向X轴和垂直方向ζ轴组成的平面上的投影与垂直方向ζ轴的第一夹角
[0153] 夹角获取单元143,还被配置为根据垂线方程，获取建筑物的地基平面在 水平方向y轴和垂直方向ζ轴组成的平面上的投影与垂直方向ζ轴的第二夹角
[0154] 其中，所述第一夹角 <和所述第二夹角^表征建筑物地基非均匀沉降对所述建 筑物倾斜角度的影响数值。
[0155] 更进一步的，参见图4,作为本发明的建筑物倾斜角度的数据分析系统100的另一 具体实施例，其还包括修正模块170。修正模块170,被配置为根据建筑物地基非均匀沉降 对建筑物倾斜角度的影响数值以及建筑物在水平方向上的初始倾斜角，获取修正后的建筑 物倾斜角。
[0156] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种建筑物倾斜角度的数据分析方法，其特征在于，包括如下步骤： 读取建筑物的地基沉降测量点的三维坐标（Xi，y;，Zi)，i= 0、1、2......n-1 ; 根据地基平面方程一般表达式Ax+By+Cz+D= 0,建立所述建筑物的地基平面方程； 采用最小二乘拟合方法，使用所述三维坐标对所述地基平面方程进行拟合； 根据拟合后的地基平面方程，计算所述建筑物地基非均匀沉降对所述建筑物倾斜角度 的影响数值； 其中，Xi为读取的第i个建筑物的地基沉降测量点在水平方向x轴的位置；y,为读取的第i个建筑物的地基沉降测量点在水平方向y轴的位置； I为读取的第i个建筑物的地基沉降测量点在垂直方向z轴的位置；n为读取的所述地基沉降测量点的个数。2. 根据权利要求1所述的建筑物倾斜角度的数据分析方法，其特征在于，读取建筑物 的地基沉降测量点的三维坐标（X;，y;，zj后，还包括如下步骤： 判断读取到的所述三维坐标的个数n是否大于或等于3 ; 若是，则执行所述根据地基平面方程一般表达式Ax+By+Cz+D= 0,建立所述建筑物的 地基平面方程的步骤； 若否，则执行结束的步骤。3. 根据权利要求1或2所述的建筑物倾斜角度的数据分析方法，其特征在于，所述根据 地基平面方程一般表达式Ax+By+Cz+D= 0,建立所述建筑物的地基平面方程，包括如下步 骤： 对所述地基平面方程一般表达式：Ax+By+Cz+D= 0变形得到令：将aQ、ai、a2代入所述地基平面方程一般表达式：AX+By+Cz+D= 0,得到所述地基平面方：z=a〇x+a1y+a2； 其中，a。、a2均为系数。4. 根据权利要求3所述的建筑物倾斜角度的数据分析方法，其特征在于，所述采用最 小二乘拟合的原理，使用所述三维坐标对所述地基平面方程进行拟合，包括如下步骤： 根据所述最小二乘拟合的原理，得到将昆开，得到：将所述进行整理变换，得到：将Xi，y;，Zi，n作为系数，求解关于a。、a。a2的方程，得到：将求解得到的aQ、ai、a2R入所述地基平面方程z=aQx+aiy+a2，完成所述地基平面方程z=a〇x+aiy+a2 的拟合。5.根据权利要求4所述的建筑物倾斜角度的数据分析方法，其特征在于，所述根据拟 合后的地基平面方程，计算所述建筑物地基非均匀沉降对所述建筑物倾斜角度的影响数 值，包括如下步骤： 对拟合后的地基平面方程：Z= 8(^+317+32变形得到^oX+aj-z= -a2; 根据所述aoX+a^-z= -a2，获取所述建筑物的地基平面穿越原点的垂线方程：根据所述垂线方程，获取所述建筑物的地基平面在水平方向x轴和垂直方向z轴组成 的平面上的投影与垂直方向z轴的第一夹角根据所述垂线方程，获取所述建筑物的地基平面在水平方向y轴和垂直方向z轴组成 的平面上的投影与垂直方向z轴的第二夹角其中，所述第一夹角 < 和所述第二夹角 < 表征所述建筑物地基非均匀沉降对所述建 筑物倾斜角度的影响数值。6. 根据权利要求1所述的建筑物倾斜角度的数据分析方法，其特征在于，根据拟合后 的地基平面方程，计算所述建筑物地基非均匀沉降对所述建筑物倾斜角度的影响数值后， 还包括如下步骤： 根据所述建筑物地基非均匀沉降对所述建筑物倾斜角度的影响数值以及所述建筑物 在水平方向上的初始倾斜角，获取修正后的所述建筑物倾斜角。