基于MATLAB GUI的建筑物沉降显著性检验

王杨 张会 吕海扬 李琼 谢宏全

摘  要：在进行建筑物假设检验时，传统的检测方法较为复杂，并且计算精度得不到保障。为了提高对建筑物沉降显著性假设检验的效率和正确率，以及使检验结果可视化，文章使用MATLAB GUI进行编程实现，通过输入检验参数进行假设检验，并且检验结果以图像的形式显示出来，一目了然，为后续相应的处理工作节约了宝贵时间。

关键词：建筑物沉降;假设检验;MATLAB GUI;可视化

中图分类号：P226          文献标志码：A         文章编号：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

近年来，假设检验在工程中的应用越来越广泛，如把假设检验方法应用在控制点异常值探测和数据诊断之中[1];把假设检验应用在高层建筑物沉降观测和数据处理中[2-4]，应用的效果都比较好，但是其检验的过程较为复杂。为了解决这一问题，本文将检验过程用编程进行实现，生成GUI界面，使得检验过程自动化，检验结果可视化，易于快速获取信息并做出正确的判断。并且检验的结果与人工检验计算的结果一样。提高了对建筑物沉降显著性假设检验的效率和正确率，为后续工作提供了有效的参考资料。

1 建筑物沉降显著性检验的过程

通过外业测量获得沉降数据，对每一期的数据進行平差处理，用F检验来判断两次沉降观测的精度是否相同，确保在精度相同下再通过T检验法来对监测点进行沉降显著性检验，检验该监测点是否发生了明显的显著性沉降，最后对检验结果进行分析处理。

2 MATLAB GUI的设计与实现

2.1 MATLAB GUI的设计

因为需要进行两期精度假设检验和建筑物沉降显著性假设检验，所以设计了两个界面，整体布局如图1和图2所示，有界面切换控件、结果显示栏、输入控件、开始检验等控件。在进行两期精度假设检验时，需要输入两期的单位权中误差、自由度以及检验的显著性水平。当检验通过后才能进行下一步检验操作，如果未通过则程序不进行。在进行建筑物沉降显著性假设检验时，需要输入平差后的高程值、协方差以及检验的显著性水平，检验结果都以图像和文字结合的方式显示出来。

2.2 MATLAB GUI的实现

当程序从GUI界面获取到参数时，按照相应的计算公式计算检验统计量，绘制概率分布图，然后对接受域进行浅灰色填充，对拒绝域进行深灰色填充，通过判断统计量是落入浅灰色区域还是深灰色区域来接受或者拒绝原假设。

3 实例验证

表1和表2为某工程中监测建筑物沉降平差后的数据[5]。将表1和表2的数据输入到GUI的相应位置中，检验结果如图1所示，两期精度相同，可以进行假设检验。

由于检验各点的方法一致，这里仅将1号点和6号点检验结果进行展示，1号点的检验结果如图2所示，结果表明该点发生了显著性沉降，6号点的检验结果如图3所示，结果表明该点未发生显著性沉降。

4 结论

通过GUI对7个监测点进行建筑物沉降显著性检验，只有5号点和6号点没有发生显著性沉降，其余各点均发生显著性沉降，此结果与人工计算的结果一致。MATLAB GUI实现对建筑物沉降的显著性检验，检验的效率和计算的准确度都有所提高，此外，检验结果是用图像的方式展现出来的，简单明了，减少了工作人员对检验结果分析的过程，为后续的处理决定提供了重要参考意见。当然本文中也存在一些不足，比如GUI界面设计的较为简单，功能较为单一等。

参考文献：

[1]万芳琦，胡水平，张蕾.基于假设检验的控制点异常值探测和数据诊断[J].江西测绘，2018（2）：6-8.

[2]杨杰.高层建筑物沉降观测的浅谈[J].农家参谋，2020（1）：135-136.

[3]郭江涛，高山，李沁声.沉降变形分析的假设检验法[J].测绘与空间地理信息，2019，42（7）：65-68.

[4]陈士林.高层建筑沉降观测与数据分析[J].山西建筑，2018，44（7）：208-209.

[5]王立军，朱小灵，卫锦宁.高层建筑物沉降观测及数据处理[J].地理空间信息，2007（3）：56-59.