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[摘 要]随着我国城市建设的发展以及社会经济的繁荣，我国的工程建设单位加强了对于大、中型工程的建设。在此背景之下，为了进一步促进项目建设的安全性及稳定性，工程建设单位加强了变形监测作业的开展。为了进一步促进相关效益的提高，技术人员需加强对于数据的优化处理。故在本文中我们主要对变形监测中数据处理方法进行了简单的分析与探讨。
[关键词]变形监测；数据处理；方法
中图分类号：S135 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0237-01
1 变形监测技术内容概述及监测方法分析
1.1 变形监测技术内容概述
变形监测技术的本质便是测量，主要是利用监测技术对被监测的工程对象所存在的位置空间进行准确定位，还可以利用变形监测技术对工程内部结构形态随时间推移发生的变化规律进行研究，从而使得在工程工程施工过程中，可以根据监测数据进行合理安排，为施工质量提供保障。因此，在工程监测中利用变形监测技术可以确保工程项目的整体质量。变形监测技术能对工程工程项目的安全性进行客观的分析与评价，将其参数、设计进行合理设置，同时还可以根据施工质量，对工程的变形特点做出分析，通过预估的方式对桥梁变形进行预报。工程变形监测的主要方法便是利用工程测量的相关知识以及先进的测量手段，借助精密的测量仪器、设备，在工程水平、垂直的两个方向，对其变形的程度进行定期、不定期的监测，从而对工程的整体性能进行判断。
1.2 变形监测技术方法分析
这种监测方法已经被应用多年时间，技术发展得较为成熟，且测量准确度较高、成本较低。但极易受到天气等各方面因素的影响，利用人工进行操作，使得劳动强度较大。第二，摄影监测法。这种监测方法主要是基于地面摄影的测量办法，可以将其利用在距离较小、范围较小、高度较低的范围内进行监测，如对大型工程利用这种监测方法，则会出现分辨率较低的情况，从而使得监测范围受到严重限制。
2 建筑变形监测的作用
建筑占地大，投入大，业主量庞大，这“三大”因素使得高层建筑的变形监测成为高层建筑物维护管理的重中之重。进行变形监测，能够及时发现高层建筑使用过程中或承建过程中人为不利因素，还能够对高层建筑所处环境进行准确的掌握，从而提出有效的改善措施来及时补救，保证业主的利益不受损害；另外，对高层建筑物变形进行动态监测，还可以形成行业操作规范和标准，为高层建筑物变形监测提供技术依据和规范依据。
3 建筑水平位置监测的方法分析
3.1 交会法
交会法即是指通过测定由变形观测点和两个基准点构成的三角形边角的方法对变形观测点的位移变化量进行掌握。在对一些相对形状不规则基坑的水平位移变化量进行监测的过程中常常使用到交会法。但是需要注意的是，该方法存在一定的缺陷，在对变形观测点的位移变化量进行监测时，必须进行多次测量才能掌握位移变形量的具体数值。这样不仅增加了监测的工作量，还有可能会对导致监测误差的出现。同时，交会法的计算方法较为复杂，不具备便捷性。
3.2 小角法
小角法即是指利用精密度较高的经纬仪对基准线方向和测站点到观测点的视线方向之间夹角的测量，计算出观测点相对于基准线的偏差值。这种监测方法的优势是操作相对简单方便，同时计算也不复杂，在形状相对较为规则的建筑基坑的监测中比较常用。但是其亦存在缺点，其对场地开阔性的要求较高，基准点与基坑之间必须保持适当的距离，从而避免基坑的变形对基准线造成一定的影响，导致监测结果不准确的情况发生。同时，由于其测站点的数量较多，因此观测的成本相对较高，经济性较差。
3.3 活动觇牌法
互动觇牌法即是指通过精密附有读数设备的活动觇牌的利用直接对观测点相对于基准面的偏离值进行有效的测量。通过该方法的使用能够在观测现场得到监测结果，对计算环节进行了省略。但是活动觇牌法不仅具备小角法的缺陷，在实际使用的过程中，还需要准备专用的照准设备以及仪器，同时该方法对觇牌上的读数尺的要求相对较高，因此，其监测的成本也不容忽视。
3.4 全站仪法
全站仪法即是指将一个精度较高的全站仪设置在固定的测站点上，并将另一个固定点设置为后视点，对变形观测点的平面坐标进行测定，之后通过将测量结果与首次测量结果进行对比的方式，获得水平位移的变化值。相较于其它测量方法，全站仪法的观测以及后续的计算都较为简单便捷，能够适应多种形状的基坑变形监测，且测量的成本较低。因此，当前阶段，全站仪法的应用较为广泛。但是美中不足的是，精度相对较高的电子全站仪的价格较高，同时全站仪的精度并不能满足一些较深基坑的水平位移监测的需求。
4 变形监测中数据处理方法
4.1 时间序列分析法
