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本文基于Leica TCA1800测量机器人的自动目标识别ATR(Automatic Target Recognition)功能及其提供的GeoCom程序开发接口,通过Visual Basic2005.Net建立远程无线变形自动化监测系统。该系统将远程数据传输、远程图像监控、数据库技术和变形监测理论等集于一体,能够实现远程、无人值守、定时智能化采集和存储数据,并进行测量数据日平均、差分、坐标转换处理,预测变形趋势,输出原始数据、后处理数据、变形曲线图和日志等。本文主要的研究工作如下:
(1)研究测量机人GeoCom的开发方法,并选用GeoCom动态链接库GCOM107为开发接口,利用Visual Basic2005.Net编写智能化数据采集和控制模块。在数据采集过程中,对超出重复测量标准差限差和测点点位移动限差的点,利用桌面精灵进行报警提示并播放报警音乐。
(2)通过智能化数据采集和控制模块,进行了TCA1800的ATR自动测距和测角精度分析实验。通过分析,认为TCA1800测距不论在晴天、小雨天还是晚上均很稳定,但一天中距离测量相对差较大;角度测量精度在日出和日落时,有明显的下降,而凌晨测量精度相对较高,且ATR自动测量精度优于人工观测。因此,变形监测时,在一天不同时间段测量取其日平均值作为一个周期,并通过差分或坐标转换来提高精度,最好不要在日出和日落等气象条件变化大的时间测量。
(3)研究了变形监测数据处理理论,并将基准点稳定性分析、基于测站点稳定的差分处理、基于测站点不稳定的坐标转换和曲线回归、BP神经网络和GM(1,1)模型集成到系统的数据处理模块和预测模块之中。
(4)系统通过远程数据与图像传输设备,及相应的程序模块,能够实现测量机器人的远程控制与通信,并根据需要捕捉和录制仪器周边图像。
(5)将数据库技术集成到系统,使系统能够管理不同的监测项目,快速浏览编辑海量原始测量数据和后处理数据。
利用实验室的条件,对系统进行监测实验。通过实验表明,系统各功能模块运行正常,输出的原始数据、后处理数据和变形曲线图简洁明了。