼、使用人、儀器狀態(tài)。 3.使用計(jì)算機(jī)過程中要按照指導(dǎo)教師的要求去做,不可隨意刪 除計(jì)算機(jī)內(nèi)其它文件。不可隨意更換頁面。 4.沒經(jīng)過指導(dǎo)教師與實(shí)驗(yàn)室老師的允許不可隨意拷入其它軟 件。 5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)把實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交指導(dǎo)教師審閱,符合要求方可 離開。 6.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)關(guān)閉電源,清理桌面、清掃地面。 實(shí)驗(yàn)室儀器操作細(xì)則 1.對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的計(jì)算機(jī)必須愛護(hù),不

2、可隨意搬動(dòng)。 2.使用時(shí)先打開電源。 3.點(diǎn)擊所要使用遙感和地理信息系統(tǒng)的有關(guān)軟件。 4.實(shí)驗(yàn)完成之后保存實(shí)驗(yàn)圖象,退出使用界面。 5.實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源。 6.一切儀器若發(fā)生故障,應(yīng)及時(shí)向指導(dǎo)教師或?qū)嶒?yàn)室工作人員回報(bào),不得自行處理,若有損壞,遺失應(yīng)寫書面檢查,進(jìn)行登記、酌情賠償。 實(shí)驗(yàn)一、變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí) 實(shí)驗(yàn)類別:演示 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí):2學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):建筑工地 實(shí)驗(yàn)依據(jù):變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱 實(shí)驗(yàn)儀器與工具:無 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求:通過對(duì)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的認(rèn)識(shí) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟:參觀變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)以及觀測(cè)方法 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):由于是到建筑工地參觀,注意安全 實(shí)驗(yàn)耗材:無 應(yīng)交成

3、果:實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 一、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦斫夂驼莆粘潭?對(duì)所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià),指出注意事項(xiàng)和對(duì)本實(shí)驗(yàn)提出建議。 變形監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)二、建立一元線性回歸方程 實(shí)驗(yàn)類別:常規(guī) 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí):2 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室,地質(zhì)宮108 實(shí)驗(yàn)依據(jù):變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱 實(shí)驗(yàn)儀器與工具:計(jì)算機(jī),打印機(jī) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求:利用MATLAB軟件判斷是否變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)間是否線性相關(guān),并建立一元線性回歸方程。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟:見后面的詳細(xì)實(shí)習(xí)指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):由于數(shù)據(jù)量比較大,輸入數(shù)據(jù)時(shí)要仔細(xì)認(rèn)真 實(shí)驗(yàn)耗材:打印紙 應(yīng)交成果:實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告

4、 二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦斫夂驼莆粘潭?對(duì)所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià),指出注意事項(xiàng)和對(duì)本實(shí)驗(yàn)提出建議。 實(shí)習(xí)步驟: ?在啟動(dòng)Matalab之后,建立自己的工作目錄。如圖, ? 然后輸入數(shù)據(jù)。 主要是建立矩陣。可以在命令窗口中輸入數(shù)據(jù)。各個(gè)矩陣元素之間用“,”逗號(hào)隔開。不同的行之間用“;”分號(hào)隔開(對(duì)于本次的實(shí)習(xí)不存在這個(gè)問題。如圖 : 這樣變量s10變存儲(chǔ)矩陣。 如此分別輸入三個(gè)矩陣并分別命名為s10、s11、s12。 這時(shí)候在旁邊的WORKSPACE窗體中可以看到這三個(gè)矩陣。 判斷線性相關(guān) 我們知道只有當(dāng)變量之間存在著線性相關(guān)關(guān)系的時(shí)候才可以進(jìn)行線性回

5、歸分析。 接下來要判斷是否存在著線性相關(guān)關(guān)系。使用函數(shù)corrcoef(x,y來計(jì)算s10、s11、s12之間的相關(guān)系數(shù),如圖:可以看到他們自相關(guān)系數(shù)為1,相關(guān)系數(shù)為0.9863。通過查相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)法的臨界值(書中的P56的表格,要求置信水平位1%可以判斷出,是兩兩線性相關(guān)的。 然后計(jì)算出所有的兩兩之間的相關(guān)系數(shù)。并判斷是否線性相關(guān)。 ? 接下來要建立兩兩之間的回歸方程。利用函數(shù)polyfit(x,y,1, 如圖: polyfit(x,y,m是matlab中利用最小二乘法來獲得多項(xiàng)式系數(shù)的函數(shù)。 其中的x,y分別為自變量和因變量,m為多項(xiàng)式的次數(shù)。 依次建立壩段之間的回歸方程,并分別地記錄下來

6、。 ?然后計(jì)算壩段10和壩段11的估值中誤差,是利用回歸值與 實(shí)測(cè)值計(jì)算的(應(yīng)該等于0.33。 首先使用回歸方程計(jì)算回歸值。 H11=s10*0.983-0.013 得到回歸值矩陣h11。 然后利用d=h11-s10。 得到回歸值與實(shí)測(cè)值的差值d。 利用函數(shù)std(d,1,2計(jì)算差值的標(biāo)準(zhǔn)方差。看看是否等于0.33。在命令行中輸入:dd=std(d,0,2 根據(jù)是否大于三倍方差3dd,判斷是否有觀測(cè)值超限,是否需要返測(cè)。 建立一元線性回歸方程實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)三、變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)篩選 實(shí)驗(yàn)類別:常規(guī) 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí):2 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室,地質(zhì)宮108室 實(shí)驗(yàn)依據(jù):變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱 實(shí)驗(yàn)儀