美国学者George Box和英国统计学家Gwilym Jenkins于1968年首次提出时间序列法，其基本思想是把某个时间序列作为随机过程进行研究和描述，即假定时间序列由某个随机过程产生，在原始数据基础上建立一个模型，用来描述此随机过程并进行参数估计、模型检验与修改，最终在已知时间序列过去值和当前值基础上，对未来的时间序列值进行合理的预测。具体在实际工作中，由于采用监测标准与方法各不相同，按照监测过程中时间序列的特点，可以进一步将时间序列法分为离散型时间序列法和连续型时间序列法。
4.2 回归分析法
随着数学的进步，基于统计学原理的回归分析方法被提出，即在建立变量之间关系的数学表达式基础上，对未知量进行预测或检验其变化。根据自变量是单一还是多个这一标准，常常把回归分析法简单分为两大类，即线性回归和多元线性回归。其中，线性回归方法为仅包含一个自变量的线性函数；多元线性回归法则对应着多元函数关系，可以把多元线性回归分析法视为一元线性回归分析法的进一步拓展。其中，线性回归分析方法在处理监测数据方面有较长的历史，近年来，非线性回归分析方法也有较多应用，且在很多情况下，非线性回归分析的效果较线性回归分析效果要更好一些。
4.3 灰色系统分析法
工程监测数据内容存在大量不确定性，属于典型的不确定性问题，而且对某一特定工程项目，监测数据并不多，因此，工程监测的数据处理属于典型的少数据不确定性问题。对于工程师而言，可以利用概率论及统计学相关知识解决大数据不确定性问题，但是这些理论无法用于解决少数据不确定性问题。在这种背景下，华中科技大学邓聚龙教授提出灰色系统理论，这套理论用于解决少数据不确定性问题，因此，灰色系统理论在工程监测数据方面有较好的应用。
4.4 人工神经网络法
随着脑科学的不断发展，人类对大脑的运作原理有了一定的了解，结合计算机运算特征，提出了人工神经网络方法。生物脑通过大量神经元，能够同时对大量信号进行处理，基于这一特征，建立模拟神经元，以计算机为基础来模拟生物脑的神经网络功能就是人工神经网络的概念。这类方法并不基于任何数学模型，只是通过大量已有数据经验进行不断训练，学习辨别有效信息与无效信息的方法，从而达到对相关类似数据的分析处理，并能够对未来数据进行预测。
结语
随着科技的迅猛发展，现在处理监测数据的方法有许多种，在实际工作中应该注意各个方法的优势和局限性，根据不同的实际情况选取较为合适的方法进行数据处理。
参考文献
[1] 赵明明，邵泳翔，何晖，吴波.浅谈高层建筑变形监测[J].四川建材. 2016（03）.
[2] 王武，李忠臻.高层建筑的变形监測分析[J].现代装饰（理论）.2014（07）.
[3] 杜琨.变形监测数据处理的方法研究[D].中南大学，2013.
[关键词]变形监测；数据处理；方法
中图分类号：S135 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0237-01
1 变形监测技术内容概述及监测方法分析
1.1 变形监测技术内容概述
变形监测技术的本质便是测量，主要是利用监测技术对被监测的工程对象所存在的位置空间进行准确定位，还可以利用变形监测技术对工程内部结构形态随时间推移发生的变化规律进行研究，从而使得在工程工程施工过程中，可以根据监测数据进行合理安排，为施工质量提供保障。因此，在工程监测中利用变形监测技术可以确保工程项目的整体质量。变形监测技术能对工程工程项目的安全性进行客观的分析与评价，将其参数、设计进行合理设置，同时还可以根据施工质量，对工程的变形特点做出分析，通过预估的方式对桥梁变形进行预报。工程变形监测的主要方法便是利用工程测量的相关知识以及先进的测量手段，借助精密的测量仪器、设备，在工程水平、垂直的两个方向，对其变形的程度进行定期、不定期的监测，从而对工程的整体性能进行判断。
1.2 变形监测技术方法分析
这种监测方法已经被应用多年时间，技术发展得较为成熟，且测量准确度较高、成本较低。但极易受到天气等各方面因素的影响，利用人工进行操作，使得劳动强度较大。第二，摄影监测法。这种监测方法主要是基于地面摄影的测量办法，可以将其利用在距离较小、范围较小、高度较低的范围内进行监测，如对大型工程利用这种监测方法，则会出现分辨率较低的情况，从而使得监测范围受到严重限制。
2 建筑变形监测的作用
建筑占地大，投入大，业主量庞大，这“三大”因素使得高层建筑的变形监测成为高层建筑物维护管理的重中之重。进行变形监测，能够及时发现高层建筑使用过程中或承建过程中人为不利因素，还能够对高层建筑所处环境进行准确的掌握，从而提出有效的改善措施来及时补救，保证业主的利益不受损害；另外，对高层建筑物变形进行动态监测，还可以形成行业操作规范和标准，为高层建筑物变形监测提供技术依据和规范依据。
3 建筑水平位置监测的方法分析
3.1 交会法
