《测绘标准化》杂志论文发表

 

《测绘标准化》面向全国测绘行业。本刊的特点是：理论实践并重，普及提高兼顾，面向不同层次，注重技术应用。注重宣传标准化知识，交流标准化经验，并刊登了大量的国外先进标准，为促进我国测绘事业和地理信息产业的发展做出了重要贡献。 本刊1985年3月创刊，发表了近千篇具有学术价值的文献，深受测绘界科研、生产、教学单位的欢迎。特别是在建立我国数字测绘技术体系和“3S”技术应用方面，适时的发表了大量的测绘标准化研究的前沿文章和国外先进的标准，有力地配合了我国“九五”战略目标的实现和“十五”战略方向的规划，满足了我国传统测绘向地理信息产业转变的急需，取得了可喜的成绩。 多年来该刊已被许多国家级、地方级和高校图书馆及档案馆列为馆藏项目；该刊为促进我国测绘事业和现代地理信息产业的发展起到了不可缺少的重要作用。21世纪，将是快速发展科技、贸易和生产的时代，国家对各行业的标准化工作十分重视。国家测绘局测绘标准化研究所也将为期刊提供充足的资金，并在专业技术、编辑、印刷和出版等方面上一个台阶，使其更好地发挥应有的作用。

发文量：1627被引量：1497 H指数：11 影响因子：-1立即指数：0被引半衰期：-1引用半衰期：-1期刊他引率：1平均引文率：1.34

  主管单位：中华人民共和国自然资源部  主办单位：国家测绘局测绘标准化研究所  国内刊号：61-1275/P  国际刊号：1674-3792  邮发代号： 发行周期：季刊

 

目录

 

测绘标准研究与制定

地名地址成果质量检验标准探讨 (1)薛新春;王春雷

经纬仪检定标准中竖直角计量检定方法比较研究 (5)杨俊志;刘东全

工作动态

UN-GGIM的《地理信息管理的未来趋势》工作报告 (9)

学术研究

省级特色小镇监测模型的研究与应用 (10)刘善磊

地理统计分析模型服务化封装与应用 (14)卓嵩;陈中林;黄瑞金;刘秀菊

大数据技术应用于地理国情数据分析的探讨 (18)张哲;曹建成;王凯;刘云鹤

GPS桥梁动态监测数据处理方法研究 (22)李元达

近海GNSS监测站综合应用技术初步分析 (25)刘国光

工作动态

CH/T 4021-2019《极地地区1∶500001∶100000遥感影像平面图制作规范》概述 (29)

学术研究

InSAR数据融合差值计算方法对比研究 (30)何国栋

基于地理国情普查数据的城市景观格局变化研究

 

范文

 

GPS桥梁动态监测数据处理方法研究

 

 

李元达

 

(宁波市正源测绘有限公司 浙江宁波315640)

 

On Date Processing Method etm BriVge Dynamic Monitoring with GPS

 

LI YuanLa

 

 

摘 要：基于GPS实时动态监测技术的大跨度桥梁监测是保障桥梁安全的重要手段 ，由于GPS监

 

测数据受到多种复杂因素的影响，因此如何提取大跨度桥梁的振动特性是GPS动态监测技术的关键。针对GPS大跨度桥梁的数据特性，将处理时间序列观测数据十分有效的小波分析和傅里叶分

析应用于GPS桥梁动态监测数据处理,试验结果表明，小波分析虽然能达到滤波的效果，但傅里叶

 

分析更适合提取GPS桥梁动态振动特性。

 

关键词:GPS；桥梁变形监测；动态监测；数据处理；小波分析;傅里叶分析

 

Keywords ： GPS ； BCdue Deformation MonitoCng ； Dyndmic MonitoCng ； Data Processing ； Wpvelei Analysit ；

 

FonCev Analysit

 

 

中图法分类号:P225.7；P255

 

 

为保障大跨度桥梁的安全，对桥梁进行实时动

 

态监测至关重要［1］,特别是监测桥梁在受到风振、

 

车载、温度等各种综合因素影响下，桥梁各主体结构的实时动态特性，对衡量桥梁的安全十分重要⑵。

 

随着卫星定位技术的发展，以GPS为代表的卫星动

 

态监测技术成为获取物体实时位置、监测物体动态

 

变化的主要手段⑶，实践表明,GPS实时动态监测技

 

