基于Excel的沉降監測不連續情況數據處理

蔣林

(淮安水利勘測設計研究院有限公司測繪工程處，江蘇淮安 223001)

基于Excel的沉降監測不連續情況數據處理

蔣林?

(淮安水利勘測設計研究院有限公司測繪工程處，江蘇淮安 223001)

分析了沉降監測數據處理的難點，提出用Microsoft Excel電子表格來處理沉降觀測數據的方法，利用電子表格自動生成沉降曲線并對不連續的情況進行處理，結合實例說明了該方法數據處理的效果。

沉降監測；高程；不連續；內插

1 前 言

沉降是自然界普遍存在的現象，它是指變形體在各種荷載的作用下，其位置在時間域和空間域中的變化。變形體的沉降在一定范圍內被認為是允許的，如果超過了允許值，則可能發生災害。沉降監測就是采用合理的儀器和方法測量建筑物在垂直方向高程的變化量。其任務是確定在各種荷載和外力作用下，建筑物位置變化的空間狀態和時間特征。

在沉降觀測的過程中，由于受施工環境和其他一些外界條件的影響，有一些監測點經常會被遮擋或者破壞，使觀測各期數據之間無法保持連續性，在形成沉降曲線的過程中，就會出現曲線不連續的情況，影響人們對建筑物沉降過程的整體分析。為確保沉降觀測的整體質量和精度，提高沉降觀測效率，還有許多專業技術性問題值得研究。

2 沉降監測數據處理的難點和Excel方法的提出

建筑沉降數據處理的主要困難有四點:第一沉降現象本身復雜；第二沉降監測周期長、資料累積量大；第三沉降數據序列變更頻繁；第四數據質量評定難度大。面對沉降數據處理的困難，本人考慮用Microsoft Excel電子表格來處理沉降觀測數據。使用Microsoft Excel電子表格處理沉降觀測數據有四個優點:第一數據存儲量大；第二數據處理功能強大；第三表達數據質量指標直觀、明了；第四數據成果生成可實現自動化。

目前，大多數建筑物沉降觀測數據處理，解決方案較多采用結合測量儀器開發的系統。從而對于觀測數據管理、分析及最后報告生成，各單位工作流程差異很大；有的使用手工制作報表；有的直接在數據庫上操作；有的用Visual Basic等編程語言作開發平臺。但無論采用什么流程，最終的成果都可以導入到電子表格中，從而進行處理。

3 利用Excel對沉降監測數據處理

南京信息工程大學留學生公寓項目位于南京信息工程大學東苑碩園旁，本觀測方案實施對象為項目的留學生公寓樓，此公寓為6層，現澆鋼筋混凝土框架結構，2008年3月施工至±000.00處，5月主體施工完畢。按有關規范規定和《沉降觀測合同》對該建筑進行了14次沉降觀測，將每一期的點位高程值錄入到制定的電子表格中，如表1所示。

表中的本次沉降、累計沉降、本次速率和累計速率都是在電子表格中輸入公式自動計算出來。只要輸入監測點的初值、上次值和本次值，本次沉降、累計沉降、本次速率和累計速率都會自動顯示出來，方便檢核。其中本次沉降＝上次值－本次值，累計沉降＝初值－本次值，本次速率＝本次沉降/相隔天數，累計速率＝累計沉降/(本次日期－第一期日期)。

為了方便直觀地了解沉降過程和沉降的分布情況，對沉降變形發展趨勢有個直觀的判斷，可利用電子表格根據累計沉降量自動生成沉降曲線。圖1即為電子表格中生成的南京信息工程大學留學生公寓沉降曲線。

沉降監測數據成果表 表1

圖1 沉降曲線

圖中橫軸表示時間，縱軸表示沉降量，沉降量負值表示下沉。其中2008－3－11到2008－4－22為1層主體到6層主體的施工階段，2008－5－6到2008－5－25為主體封頂階段，2008－6－22到2008－12－11為裝修竣工階段，2009－3－4以后為運營階段。通過沉降曲線的分析我們可以發現南京信息工程大學留學生公寓沉降現象起始于基礎施工前后，沉降量隨荷載增加而增大，留學生公寓在封頂前后沉降量增加很快，沉降保持了相當長的一段時間。當公寓內部設備安裝結束荷載不再增加，反映出公寓處于沉降后期，逐漸趨于穩定。

在沉降觀測的過程中，由于受施工環境和其他一些外界條件的影響，有一些監測點經常會被遮擋或者破壞，使觀測數據無法保持連續性，在形成沉降曲線的過程中，就會出現曲線不連貫的情況。鑒于此情況，可以采用內插的方法使曲線連貫。為了簡明起見，取LG01的前六期數據來舉例說明。假設LG01的2008－4－7這一期的數據沒有，沉降曲線就會出現不連續的情況，如圖2所示。

為了處理這類情況，我們采用內插的方法，在斷點的兩端取平均值，然后賦值給這個斷點，在Microsoft Excel電子表格中，用IF(G4＝"")，作為檢索條件，查詢到沒有數據的那期沉降量，然后在表中的本次沉降(mm)那一列插入公式:

(INDIRECT("H"＆(ROW(H4)－1))＋INDIRECT("H"＆(ROW(H4)＋1)))/2，H4)

把斷點兩端的數據取平均賦值給這期的本次沉降量，然后沉降曲線自動調用這期的數據，生成連續的沉降曲線，如圖3所示。

圖2 不連續沉降曲線

圖3 連續沉降曲線

4 結 語

沉降觀測是一項重復性、延續性工作。單次觀測結構相對簡單，多次觀測構成序列數據，可以有效地反映沉降變化規律。基于Microsoft Excel電子表格數據和曲線處理功能，能夠實現沉降觀測資料的計算機存貯、管理、分析以及數據可視化和自動化處理，是方便有效地管理、統計、分析沉降數據的有效途徑。

[1] 岳建平，田林亞.變形監測技術與應用[M].北京:國防工業出版社，2007

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[4] 趙顯富.沉降觀測內外業數據處理一體化專家系統研究[J].測繪通報，2002(10)

Data Processing of Discontinuous Subsidence Monitoring Based on Excel

Jiang Lin
(Nanjing University of Information Science and Technology of Department of Surveying and Mapping，Nanjing 210044，China)

This artical analyses difficulties of data processing in subsidence monitoring.Microsoft Excel is used to handle the data of subsidence observation in connection with above difficulties.Excel can not only generate settlement curve automatically but settle non－continuous problems.Good effects of this method are shown in an example.

subsidence monitoring；elevation；non－continuous；interpolation

1672－8262(2010)06－114－03

P209

B

2010—02—26

蔣林(1985—)，男，助理工程師，主要從事工程測量。