基于Excel的沉降监测不连续情况数据处理

蒋林

(淮安水利勘测设计研究院有限公司测绘工程处，江苏淮安 223001)

基于Excel的沉降监测不连续情况数据处理

蒋林∗

(淮安水利勘测设计研究院有限公司测绘工程处，江苏淮安 223001)

分析了沉降监测数据处理的难点，提出用Microsoft Excel电子表格来处理沉降观测数据的方法，利用电子表格自动生成沉降曲线并对不连续的情况进行处理，结合实例说明了该方法数据处理的效果。

沉降监测；高程；不连续；内插

1 前 言

沉降是自然界普遍存在的现象，它是指变形体在各种荷载的作用下，其位置在时间域和空间域中的变化。变形体的沉降在一定范围内被认为是允许的，如果超过了允许值，则可能发生灾害。沉降监测就是采用合理的仪器和方法测量建筑物在垂直方向高程的变化量。其任务是确定在各种荷载和外力作用下，建筑物位置变化的空间状态和时间特征。

在沉降观测的过程中，由于受施工环境和其他一些外界条件的影响，有一些监测点经常会被遮挡或者破坏，使观测各期数据之间无法保持连续性，在形成沉降曲线的过程中，就会出现曲线不连续的情况，影响人们对建筑物沉降过程的整体分析。为确保沉降观测的整体质量和精度，提高沉降观测效率，还有许多专业技术性问题值得研究。

2 沉降监测数据处理的难点和Excel方法的提出

建筑沉降数据处理的主要困难有四点:第一沉降现象本身复杂；第二沉降监测周期长、资料累积量大；第三沉降数据序列变更频繁；第四数据质量评定难度大。面对沉降数据处理的困难，本人考虑用Microsoft Excel电子表格来处理沉降观测数据。使用Microsoft Excel电子表格处理沉降观测数据有四个优点:第一数据存储量大；第二数据处理功能强大；第三表达数据质量指标直观、明了；第四数据成果生成可实现自动化。

目前，大多数建筑物沉降观测数据处理，解决方案较多采用结合测量仪器开发的系统。从而对于观测数据管理、分析及最后报告生成，各单位工作流程差异很大；有的使用手工制作报表；有的直接在数据库上操作；有的用Visual Basic等编程语言作开发平台。但无论采用什么流程，最终的成果都可以导入到电子表格中，从而进行处理。

3 利用Excel对沉降监测数据处理

南京信息工程大学留学生公寓项目位于南京信息工程大学东苑硕园旁，本观测方案实施对象为项目的留学生公寓楼，此公寓为6层，现浇钢筋混凝土框架结构，2008年3月施工至±000.00处，5月主体施工完毕。按有关规范规定和《沉降观测合同》对该建筑进行了14次沉降观测，将每一期的点位高程值录入到制定的电子表格中，如表1所示。

表中的本次沉降、累计沉降、本次速率和累计速率都是在电子表格中输入公式自动计算出来。只要输入监测点的初值、上次值和本次值，本次沉降、累计沉降、本次速率和累计速率都会自动显示出来，方便检核。其中本次沉降＝上次值－本次值，累计沉降＝初值－本次值，本次速率＝本次沉降/相隔天数，累计速率＝累计沉降/(本次日期－第一期日期)。

为了方便直观地了解沉降过程和沉降的分布情况，对沉降变形发展趋势有个直观的判断，可利用电子表格根据累计沉降量自动生成沉降曲线。图1即为电子表格中生成的南京信息工程大学留学生公寓沉降曲线。

沉降监测数据成果表 表1

图1 沉降曲线

图中横轴表示时间，纵轴表示沉降量，沉降量负值表示下沉。其中2008－3－11到2008－4－22为1层主体到6层主体的施工阶段，2008－5－6到2008－5－25为主体封顶阶段，2008－6－22到2008－12－11为装修竣工阶段，2009－3－4以后为运营阶段。通过沉降曲线的分析我们可以发现南京信息工程大学留学生公寓沉降现象起始于基础施工前后，沉降量随荷载增加而增大，留学生公寓在封顶前后沉降量增加很快，沉降保持了相当长的一段时间。当公寓内部设备安装结束荷载不再增加，反映出公寓处于沉降后期，逐渐趋于稳定。

在沉降观测的过程中，由于受施工环境和其他一些外界条件的影响，有一些监测点经常会被遮挡或者破坏，使观测数据无法保持连续性，在形成沉降曲线的过程中，就会出现曲线不连贯的情况。鉴于此情况，可以采用内插的方法使曲线连贯。为了简明起见，取LG01的前六期数据来举例说明。假设LG01的2008－4－7这一期的数据没有，沉降曲线就会出现不连续的情况，如图2所示。

为了处理这类情况，我们采用内插的方法，在断点的两端取平均值，然后赋值给这个断点，在Microsoft Excel电子表格中，用IF(G4＝"")，作为检索条件，查询到没有数据的那期沉降量，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)

把断点两端的数据取平均赋值给这期的本次沉降量，然后沉降曲线自动调用这期的数据，生成连续的沉降曲线，如图3所示。

图2 不连续沉降曲线

图3 连续沉降曲线

4 结 语

沉降观测是一项重复性、延续性工作。单次观测结构相对简单，多次观测构成序列数据，可以有效地反映沉降变化规律。基于Microsoft Excel电子表格数据和曲线处理功能，能够实现沉降观测资料的计算机存贮、管理、分析以及数据可视化和自动化处理，是方便有效地管理、统计、分析沉降数据的有效途径。

[1] 岳建平，田林亚.变形监测技术与应用[M].北京:国防工业出版社，2007

[2] 王伟丽，何光源.高层建筑物的沉降观测浅议[J].地矿测绘.2003(13)

[3] 伊晓东，李保平.变形监测技术及应用[M].黄河水利出版社.2007:39～68

[4] 赵显富.沉降观测内外业数据处理一体化专家系统研究[J].测绘通报，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

蒋林(1985—)，男，助理工程师，主要从事工程测量。