1、變形觀測與數據處理課程教學大綱課程英文名稱：Deformation monitoring technique and Data Processing課程編號： 133990270課程類別：專業(yè)課課程性質：選修課學 分： 2學 時：32（其中：講課學時：32 實驗學時：0 上機學時:0 ）適用專業(yè)： 測繪工程開課部門： 環(huán)資學院一、課程教學目的和課程性質變形觀測與數據處理是測量工程專業(yè)限選的主要課程之一，又是本專業(yè)發(fā)展方向上的重要課題，在國家重點建設工程中極其重要，必不可缺。它的任務是使學生在學完本專業(yè)的專業(yè)基礎課和專業(yè)課程的基礎上，深入學習各類工程從設計、施工到運營管理各階段的變形觀測的理論、

2、方法及其數據處理的全過程。本課程的目的在于通過本課程學習 ，要求學生掌握垂直位移、水平位移、傾斜、撓度及裂縫的觀測方法，數據的整理、統計與分析、及時預報以及采取安全措施的對策等工作。使學生初步學會根據各類工程的實際情況與要求進行方案設計、外業(yè)監(jiān)測及數據處理，以解決工程建筑物變形觀測中的具體問題，確保工程的安全運行，為經濟建設做貢獻。二、本課程與相關課程的關系要求學生學習本課程前，應先學習測量學、測量平差、工程測量學、高等數學、概率論與數理統計和線性代數的知識和理論。三、課程的主要內容及基本要求第1單元 概述 （ 2 學時）知 識 點變形監(jiān)測的目的與意義變形監(jiān)測的主要內容變形監(jiān)測的精度和周期變形

3、監(jiān)測系統設計變形監(jiān)測技術進展重 點變形監(jiān)測的主要內容、變形監(jiān)測的精度和周期、變形監(jiān)測系統設計難 點變形監(jiān)測系統設計基本要求1、識 記：變形監(jiān)測、變形體、環(huán)境量監(jiān)測、位移監(jiān)測、滲流監(jiān)測、應力、應變監(jiān)測、基準點、工作點、觀測點等基本概念術語 2、領 會：變形監(jiān)測的目的和意義、變形監(jiān)測的主要內容以及變形監(jiān)測的精度和周期、變形監(jiān)測系統設計3、簡單應用：了解安全監(jiān)測的主要目的、特點、內容及方法。 4、綜合應用：了解變形監(jiān)測系統設計應遵循的原則、主要內容。第2單元 沉降監(jiān)測技術 （ 2 學時）知 識 點沉降監(jiān)測概述精密水準測量精密三角高程測量液體靜力水準測量重 點精密水準測量、精密三角高程測量難 點精密水

4、準測量基本要求1、識 記：垂直位移、沉降、建筑物沉降、沉降監(jiān)測等基本概念術語 2、領 會：精密水準測量、精密三角高程測量的觀測方法3、簡單應用：掌握精密水準測量、精密三角高程測量方法。 4、綜合應用：掌握精密水準測量、精密三角高程測量方法、液體靜力水準測量在建筑沉降觀測中的具體應用。第3單元 水平位移監(jiān)測 （4 學時）知 識 點概述交會法觀測精密導線測量全站儀觀測視準線測量引張線測量垂線測量激光準直測量重 點交會法觀測、精密導線測量難 點精密導線測量基本要求1、識 記：水平位移、視準線法、引張線、正垂、倒垂等基本概念術語 2、領 會：掌握交會法觀測、精密導線測量、全站儀觀測技術、視準線測量、引

5、張線測量、垂線測量、激光準直測量的方法。3、簡單應用：了解水平位移的含義及其監(jiān)測原理。 4、綜合應用：了解水平位移的監(jiān)測各種方法不同適用對象。第4單元 建筑物內部監(jiān)測 （ 2 學時）知 識 點內部位移監(jiān)測應力應變監(jiān)測地下水位及滲流監(jiān)測撓度監(jiān)測裂縫監(jiān)測光纖監(jiān)測技術重 點應力應變監(jiān)測、撓度監(jiān)測、光纖監(jiān)測技術難 點基本要求1、識 記：滲流、撓度觀測、分層水平位移等基本概念術語 2、領 會：掌握建筑物內部位移監(jiān)測、應力應變監(jiān)測、地下水位及滲流監(jiān)測、撓度監(jiān)測、裂縫監(jiān)測的方法及工程應用。3、簡單應用：了解建筑物內部監(jiān)測的主要項目的工作原理及方法。 4、綜合應用：能將建筑物內部位移監(jiān)測方法、應力應變監(jiān)測傳感

