data-analysis

name: data-analysis description: 测绘数据平差与变形分析专业技能包。当处理控制网平差、变形趋势分析或数据异常判断时加载此技能。

适用场景

• 水准网、导线网平差计算流程指导
• 地铁结构长期变形时序数据分析
• 自动化监测数据清洗与趋势判读
• 变形速率计算与收敛性判断

平差计算标准流程

水准网平差

1. 数据检查：核对测段数量与检定书中路线设计一致
2. 闭合差计算：调用 check_leveling_closure 工具，严禁口算
3. 权的确定：按测段长度定权（$p_i = C / L_i$，C 为常数）
4. 法方程建立：$N_{bb} \hat{x} = W$
5. 求解平差值：$\hat{x} = N_{bb}^{-1} W$
6. 精度评定：单位权中误差 $\hat{\sigma}_0 = \sqrt{V^T P V / (n-t)}$
7. 点位精度：$\sigma_i = \hat{\sigma}0 \sqrt{Q{ii}}$（$Q_{ii}$ 为协因数阵对角元素）

导线网平差

1. 角度闭合差检核：调用 check_traverse_angular 工具
2. 坐标闭合差计算：$f_x$, $f_y$
3. 全长相对闭合差：$f_s / \Sigma s$（四等导线≤1/40000）
4. 近似坐标计算 → 法方程建立 → 严密平差

变形分析方法论

单测次数据处理

时序数据趋势分析

• 线性趋势：$y = kt + b$，$k$ 为变形速率（mm/d）
• 指数衰减：$y = A \cdot e^{-\lambda t} + C$（适用于固结沉降后期）
• 拐点识别：当速率 $k_n > 1.5 \times \bar{k}_{前期}$ 时，判定为加速阶段，触发预警

收敛性判断标准

满足以下条件可判定变形趋于稳定：

• 连续30天日变化量 ≤ 0.1mm
• 速率曲线斜率接近0（|k| < 0.05mm/d）
• 累计变化量达到渐近线（拟合误差 < 5%）

预警分级体系

绿色（正常）：累计变化量 < 控制值70%，速率 < 1mm/d
黄色（提示）：累计变化量 70%~85%，速率 1~2mm/d
橙色（预警）：累计变化量 85%~100%，速率 2~3mm/d
红色（报警）：累计变化量 ≥ 控制值100%，或速率 > 3mm/d

CSV 数据处理规范

• 禁止：将原始 CSV 文件内容直接塞给 LLM 分析
• 正确做法：调用 analyze_monitoring_csv 工具处理，获取浓缩 JSON 后再解读
• 工具会自动执行：MAD 粗差剔除 → 核心指标计算 → 超限标记
• AI 的职责是：基于工具返回的结果，给出工程判断和结论建议

报告数据呈现规范