پایان نامه مقایسه روش های نوین آنالیز پایداری در شبکه های میکروژئودزی

پایان نامه مقایسه روش های نوین آنالیز پایداری در شبکه های میکروژئودزی
پایان نامه کارشناسی ارشد – عمران – نقشه برداری
–
چکیده :

یکی از مسائل مهم در سازه¬های مهندسی و بررسی تغییر شکل زمین، کنترل جابجایی می¬باشد. بدین منظور لازم است در منطقه مورد بررسی شبکه¬های میکروژئودزی ایجاد گردند. این شبکه¬ها متشکل از چندین نقطه مبنا و نقطه موضوع می¬باشد که موقعیت دقیق این نقاط در چندین اپک می¬بایست تعیین گردند. در مرحله بعدی باید نقاط پایدار شبکه با استفاده از روش¬های موجود آشکارسازی از نقاط ناپایدار مشخص شوند. از جمله روش¬های کلاسیک آشکارسازی نقاط ناپایدار می¬توان به روش تست ثبات کلی و روش مینیمم سازی نرم اول اشاره نمود.
با توجه به خاصیت پخش کنندگی خطاها در روش کمترین مربعات، نقاط ناپایدار مانند مشاهدات اشتباه عمل کرده و می¬تواند موجب کشف ناصحیح نقاط ناپایدار شود که این موضوع نیز بر روی جابجایی¬های برآورد شده تاثیر مستقیمی خواهد گذاشت. ایده¬ای که به منظور مقابله با این محدودیت مطرح می¬شود استفاده از آنالیز زیرشبکه می¬باشد. هر زیرشبکه تنها شامل یک نقطه موضوع و نقاط مبنا می¬باشد. هر زیرشبکه بطور جداگانه سرشکن شده و نقاط ناپایدار آن کشف خواهد شد.
در این تحقیق روش¬های مختلف کشف نقاط پایدار در شبکه¬های میکروژئودزی شامل روش¬های معمول تست ثبات کلی و مینیمم¬سازی نرم اول و روش پیشنهادی این تحقیق، آنالیز زیرشبکه بررسی می-شوند. کارایی و عملکرد این روش¬ها در شبکه شبیه سازی شده و یک شبکه واقعی کنترل جابه¬جایی مورد ارزیابی قرار گرفت. در ابتدا به منظور بررسی کارایی این روش¬های آشکارسازی کشف نقاط پایدار در شبکه¬های کنترل جابجایی از چندین نمونه داده¬های شبیه¬سازی شده استفاده شد. مشاهدات شبیه¬سازی شده، مشاهدات طول مبنای GPS در نظر گرفته شده¬اند. نتایج نشان می¬دهد که استفاده از روش آنالیز زیرشبکه بجای روش تست ثبات کلی باعث بهبود نتایج خواهد شد. در روش آنالیز زیرشبکه در تمام حالت¬های شبیه¬سازی شده (شبکه منظم و نامنظم با جابجایی¬های مشخص و تصادفی)، بهبود نتایج صحیح کشف نقاط، درصد قابل ملاحظه¬ای است. این بهبود در همه حالت¬های شبیه سازی شده به طور متوسط حدود 35 درصد است. بهبود نتایج روش زیرشبکه نسبت به روش مینیمم سازی نرم اول در حد یک درصد است. در ادامه الگوریتم¬های کشف نقاط ناپایدار روش¬های رایج و روش آنالیز زیرشبکه بر روی مشاهدات یک شبکه واقعی در اطراف سد کبودوال واقع در استان گلستان پیاده¬سازی شد که نتایج حاصل، در تطابق با نتایج شبکه شبیه¬سازی شده می¬باشد و حاکی از برتری روش آنالیز زیرشبکه نسبت به روش-های رایج است. در خاتمه میزان جابجایی نقاط ناپایدار کشف شده محاسبه گردید.
کلمات کلیدی: کنترل جابه جایی، تست ثبات کلی، مینیمم سازی نرم اول، آنالیز زیرشبکه

فهرست مطالب

فهرست مطالب

چکیده 1

فصل اول مقدمه
1-1 معرفی موضوع تحقیق 2
1-2 مروری بر مطالعات انجام شده 4
1-3 اهداف تحقیق 6
1-4 معرفی فصل¬های بعدی 9