6、器方法，以及其他內部監(jiān)測項目用于具體工程項目。第5單元 GPS在變形監(jiān)測中的應用 （ 2 學時）知 識 點GPS概述GPS定位基本原理GPS實時監(jiān)測技術GPS一機多天線監(jiān)測技術重 點GPS一機多天線監(jiān)測技術難 點GPS一機多天線監(jiān)測技術基本要求1、識 記：GPSRTK技術、一機多天線等概念術語2、領 會：GPSRTK實時監(jiān)測系統工作原理、一機多天線系統設計原則。3、簡單應用：了解GPSRTK實時監(jiān)測系統工作原理、一機多天線系統組成。 4、綜合應用：掌握GPSRTK監(jiān)測系統工作原理、能進行一機多天線監(jiān)測系統設計。第6單元 自動化監(jiān)測技術 （ 2 學時）知 識 點自動化監(jiān)測概述自動化監(jiān)測系統設計通

7、用分布式測量控制單元(MCU)原理及應用安全監(jiān)測自動化系統設計示例重 點自動化監(jiān)測系統設計難 點通用分布式測量控制單元(MCU)原理及應用基本要求1、識 記：自動化監(jiān)測的幾種形式、MCU的主要功能。2、領 會：安全監(jiān)測自動化系統應具備的功能及系統設計原則。3、簡單應用：能進行自動化監(jiān)測系統管理及數據分析。 4、綜合應用：能完成自動化監(jiān)測系統總體結構設計。第7單元 監(jiān)測資料的整編與分析（ 2 學時）知 識 點監(jiān)測資料的整編監(jiān)測資料的分析監(jiān)測數據的預處理重 點監(jiān)測資料的分析、監(jiān)測數據的預處理難 點監(jiān)測資料的分析、監(jiān)測數據的預處理基本要求1、識 記：平時資料整理工作的主要內容、定期資料編印工作的主要

8、內容、變形分析的主要內容及方法。2、領 會：監(jiān)測資料整編、資料分析的目的。3、簡單應用：能進行監(jiān)測資料整編、資料分析。 4、綜合應用：能在完成監(jiān)測資料整編的基礎上、進行資料分析。第8單元 變形監(jiān)測數學模型及應用（ 2 學時）知 識 點變形監(jiān)測數學建型分析概述 統計模型的建立灰色系統分析模型時間序列分析模型重 點灰色系統分析模型、時間序列分析模型難 點灰色系統分析模型、時間序列分析模型基本要求1、識 記：統計模型、確定性模型、混合模型、灰色系統模型、回歸分析等概念術語。2、領 會：各種分析模型建模方法及其特點。3、簡單應用：掌握各種分析模型的特點及其適用情形。 4、綜合應用：能利用1、2種變形監(jiān)

9、測模型進行監(jiān)測數據資料分析。第9單元 工業(yè)與民用建筑物變形監(jiān)測（ 2 學時）知 識 點建筑物變形監(jiān)測概述建筑基礎沉降監(jiān)測建筑物傾斜監(jiān)測工程實例重 點建筑物基礎的沉降觀測難 點高層建筑物動態(tài)觀測基本要求1、識 記：基礎沉降、水平位移、裂縫監(jiān)測、內部監(jiān)測等概念術語。2、領 會：建筑沉降觀測的主要工作內容、監(jiān)測方法及監(jiān)測報告。3、簡單應用：能承擔建筑沉降外業(yè)觀測及內業(yè)數據處理工作。 4、綜合應用：能完成某一建筑物變形監(jiān)測技術方案設計、項目實施及數據分析。第10單元 基坑工程施工監(jiān)測（ 2 學時）知 識 點基坑施工監(jiān)測概述監(jiān)測內容及方法監(jiān)測技術設計監(jiān)測數據整理與分析基坑監(jiān)測實例重 點基坑工程施工監(jiān)測的

10、對象及方法難 點深層水平位移觀測基本要求1、識 記：深層水平位移監(jiān)測、基坑回彈、分層沉降等概念術語。2、領 會：基坑觀測的主要工作內容、監(jiān)測方法及監(jiān)測預警。3、簡單應用：能承擔基坑工程施工監(jiān)測外業(yè)觀測及內業(yè)數據處理工作。 4、綜合應用：能完成某一基坑工程施工監(jiān)測技術方案設計、項目實施及數據分析。第11單元 橋梁工程變形監(jiān)測（ 2 學時）知 識 點橋梁工程變形監(jiān)測概述橋梁基礎垂直位移監(jiān)測橋梁撓度觀測橋梁結構的健康診斷重 點橋梁工程監(jiān)測的對象及方法難 點橋梁索塔撓度監(jiān)測基本要求1、識 記：橋面撓度、橋面水平位移、索塔的撓度、主梁的撓度變形等概念術語。2、領 會：橋梁觀測的主要工作內容、監(jiān)測方法及監(jiān)

11、測預警。3、簡單應用：能承擔橋梁工程施工監(jiān)測外業(yè)觀測及內業(yè)數據處理工作。 4、綜合應用：能完成某一橋梁工程施工及營運階段監(jiān)測技術方案設計、項目實施及數據分析。第12單元 地鐵盾構隧道施工監(jiān)測（ 2 學時）知 識 點地鐵盾構隧道施工監(jiān)測概述施工監(jiān)測內容及方法地鐵盾構隧道監(jiān)測方案設計監(jiān)測數據整理與分析工程實例重 點地鐵盾構隧道工程監(jiān)測的內容及方法難 點簡述盾構隧道施工監(jiān)測方案的設計原則基本要求1、識 記：盾構隧道施工監(jiān)測內容、監(jiān)測依據等。2、領 會：盾構隧道施工監(jiān)測的主要工作內容、監(jiān)測方法及數據分析目的。3、簡單應用：能承擔盾構隧道施工監(jiān)測外業(yè)觀測及內業(yè)數據處理工作。 4、綜合應用：能完成盾構隧道

12、施工監(jiān)測技術方案設計、項目實施及數據分析。第13單元 水利工程變形監(jiān)測（ 2 學時）知 識 點水利工程變形監(jiān)測概述監(jiān)測項目及要求監(jiān)測系統設計小浪底大壩安全監(jiān)控系統設計大壩安全評判專家系統設計重 點監(jiān)測項目及要求 難 點監(jiān)測系統設計 基本要求1、識 記：水利工程變形監(jiān)測的基本要求等。2、領 會：水利工程變形監(jiān)測的基本要求、主要工作內容、監(jiān)測方法。3、簡單應用：能承擔水利工程變形監(jiān)測外業(yè)觀測及內業(yè)數據處理工作。 4、綜合應用：能完成水利工程變形監(jiān)測技術方案設計、項目實施及數據分析。第14單元 邊坡工程監(jiān)測（ 2 學時）知 識 點邊坡工程監(jiān)測概述監(jiān)測內容與方法監(jiān)測技術設計監(jiān)測 數據整理與分析邊坡監(jiān)測

13、實例重 點邊坡監(jiān)測項目及要求難 點邊坡監(jiān)測系統設計基本要求1、識 記：邊坡工程變形監(jiān)測的主要目的及基本要求等。2、領 會：邊坡工程變形監(jiān)測的基本要求、主要工作內容、監(jiān)測方法。3、簡單應用：能承擔邊坡工程變形監(jiān)測外業(yè)觀測及內業(yè)數據處理工作。 4、綜合應用：能完成邊坡工程變形監(jiān)測技術方案設計、項目實施及數據分析。第15單元 軟土地基沉降與穩(wěn)定監(jiān)測（ 2 學時）知 識 點軟土地基沉降與穩(wěn)定監(jiān)測概述高速公路軟基監(jiān)測堤防工程軟基監(jiān)測堤防工程施工監(jiān)測實例重 點軟土地基監(jiān)測內容及方法難 點基本要求1、識 記：軟土地基監(jiān)測的主要目的及基本要求等。2、領 會：軟土地基監(jiān)測的基本要求、主要工作內容、監(jiān)測方法。3、

14、簡單應用：能承擔軟土地基變形監(jiān)測外業(yè)觀測及內業(yè)數據處理工作。 4、綜合應用：能完成軟土地基變形監(jiān)測技術方案設計、項目實施及數據分析。學時分配 知識單元理論學時第1章 概述2第2章沉降監(jiān)測技術2第3章水平位移監(jiān)測4第4章建筑物內部監(jiān)測2第5章GPS在變形監(jiān)測中的應用2第6章自動化監(jiān)測技術2第7章 監(jiān)測資料的整編與分析2第8章 變形監(jiān)測數學模型及應用2第9章工業(yè)與民用建筑物變形監(jiān)測2第10章基坑工程施工監(jiān)測2第11章橋梁工程變形監(jiān)測2第12章地鐵盾構隧道施工監(jiān)測2第13章水利工程變形監(jiān)測2第14章邊坡工程監(jiān)測2第15章軟土地基沉降與穩(wěn)定監(jiān)測2合計32四、教學方法與手段1、堅持理論聯系實際的教學方法

15、，將生產中遇到的具體問題引入到課堂中，不斷提高學生發(fā)現、分析和解決問題的能力。2、堅持傳統教學手段與現代教學手段相結合，教學內容安排要突出重點和難點，盡可能邊演示邊講解，化繁為簡，努力提高學生的學習興趣。3、注重啟發(fā)式教學、開展課堂討論等教學方法，引導學生積極思考問題、分析問題，拓展學生的思維。五、考核要求、方式與成績評定考核要求：考試內容為教材中各章節(jié)的基本原理、技術和基本方法 考核形式：考試與考查相結合成績評定：考試與考查相結合，成績構成包含平時作業(yè)及期末考試，各占比例50% 六、選用教材、講義和主要參考書1、教材：變形監(jiān)測技術與應用，HYPERLINK /book/search_pub.

16、php?category=01&key2=%D4%C0%BD%A8%C6%BD t _blank岳建平，HYPERLINK /book/search_pub.php?category=01&key2=%CC%EF%C1%D6%D1%C7 t _blank田林亞 主編，國防工業(yè)出版社，20072、教學參考書：變形監(jiān)測技術與應用，HYPERLINK /book/search_pub.php?category=01&key2=%D2%C1%CF%FE%B6%AB o 伊曉東伊曉東 等主編，黃河水利出版社，2007 HYPERLINK /rd.php?id=9350891&clsid=00&key=%

17、B1%E4%D0%CE%BC%E0%B2%E2%D3%EB%BC%BC%CA%F5+2007&seat=2 t _blank 變形監(jiān)測新方法及其應用，HYPERLINK /book/search_pub.php?category=01&key2=%BA%CE%D0%E3%B7%EF o 何秀鳳何秀鳳著，科學出版社，2007HYPERLINK /rd.php?id=20057453&clsid=06&key=%B1%E4%D0%CE%BC%E0%B2%E2%D3%EB%BC%BC%CA%F5+2007&seat=3 t _blank工程安全監(jiān)測技術，HYPERLINK /book/search_

18、pub.php?category=01&key2=%C1%F5%B4%F3%D2%E5 o 劉大義劉大義，HYPERLINK /book/search_pub.php?category=01&key2=%BA%FA%BD%A8%D6%D2 o 胡建忠胡建忠主編，水利水電出版社，2007HYPERLINK /rd.php?id=9328593&clsid=01.62.08.01&key=%B1%E4%D0%CE%BC%E0%B2%E2%D3%EB%BC%BC%CA%F5+2007&seat=4 t _blank動態(tài)變形觀測與預報，HYPERLINK /book/search_pub.php?category=01&key2=%E8%EF%D4%AA%D6%D8 o 欒元重欒元重，HYPERLINK /book/search_pub.php?category=01&key2=%C2%C0%B7%A8%BF%FC o 呂法奎呂法奎，HYPERLINK /book/search_pub.php?categ