7. -种建筑物倾斜角度的数据分析系统，其特征在于，包括坐标读取模块、方程建立模 块、方程拟合模块和数值计算模块； 所述坐标读取模块，被配置为读取建筑物的地基沉降测量点的三维坐标（Xl，yi，Zl)，i=0、1、2......n-1 ； 所述方程建立模块，被配置为根据地基平面方程一般表达式Ax+By+Cz+D= 0,建立所 述建筑物的地基平面方程； 所述方程拟合模块，被配置为采用最小二乘拟合的原理，使用所述三维坐标对所述地 基平面方程进行拟合； 所述数值计算模块，被配置为根据拟合后的地基平面方程，计算所述建筑物地基非均 匀沉降对所述建筑物倾斜角度的影响数值； 其中，Xi为读取的第i个建筑物的地基沉降测量点在水平方向x轴的位置；y,为读取的第i个建筑物的地基沉降测量点在水平方向y轴的位置； I为读取的第i个建筑物的地基沉降测量点在垂直方向z轴的位置；n为读取的所述地基沉降测量点的个数。8. 根据权利要求7所述的建筑物倾斜角度的数据分析系统，其特征在于，还包括坐标 判断模块和结束模块； 所述坐标判断模块，被配置为判断所述坐标读取模块读取到的所述三维坐标的个数n是否大于或等于3 ;若是，则跳转至所述方程建立模块； 若否，则跳转至所述结束模块。9. 根据权利要求7或8所述的建筑物倾斜角度的数据分析系统，其特征在于，所述方程 建立模块包括第一变形单元、赋值单元和第一代入单元； 所述第一变形单元，被配置为对所述地基平面方程一般表达式：Ax+By+Cz+D= 0变形 得到所述赋值单元，被配置为令所述第一代入单元，被配置为将a。、ai、a2代入所述地基平面方程一般表达式：Ax+By+Cz+D= 0,得到所述地基平面方程：z=aoX+aj+a；；; 其中，a。、a2均为系数。10. 根据权利要求9所述的建筑物倾斜角度的数据分析系统，其特征在于，所述方程拟 合模块包括拟合条件获取单元、展开单元、整理变换单元、求解单元和第二代入单元； 所述拟合条件获取单元，被配置为根据所述最小二乘拟合的原理，得到k= 0， 1，2;其中，Qg 所述展开单元，被配置为将展开，得到：所述整理变换单元，被配置为将所述进行整理变换，得 到：所述求解单元，被配置为将Xl，yi，Zl，n作为系数，求解关于a。、ai、a2的方程，得到：所述第二代入单元，被配置为将求解得到的a。、ai、&2代入所述地基平面方程z=aoX+aj+a；；，完成所述地基平面方程z=aoX+aj+a；^拟合。11.根据权利要求10所述的建筑物倾斜角度的数据分析系统，其特征在于，所述数值 计算模块包括第二变形单元、垂线方程获取单元和夹角获取单元； 所述第二变形单元，被配置为对拟合后的地基平面方程：z=a^+a^+a/变形得到： agX+a^-z= -a2? 所述垂线方程获取单元，被配置为根据所述aQx+aiy-Z = -a2，获取所述建筑物的地基 平面穿越原点的垂线方程：所述夹角获取单元，被配置为根据所述垂线方程，获取所述建筑物的地基平面 在水平方向x轴和垂直方向z轴组成的平面上的投影与垂直方向z轴的第一夹角所述夹角获取单元，还被配置为根据所述垂线方程，获取所述建筑物的地基平 面在水平方向y轴和垂直方向z轴组成的平面上的投影与垂直方向z轴的第二夹角其中，所述第一夹角 < 和所述第二夹角表征所述建筑物地基非均匀沉降对所述建 筑物倾斜角度的影响数值。12.根据权利要求7所述的建筑物倾斜角度的数据分析系统，其特征在于，还包括修正 丰吴块； 所述修正模块，被配置为根据所述建筑物地基非均匀沉降对所述建筑物倾斜角度的影 响数值以及所述建筑物在水平方向上的初始倾斜角，获取修正后的所述建筑物倾斜角。
【专利摘要】本发明公开了一种建筑物倾斜角度的数据分析方法和系统，其方法包括：读取建筑物的地基沉降测量点的三维坐标(xi，yi，zi)，i＝0、1、2……n-1；根据地基平面方程一般表达式，建立建筑物的地基平面方程；采用最小二乘拟合的原理，使用三维坐标对地基平面方程进行拟合；根据拟合后的地基平面方程，计算建筑物地基非均匀沉降对建筑物倾斜角度的影响数值。其通过计算建筑物地基非均匀沉降对建筑物倾斜角度的影响数值，实现了定量区分建筑物自身因素对建筑物倾斜角度的影响与外界环境因素对建筑物倾斜角度的影响，有效地解决了现有的建筑物倾斜的数据分析方法不能保证数据分析结果的精确性，导致应对措施错误、建筑物倒塌后果的问题。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105095649
【申请号】CN201510390488
【发明人】刘阳, 杨光, 袁振江, 李洪研, 王巍巍
【申请人】通号通信信息集团有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月6日