术应用于桥梁动态监测被认为是十分有效的方法。

 

大跨度桥梁多架设于沿海沿江等位置，天气环境恶

 

劣，荷载众多,GPS监测数据容易受到各种复杂因素

 

的影响，解算得到的动态变化信息中含有噪声等信息⑷。在高采样频率的数据采集模式下，如何提取

 

桥梁动态特性是桥梁GPS动态监测技术的关键［5］。

 

处理一维时间序列观测数据常用的数据分析方法有小波分析和傅里叶分析［6］。小波分析具有的

 

良好时频局部化特性° ］，可对信号的不同频率成分

 

进行分解，为信号滤波、信号分离、特征提取提供了

 

有效途径,被广泛应用于数据处理领域。傅里叶分

 

析将信号从时间域变换到频率域，能看出信号各种不同频率成分的强弱以及信号在频率域的分布° ］,

 

展现出信号的许多特征。为了提取桥梁动态特性,

 

本文将小波分析和傅里叶分析应用于GPS桥梁动

 

态监测的数据处理,为分析和处理GPS桥梁动态监

 

 

 

 

测数据 。

 

1小波变换与傅里叶变换

 

1.1小波变换设存在函数<?(),()为一平方可积函数,卩

 

0(t) eL(R)，满足(1)式中的可容许条件。

 

1 < I ------------ a% <+ 8 ( 1)

J 0 W

 

式中,0()为<p()的傅里叶变换，则称卩()为一个

 

小波母函数或小波基函数,(11式称为小波函数的可容许条件⑼。小波分析受小波基函数的影响明显，采

 

用不同小波基函数进行小波变换会产生不同的结果。

 

因此实际应用中根据需要构造小波函数，通常将小波

 

分析结果与理论结果进行对比来判断小波基的好坏°1］。将任意函数/()在小波基函数下展开，即为

 

函数/()的连续小波变换，主要过程:

 

WTf(a,=[/(),On,()]=

 

(2)

 

 

W}(a,T称为/J、波变换系数，实际应用中的数据主

 

要是离 数据， 产 离 波变 ，离  过  ：

 

取 a = a，a ,T = nC0aa ,带入式(2)得

 

第2期 李元达:GPS桥梁动态监测数据处理方法研究 23

 

在某域上的特征，且通过加窗实现。

0”,”⑺)=。0"帀-叭),(rn, ) eZ (3)

 

 

相应的离散小波变换为

 

眄(a,2)= [/(t)，久"(t)]=

 

” f — ⑷

a0 2 ” -”0)d)

 

小波分析的核心是小波变换,它是一个时间和频率的局部变换，小波分析通过时频变换能有效地从监

测数据 取信息，通过对信号多尺度细化分析获得

 

有益结论，广泛应用于各个时频分 [9]0

 

1.2傅里叶变换

 

设自变量为)信号为/()，则其经典的F。nner

 

变换公式

 

F(w)=J： /()e-”'d) (5)

 

式(5)中,F(w)实际上是对原信号()做了频谱分

 

析,对于某 定的频率w=w1,变换结果为

 

+ 8

F⑺)”=”1丨=F(w1) = ] 8 f(t) e-^dt (6)

 

式(6)中给出了变换F(w)在W = W1处频率的大

 

，可以理 信号 分量-1的大力、0因此，对于非周期信号/())，通过Fourier变换可以方

便地分析各个频率分量。

 

F(w)是关于 w的连续函数，意味着它表

 

示的 成分是 丰富的2 于％次谐波，这与 数是不同的。F(w)的逆变换公式

 

/ () = J   F(w)—"'dw (7)

 

傅里叶变换能满足大多数应用的需求,是处理

 

平稳信号 、最经典的方法[0]0 变换和

 

小波变换都希望通过对时频信号的变换来表现信号

 

 

2试验分析

 

2.1数据来源

 

本文试验数据来源于某大桥桥面GPS动态监

 

测数据。 大桥运营期安全,设置了 GPS全天

 

候自动监测系统，监测 变化•本文选择其跨

 

平方向的部分监测数据进行试验分析。图/为

 

跨中点水平方向的原始观测序列，由于监测点

 

类 素的 严重，无法获取桥梁的 变化

 

特性，根据图中的信号,得不到 的特性信息。信

 

号分析的关键就是多角度、多层次的分析，本文利用