基于MATLAB GUI的建筑物沉降顯著性檢驗

王楊 張會 呂海揚 李瓊 謝宏全

摘? 要：在進行建筑物假設檢驗時，傳統的檢測方法較為復雜，并且計算精度得不到保障。為了提高對建筑物沉降顯著性假設檢驗的效率和正確率，以及使檢驗結果可視化，文章使用MATLAB GUI進行編程實現，通過輸入檢驗參數進行假設檢驗，并且檢驗結果以圖像的形式顯示出來，一目了然，為后續相應的處理工作節約了寶貴時間。

關鍵詞：建筑物沉降;假設檢驗;MATLAB GUI;可視化

中圖分類號：P226? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）34-0055-02

Abstract： When conducting building hypothesis testing， traditional testing methods are more complicated， and calculation accuracy cannot be guaranteed. In order to improve the efficiency and correctness of hypothesis testing on the significance of building settlements， and to visualize the test results， this paper uses MATLAB GUI to implement programming， and the hypothesis test is performed by inputting test parameters， and the test results are displayed in the form of images， which is clear at a glance and saves valuable time for subsequent corresponding processing work.

Keywords： building settlement; hypothesis testing; MATLAB GUI; visualization

近年來，假設檢驗在工程中的應用越來越廣泛，如把假設檢驗方法應用在控制點異常值探測和數據診斷之中[1];把假設檢驗應用在高層建筑物沉降觀測和數據處理中[2-4]，應用的效果都比較好，但是其檢驗的過程較為復雜。為了解決這一問題，本文將檢驗過程用編程進行實現，生成GUI界面，使得檢驗過程自動化，檢驗結果可視化，易于快速獲取信息并做出正確的判斷。并且檢驗的結果與人工檢驗計算的結果一樣。提高了對建筑物沉降顯著性假設檢驗的效率和正確率，為后續工作提供了有效的參考資料。

1 建筑物沉降顯著性檢驗的過程

通過外業測量獲得沉降數據，對每一期的數據進行平差處理，用F檢驗來判斷兩次沉降觀測的精度是否相同，確保在精度相同下再通過T檢驗法來對監測點進行沉降顯著性檢驗，檢驗該監測點是否發生了明顯的顯著性沉降，最后對檢驗結果進行分析處理。

2 MATLAB GUI的設計與實現

2.1 MATLAB GUI的設計

因為需要進行兩期精度假設檢驗和建筑物沉降顯著性假設檢驗，所以設計了兩個界面，整體布局如圖1和圖2所示，有界面切換控件、結果顯示欄、輸入控件、開始檢驗等控件。在進行兩期精度假設檢驗時，需要輸入兩期的單位權中誤差、自由度以及檢驗的顯著性水平。當檢驗通過后才能進行下一步檢驗操作，如果未通過則程序不進行。在進行建筑物沉降顯著性假設檢驗時，需要輸入平差后的高程值、協方差以及檢驗的顯著性水平，檢驗結果都以圖像和文字結合的方式顯示出來。

2.2 MATLAB GUI的實現

當程序從GUI界面獲取到參數時，按照相應的計算公式計算檢驗統計量，繪制概率分布圖，然后對接受域進行淺灰色填充，對拒絕域進行深灰色填充，通過判斷統計量是落入淺灰色區域還是深灰色區域來接受或者拒絕原假設。

3 實例驗證

表1和表2為某工程中監測建筑物沉降平差后的數據[5]。將表1和表2的數據輸入到GUI的相應位置中，檢驗結果如圖1所示，兩期精度相同，可以進行假設檢驗。

由于檢驗各點的方法一致，這里僅將1號點和6號點檢驗結果進行展示，1號點的檢驗結果如圖2所示，結果表明該點發生了顯著性沉降，6號點的檢驗結果如圖3所示，結果表明該點未發生顯著性沉降。

4 結論

通過GUI對7個監測點進行建筑物沉降顯著性檢驗，只有5號點和6號點沒有發生顯著性沉降，其余各點均發生顯著性沉降，此結果與人工計算的結果一致。MATLAB GUI實現對建筑物沉降的顯著性檢驗，檢驗的效率和計算的準確度都有所提高，此外，檢驗結果是用圖像的方式展現出來的，簡單明了，減少了工作人員對檢驗結果分析的過程，為后續的處理決定提供了重要參考意見。當然本文中也存在一些不足，比如GUI界面設計的較為簡單，功能較為單一等。

參考文獻：

[1]萬芳琦，胡水平，張蕾.基于假設檢驗的控制點異常值探測和數據診斷[J].江西測繪，2018（2）：6-8.

[2]楊杰.高層建筑物沉降觀測的淺談[J].農家參謀，2020（1）：135-136.

[3]郭江濤，高山，李沁聲.沉降變形分析的假設檢驗法[J].測繪與空間地理信息，2019，42（7）：65-68.

[4]陳士林.高層建筑沉降觀測與數據分析[J].山西建筑，2018，44（7）：208-209.

[5]王立軍，朱小靈，衛錦寧.高層建筑物沉降觀測及數據處理[J].地理空間信息，2007（3）：56-59.