7、器與工具:計(jì)算機(jī),打印機(jī) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求:利用MATLAB軟件判斷數(shù)據(jù)中是否含有超限誤差,并使用B檢驗(yàn)法、檢驗(yàn)法、t檢驗(yàn)法進(jìn)行局部的粗差檢驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟:見后面的實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):愛護(hù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)等相關(guān)設(shè)備 實(shí)驗(yàn)耗材:打印紙 應(yīng)交成果:實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦斫夂驼莆粘潭?對(duì)所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià),指出注意事項(xiàng)和對(duì)本實(shí)驗(yàn)提出建議。 實(shí)習(xí)步驟: 啟動(dòng)MATLAB后、首先輸入必要的數(shù)據(jù)。 1.首先生成數(shù)據(jù)觀測(cè)值矩陣H0,方法與上次實(shí)習(xí)的相同。 2.然后輸入權(quán)矩陣。由于權(quán)矩陣是個(gè)對(duì)角陣,因此可以使用比較 簡(jiǎn)單的方法輸入。 首先

8、Command Window 中建立一個(gè)空的矩陣,輸入命令P=。 然后到WORKSPACE 窗口中建立一個(gè)雙擊剛剛建立的矩陣,令其維數(shù)為6*6,如下圖。 然后再輸入必要的數(shù)據(jù)本書據(jù)中的,如下圖。 3. 然后,求權(quán)矩陣的逆矩陣,即協(xié)因數(shù)矩陣。 輸入:QL=inv(P 其中,inv為求逆矩陣命令,并將所求到的逆矩陣賦給了變量 QL。 你可以在WORKSPACE窗口中查看你得到的協(xié)因數(shù)矩陣。 4.輸入圖形矩陣。 由于我們使用的是間接平差法,所以所使用的圖形矩陣也是不 同的。我們這里就使用書中的圖形矩陣,并把圖形矩陣賦給變 量A。 方法與輸入權(quán)矩陣的方法相同。 5.計(jì)算法方程系數(shù)N 和常數(shù)項(xiàng)向量。 然

9、后求出法方程系數(shù)N、和常數(shù)項(xiàng)向量U。NX+U=0法方程。 N=A T PA。在命令行中輸入:N=A * P * A U=A*P*H0 6.獲得關(guān)于X的協(xié)因數(shù)矩陣QXX。 Q XX=inv(N。 然后求X=Q XX*U 7.求改正數(shù)。 V=A*X-H0 8.求M=VTPV M=V*P*V 9.求F ,我們已經(jīng)知道=0.13,由于不好寫因此使用字母S代 替. F=M/RS2 其中R 為多余觀測(cè)數(shù)R=3. F=M/R*(S*S 查看F 數(shù)值,然后查看F分布在顯著水平0.05下,自由度為(3,無窮大的數(shù)值為:2.6。 判斷是否有超限觀測(cè)值。 10.由于本例中含有超限誤差,因此繼續(xù)計(jì)算QV QV=QL-

10、A*QX*A T 至此整體檢驗(yàn)已經(jīng)完成。 進(jìn)行局部檢驗(yàn): 由于需要計(jì)算利用4-21式進(jìn)行計(jì)算, 即是V除以QV對(duì)角線元素的開方。即使用一個(gè)臨時(shí)變量TEMP 存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果。 首先使用函數(shù)提取QV對(duì)角線元素。 TEMP=V/diag(QV 然后,開方TEMP=sqrt(TEMP 然后將V中的數(shù)值與TEMP的數(shù)值依次對(duì)應(yīng)相除。取其中最大的數(shù)值。 然后分別用B檢驗(yàn)法、檢驗(yàn)法、t檢驗(yàn)法進(jìn)行檢驗(yàn)。 數(shù)據(jù)篩選實(shí)驗(yàn)報(bào)告 遙感與地理信息系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)書 利用平均間隙法對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)中的不穩(wěn)定點(diǎn)進(jìn)行 檢驗(yàn)與識(shí)別 實(shí)驗(yàn)類別：常規(guī) 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，地質(zhì)宮 108 室 實(shí)驗(yàn)依據(jù)： 變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理實(shí)

11、驗(yàn)課教學(xué)大綱 實(shí)驗(yàn)儀器與工具：計(jì)算機(jī)、打印機(jī) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：利用已經(jīng)掌握知識(shí)的進(jìn)行對(duì)圖形作整體檢驗(yàn)而后 利用嘗試法搜索不穩(wěn)定點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：見后面的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：愛護(hù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)等相關(guān)設(shè)備 實(shí)驗(yàn)耗材：打印紙 應(yīng)交成果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 四、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦斫夂驼莆?程度，對(duì)所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，指出注意事項(xiàng)和對(duì)本實(shí)驗(yàn) 提出建議。 21 遙感與地理信息系統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)書 實(shí)習(xí)步驟： 啟動(dòng) MATLAB 后、首先輸入必要的數(shù)據(jù)。 然后進(jìn)行整體檢驗(yàn)。 對(duì)于不穩(wěn)定點(diǎn)的搜索，要注意： 其主要思想是對(duì)每一個(gè)點(diǎn)逐個(gè)判斷。也就是說每當(dāng)你對(duì)某個(gè)點(diǎn) 判斷的時(shí)候， 需要重新劃分矩陣?X 和 P， 以便方便地找到 PFM