1. 研究目的与意义

安全监测是一门在工程建设或自然资源保护及灾害的防治中，分析及预测研究对象的变形规律、对异常情况进行判断及成因分析，从而提出相应的有效补救措施，以防止危及安全事故发生的理论及应用技术科学。安全监测中数据是基础，监测所得的数据存在误差和粗差，提出粗差和减少误差是数据处理的关键内容，通过数据处理后获得的数据能更好地反映变形的情况，更准确地预测变形。小波变换作为信号处理的一种新工具，目前已成为国际上极为活跃的研究领域。小波变换在时域和频域同时具有良好的局部化特性，非常有利于安全监测数据处理。

2. 国内外研究现状分析

小波变换（Wavelet Transform）的概念是1984年法国地球物理学家J.Morlet在分析处理地球物理勘探资料时提出来的。小波变换的数学基础是19世纪的傅里叶变换，其后理论物理学家A.Grossman采用平移和伸缩不变性建立了小波变换的理论体系。1985年，法国数学家Y.Meyer第一个构造出具有一定衰减性的光滑小波。1988年，比利时数学家I.Daubechies证明了紧支撑正交标准小波基的存在性，使得离散小波分析成为可能。1989年S.Mallat提出了多分辨率分析概念，统一了在此之前的各种构造小波的方法，特别是提出了二进小波变换的快速算法，使得小波变换完全走向了实用性。

小波分析最早在测绘中的应用始于90年代初。1993年，邵巨良和李德仁提出了可以利用小波变换检测影像的边缘特征。1994年，钱曾波和朱述龙研究了基于小波的图像变焦技术。1995年，CollinF.和warantR利用小波研究了GPS数据的处理；朱长青、杨启和、朱文忠研究了小波变换在影像纹理分类中的初步应用；李军探讨了小波分析在摄影测量与遥感中的应用；李军、林宗坚研究了基于小波的影像镶嵌。1996年，朱长青、杨启和、朱文忠系统地研究了小波分析在地貌影像纹理分类中的应用;耿则勋研究了基于小波变换的遥感影像保持量测精度的压缩技术。柳林涛，许厚泽等将小波应用于重力潮汐参数精确确定、地球自转极移变化及Enso周期分析与预测等。用于测量数据处理方面的研究有：研究了利用小波分析法来检测GPS相位观测值整周跳变的理论与方法，变形信号提取，小波分析在变形分析数据处理中探测周期性信号的应用、GPS粗差检测、GPS信号多路径误差分析、相位周跳检测、基于小波的GPS双差残差分析等。

3. 研究的基本内容与计划

本毕业论文以matlab 2007b中的小波工具箱（wavelet toolbox 4.1）作为工具，运用小波变换分析方法对安全监测数据进行处理。实现粗差剔除和去除噪声（即减小误差）。

前期以对小波分析方法进行理论学习，并利用matlab的小波工具箱进行了上机实践。后期学习会继续加深。

3月中旬到4月上旬，研究小波分析方法对安全监测数据进行降噪处理；

4. 研究创新点

把安全监测数据看做离散时间信号，利用小波变换分析方法在信号处理中的应用对安全监测数据进行处理，使得处理后的数据具有更够的精度，更准确地反映监测对象的变形情况。