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    广西11选5前3走势图: 一种大跨桥梁监测数据空间插值与可视化方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201510200824.8

    申请日:

    2015.04.24

    公开号:

    CN104899349A

    公开日:

    2015.09.09

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 17/50申请日:20150424|||公开
    IPC分类号: G06F17/50; G06F17/15; G06F19/00(2011.01)I 主分类号: G06F17/50
    申请人: 浙江工业大学
    发明人: 余佩琼; 陈鹏; 杨立; 吴远; 吕常新; 赵玉贤
    地址: 310014浙江省杭州市下城区朝晖六区潮王路18号浙江工业大学
    优先权:
    专利代理机构: 杭州斯可睿专利事务所有限公司33241 代理人: 王利强
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510200824.8

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2015.10.07|||2015.09.09

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种大跨桥梁监测数据空间插值与可视化方法,包括以下步骤:1)插值模型的建立;2)桥梁监测数据变异函数的建立,根据某一监测数据在大跨桥梁上的测点分布,构造同一监测数据在桥面上分布的变异函数;3)参估点的选??;4)将变异函数的引入反距离平方加权法中进行监测数据的空间插值分析:5)使用三维建模软件建立用VRML语言编写的等比例大桥模型,实现可视化显示。本发明提供一种监测信息完全、准确性较高的大跨桥梁监测数据空间插值与可视化方法。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种大跨桥梁监测数据空间插值与可视化方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
    1)插值模型的建立
    设所研究区域为A,插值点x0(x0∈A)域内的n个已知点xi(xi∈A,且i=1,2...n)的桥梁结构监测数据值为Z(xi),以λi(i=1,2...n)为权重系数,其权重公式:
    λi=1/di0kΣi=1n(1/di0k)---(1)]]>
    其中,di0表示点x0与点xi之间的距离,k为阶次;
    空间插值公式表示为:
    Z*(x)=Σi=1nλiZ(xi)---(2)]]>
    其中λi(i=1,2...n)为归一化的加权系数,
    2)桥梁监测数据变异函数的建立
    根据某一监测数据在大跨桥梁上的测点分布,构造同一监测数据在桥面上分布的变异函数,权重系数表示如下:
    在一维条件下变异函数定义为,当空间点x在一维x轴上变化时,桥梁监测数据Z(x)在空间坐标点x0和xi处的监测值Z(x0)与Z(xi)差的方差的一半为区域化变量Z(x)在x轴方向上的变异函数,记为γ(x0,xi),即
    γ(x0,xi)=12var[Z(x0)-Z(xi)]=12E[Z(x0)-Z(xi)]2-12{E[Z(x0)-Z(xi)]}2---(3)]]>
    在二阶平稳假设条件下,有
    ∀h,E[z(x0)]=E[z(xi)]---(4)]]>
    因此,
    γ(x0,xi)=12E[Z(x0)-Z(xi)]2---(5)]]>
    选择指数模型为理论变异函数模型进行拟合,指数模型的公式为:
    γ(h)=0h=0C0+C(1-e-ha)h>0---(6)]]>
    式中:C0为块金常数;
    C为拱高;
    h为相对距离;
    C0+C为基台值;
    由于1-e-3=1-0.05=0.95≈1,则变程为3a;
    3)参估点的选取
    八方搜索方案是根据插值点的横坐标和纵坐标把平面分成八个象限,以变程3a的长度为搜索半径,在每一个象限中查找与插值点距离最近的已知样本点;
    4)将变异函数的引入反距离平方加权法中进行监测数据的空间插值分析:
    交异函数是距离的函数,用变异函数代替IDW法中距离的幂,则IDW法中的权重系可由变异函数来表示,那么权重系数λi改写为:
    λi=1γ(x0,xi)Σi=1nγ(x0,xi)---(7)]]>
    从而将反距离加权法的计算公式改为:
    Z(x0)=Σi=1nλiZ(xi)=Σi=1nZ(xi)/γ(x0,xi)Σi=1n1/γ(x0,xi)---(8)]]>
    其中,x0和xi分别为待估测点与周边已知点坐标,γ(x0,xi)是步骤2)中所定义的基于桥梁实际监测布点信息的变异函数;
    5)使用三维建模软件建立用VRML语言编写的等比例大桥模型,实现可视化显示。

    2.  如权利要求1所述的一种大跨桥梁监测数据空间插值与可视化方法,其特征在于:所述步骤5)中,可视化显示包括如下步骤:

    5.  1)计算各个网格节点在模型相应位置的坐标,并将坐标矩阵填入VRML文件相应位置;

    5.  2)采用VRML命令中的点上色命令,结合各个点并使用VRML命令来将整个桥面分割成等规格的网格,将得到的结果填入VRML文件的相应位置;

    5.  3)将数值0到桥梁健康监测传感器报警阀值的数值区间分成49段小区间,每一段小区间赋给相应的RGB值,根据每一个网格节点监测数据所在的小区间对这个节点在桥梁三维模型相应位置进行上色,监测数值超出传感器报警阀值的网格节点直接标记为红色,红色为警示。

    关 键 词:
    一种 桥梁 监测 数据 空间 可视化 方法
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