فصل دوم روشهای سرشکنی مشاهدات در شبکه¬های ژئودزی 10
2-1 مبانی سرشکنی 10
2-1-1 خاصیت نا اریبی 11
2-1-2 خاصیت کمترین واریانس 11
2-1-3 خاصیت بیشترین درست نمایی 12
2-2 سرشکنی به روش کمترین مربعات 12
2-2-1 کمترین مربعات وزندار (WLSE) 14
2-2-2 کمترین مربعات ( BLUE ) 15
2-2-3 خصوصیات روش کمترین مربعات 16
2-3 تعریف دیتوم 16
2-3-1 حل مسائل منفرد و اضافه کردن قیود در معادلات 18
2-3-2 سرشکنی آزاد (سرشکنی با قیود داخلی) 19
2-4 آزمون¬های آماری 21
2-5 آزمون¬های بعد از سرشکنی 24
2-5-1 آزمون فاکتور واریانس ثانویه 24
2-5-2 آزمون باقیمانده¬های استاندارد شده 27
2-6 معیارهای طراحی شبکه¬های کنترل جابه¬جایی 28
2-6-1 معیارهای دقت 29
2-6-1-1 معیارهای عمومی ( کلی) دقت 29
2-6-1-2 معیارهای منطقه¬ای (محلی) دقت 29
2-6-1-2-1 بیضی خطای مطلق 30
2-6-1-2-2 بیضی خطای نسبی 31
2-6-2 معیارهای اعتمادپذیری 31
2-6-2-1 اعتمادپذیری داخلی 31
2-6-2-2 اعتمادپذیری خارجی 32
2-6-3 معیار هزینه 34
2-6-4 معیار حساسیت شبکه 34

فصل سوم روش¬های تعیین میدان جابجایی در شبکه های کنترل جابجایی
3-1 شبکه¬های کنترل جابجایی 36
3-2 روش تست ثبات کلی شبکه 38
3-3 روش مینیمم کردن نرم اول 45
3-4 روش آنالیز زیرشبکه 50
3-4-1 آنالیز زیرشبکه با روش تست ثبات کلی 52
3-4-2 آنالیز زیرشبکه با روش مینمیم¬کردن نرم اول 52

فصل چهارم معرفی داده¬های شبیه سازی شده و واقعی از یک شبکه کنترل جابجایی
4-1 داده¬های شبیه¬سازی شده 54
4-2 داده¬های واقعی مورد استفاده در این تحقیق 55
4-2-1 آماده¬سازی دستگاه¬ها برای عملیات صحرایی 58
4-2-2 دریافت و ثبت داده¬ها 58
4-2-3 فاصله زمانی بین مشاهدات دو اپک 59
4-2-4 پردازش مشاهدات GPS 59

فصل پنجم نتایج عددی و مقایسه روش¬های تعیین میدان جابجایی
5-1 شبکه کنترل جابجایی شبیه سازی شده 62
5-1-1 شبکه منظم با جابجایی¬های مشخص 63
5-1-1-1 نتایج بدست آمده برای سناریوی اول 68
5-1-1-2 نتایج بدست آمده برای سناریوی دوم 69
5-1-1-3 نتایج بدست آمده برای سناریوی سوم 71
5-1-2 شبکه منظم با جابجایی¬های تصادفی 72
5-1-2-1 نتایج بدست آمده برای سناریوی اول 73
5-1-2-2 نتایج بدست آمده برای سناریوی دوم 75
5-1-2-3 نتایج بدست آمده برای سناریوی سوم 76
5-1-3 شبکه نامنظم با جابجایی¬های مشخص 77
5-1-3-1 نتایج بدست آمده برای سناریوی اول 79
5-1-3-2 نتایج بدست آمده برای سناریوی دوم 80
5-1-3-3 نتایج بدست آمده برای سناریوی سوم 82
5-1-4 شبکه نامنظم با جابجایی¬های تصادفی 83
5-1-4-1 نتایج بدست آمده برای سناریوی اول 85
5-1-4-2 نتایج بدست آمده برای سناریوی دوم 86
5-1-4-3 نتایج بدست آمده برای سناریوی سوم 87
5-2 شبکه کنترل جابجایی واقعی 89
5-2-1 نتایج بدست آمده برای روش¬های تست ثبات کلی و نرم اول 89
5-2-2 نتایج بدست آمده برای روش آنالیز زیرشبکه 90
5-2-3 تعیین میزان جابجایی نقاط ناپایدار 96

فصل ششم نتیجه¬گیری و پیشنهادات
6-1 خلاصه و نتیجه¬گیری 99
6-2 پیشنهادات 100

فهرست مراجع 101
پیوست¬ها 104

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند