富春江水电站是一个低水头河床式电站，挡水建筑物自右至左有灌溉渠道、船闸、溢流坝段、鱼道和发电厂房等组成，全长554.35米。由于水工建筑物的受力情况复杂，受各种因素的影响，工作状况随时都在变化，为了掌握建筑物的原体变形，即监测大坝的稳定性，确保安全，对大坝轴线端点进行变形观测，从1977年起由同济大学测量系重建了工程监测平面控制网，用以校核定大坝视准线位移左、右两端点有否变动。电厂左边有一山体有滑动迹向，因而在其上设置了8个控制点，以大网的J1、J2为控制点来监测滑坡的变化。二数学模型2.1位移量的求法滑坡的原始数据是各时期的点位坐标，而用于拟合的是各时期的位移差。因而需要把坐标数据转换成位移差。如果第一期的横坐标为，纵坐标为,第i期的横坐标为，纵坐标为。那么第i期的总位移量可以用以下公式得2.2对所求方向进行投影的处理由于在X方向的位移和在Y方向的位移合成总位移后的方向是随机的，而一般只关心的是在滑坡方向的位移。那么就有必要将总的位移进行投影滑坡的方向的方位角为a,总位移的方位角为c,那么其夹角b为根据这个原理，可以求出总位移在任何方向的位移。如果总位移为,在滑坡方向上的位移为，总位移方向与滑坡方向的夹角是b。那么，应用如下的公式：可得到总位移在滑坡方向上的位移分量。在本程序中提供了对话框，让用户输入想求的方向的方位角，然后再与总位移的方向求夹角。这样就可以投影过去了。2.3直线拟合设直线方程为y=ax+b第i点的误差方程为代入直线方程得然后，把ab当成未知数写成向量的形式这样就得出了一个分量的误差方程，把所有的观测值都写成误差方程的形式中，然后再写成矩阵形式为再进行平差后，就可以得到未知数a,b的值。有了直线的参数后，就可以画出直线图，算出各点到直线的噪声和各点的信号。2.4曲线拟合设第一段的曲线方程为，那么在第一段中的第i点的误差方程为把曲线方程代入可得把参数提出来当未知数如果把第一段中所有的观测值都写在一起组成矩阵形式，那么V=A*X-L样条函数要求在连接处连续，一阶导数连续，二阶导数连续。这个可以用条件式来进行约束。设第i点为连接点，左边段样条参数为，右边为，那么由连续条件可得：有几个连接点就写几组这样的方程。跟上面一样，最后也可以写成矩阵形式。CX-W=0其中C是关于x的矩阵，而且X是由参数abcd组成的矩阵。未知数X根据样条段数的不同长度也不同。假设有10个点，共分三段，那么有两个连接点，那么画出拟合图为三程序设计3.1数据前期处理程序设计成单一任务，一开始运行便读入数据。在读入数据的同时会计算每期坐标数据与第一期数据之差，便是每期的位移量.再把X和Y方向的位移量进行矢量合成，合位移的值为，方位角的正切为y/x，再具体看y、x的正负来确定方位角的象限。最后把总的位移量投影到指定方向。这个方向是由投影方向角α决定的。3.2数据格式：观测的个数观测年观测月分观测日期第一点的X第一点的Y第二点的X第二点的Y............最后一点的X最后一点的Y例如000120835.71966403.2005845.14796375.9992866.12376403.4051863.66786397.9559867.14766382.4196876.62446408.2660883.06236394.8970879.64786383.44023.3主界面设计本程序中的界面效果如下四实例计算分析4.1整体直线拟合结果分析从以上的结果可以看出：整个山体直线下滑。由于2004年的数据是由新的坐标平差后得出的，所以可以看到相对于2003的数据产生了跳跃。2004的数据更真实的反应了山体的滑动情况，从图上可以看出，从2000到2004年短短的四年中，点位的变动已经超过了一个厘米。4.2整体样条拟合结果分析给出2mm的验前方差的画出的拟合图。可以看到如果把2004年的数据用新基准平差算，整个滑坡在2000到2004年时间上有呈指数上升的趋势。4.3各点直线拟合成果分析4.4各点样条拟合成果分析可以看出，各点与整体的拟合图非常类似。并没有变化特别明显的点，整个滑坡还是比较紧凑的。4.5位移图分析4.6结论