交会法即是指通过测定由变形观测点和两个基准点构成的三角形边角的方法对变形观测点的位移变化量进行掌握。在对一些相对形状不规则基坑的水平位移变化量进行监测的过程中常常使用到交会法。但是需要注意的是，该方法存在一定的缺陷，在对变形观测点的位移变化量进行监测时，必须进行多次测量才能掌握位移变形量的具体数值。这样不仅增加了监测的工作量，还有可能会对导致监测误差的出现。同时，交会法的计算方法较为复杂，不具备便捷性。
3.2 小角法
小角法即是指利用精密度较高的经纬仪对基准线方向和测站点到观测点的视线方向之间夹角的测量，计算出观测点相对于基准线的偏差值。这种监测方法的优势是操作相对简单方便，同时计算也不复杂，在形状相对较为规则的建筑基坑的监测中比较常用。但是其亦存在缺点，其对场地开阔性的要求较高，基准点与基坑之间必须保持适当的距离，从而避免基坑的变形对基准线造成一定的影响，导致监测结果不准确的情况发生。同时，由于其测站点的数量较多，因此观测的成本相对较高，经济性较差。
3.3 活动觇牌法
互动觇牌法即是指通过精密附有读数设备的活动觇牌的利用直接对观测点相对于基准面的偏离值进行有效的测量。通过该方法的使用能够在观测现场得到监测结果，对计算环节进行了省略。但是活动觇牌法不仅具备小角法的缺陷，在实际使用的过程中，还需要准备专用的照准设备以及仪器，同时该方法对觇牌上的读数尺的要求相对较高，因此，其监测的成本也不容忽视。
3.4 全站仪法
全站仪法即是指将一个精度较高的全站仪设置在固定的测站点上，并将另一个固定点设置为后视点，对变形观测点的平面坐标进行测定，之后通过将测量结果与首次测量结果进行对比的方式，获得水平位移的变化值。相较于其它测量方法，全站仪法的观测以及后续的计算都较为简单便捷，能够适应多种形状的基坑变形监测，且测量的成本较低。因此，当前阶段，全站仪法的应用较为广泛。但是美中不足的是，精度相对较高的电子全站仪的价格较高，同时全站仪的精度并不能满足一些较深基坑的水平位移监测的需求。
4 变形监测中数据处理方法
4.1 时间序列分析法
美国学者George Box和英国统计学家Gwilym Jenkins于1968年首次提出时间序列法，其基本思想是把某个时间序列作为随机过程进行研究和描述，即假定时间序列由某个随机过程产生，在原始数据基础上建立一个模型，用来描述此随机过程并进行参数估计、模型检验与修改，最终在已知时间序列过去值和当前值基础上，对未来的时间序列值进行合理的预测。具体在实际工作中，由于采用监测标准与方法各不相同，按照监测过程中时间序列的特点，可以进一步将时间序列法分为离散型时间序列法和连续型时间序列法。
4.2 回归分析法
随着数学的进步，基于统计学原理的回归分析方法被提出，即在建立变量之间关系的数学表达式基础上，对未知量进行预测或检验其变化。根据自变量是单一还是多个这一标准，常常把回归分析法简单分为两大类，即线性回归和多元线性回归。其中，线性回归方法为仅包含一个自变量的线性函数；多元线性回归法则对应着多元函数关系，可以把多元线性回归分析法视为一元线性回归分析法的进一步拓展。其中，线性回归分析方法在处理监测数据方面有较长的历史，近年来，非线性回归分析方法也有较多应用，且在很多情况下，非线性回归分析的效果较线性回归分析效果要更好一些。
4.3 灰色系统分析法
工程监测数据内容存在大量不确定性，属于典型的不确定性问题，而且对某一特定工程项目，监测数据并不多，因此，工程监测的数据处理属于典型的少数据不确定性问题。对于工程师而言，可以利用概率论及统计学相关知识解决大数据不确定性问题，但是这些理论无法用于解决少数据不确定性问题。在这种背景下，华中科技大学邓聚龙教授提出灰色系统理论，这套理论用于解决少数据不确定性问题，因此，灰色系统理论在工程监测数据方面有较好的应用。
4.4 人工神经网络法
随着脑科学的不断发展，人类对大脑的运作原理有了一定的了解，结合计算机运算特征，提出了人工神经网络方法。生物脑通过大量神经元，能够同时对大量信号进行处理，基于这一特征，建立模拟神经元，以计算机为基础来模拟生物脑的神经网络功能就是人工神经网络的概念。这类方法并不基于任何数学模型，只是通过大量已有数据经验进行不断训练，学习辨别有效信息与无效信息的方法，从而达到对相关类似数据的分析处理，并能够对未来数据进行预测。
结语
随着科技的迅猛发展，现在处理监测数据的方法有许多种，在实际工作中应该注意各个方法的优势和局限性，根据不同的实际情况选取较为合适的方法进行数据处理。
参考文献
[1] 赵明明，邵泳翔，何晖，吴波.浅谈高层建筑变形监测[J].四川建材. 2016（03）.
[2] 王武，李忠臻.高层建筑的变形监測分析[J].现代装饰（理论）.2014（07）.
[3] 杜琨.变形监测数据处理的方法研究[D].中南大学，2013.