Desenvolvimento de novos métodos de avaliação de risco para sistemas geodésicos de monitoramento de estruturas
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Data
Autores
Supervisor
Camargo, Paulo de Oliveira 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Relatório de pós-doc
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O presente relatório de atividades de estágio Pós-Doutorado Sênior – PDS apresenta a descrição da pesquisa que foi realizada para alcançar os objetivos indicados no plano de trabalho da proposta submetida. Tendo como principal objetivo do projeto proposto desenvolver novas ideias/métodos para avaliação de risco para sistemas geodésicos de monitoramento de estruturas, a execução da pesquisa cumpriu com êxito esta missão, conforme será visto neste relatório. Um novo método de monitoramento de pontos em estruturas geodésicas foi desenvolvido e dado o nome de SLRTUPI e descrita resumidamente a seguir. Um dos principais desafios na análise de deformação geodésica é inferir se a geometria de algumas estruturas de engenharia ou zonas de perigos naturais mudou ou não em relação ao seu estado inicial. O pilar que sustenta tal análise baseia-se firmemente nos fundamentos dos testes de hipóteses estatísticas. O modelo de hipótese nula indica que nenhum deslocamento ocorreu. É testado contra uma classe de modelos de hipóteses alternativas, que estipulam diferentes padrões de deslocamento. Nesta contribuição, apresentamos uma detecção inovadora de deslocamento geodésico que integra análise combinatória e testes de razão de verossimilhança em um procedimento sequencial para o caso em que as diferenças entre observações de duas épocas estão em análise. Esta estrutura é aplicada e investigada em dois cenários de teste: uma rede de trilateração sintética e uma rede de trilateração que foi projetada, materializada e com medidas de campo. Do ponto de vista estatístico, nossa abordagem é rigorosa, pois o modelo alternativo pode identificar simultaneamente mais de um ponto instável. Além disso, a relação entre os parâmetros desconhecidos e as observações é sempre linear, mesmo que o problema se manifeste como não linear. Consequentemente, evitamos um potencial de perda de poder do teste estatístico devido à linearização do modelo. Além disso, o método proposto controla a taxa de falsos positivos de forma eficiente e adota também uma metodologia que desenvolvemos para determinar o número de pontos máximo simultâneos que podem ser inspecionados baseado em critérios matemáticos. Um conjunto de scripts em Matlab foram implementados para a execução do método SLRTUPI. Tanto esses scripts quanto os dados utilizados nesta pesquisa são disponibilizados aos interessados em: https://data.mendeley.com/datasets/msg783rh2y/draft?a=607de244-7c1d-417f-a9c8-81281d8a6056 .
Resumo (inglês)
This Senior Postdoctoral activity report presents a description of the research carried out to achieve the objectives outlined in the submitted work plan. With the main goal of the proposed project being the development of new ideas/methods for risk assessment in geodetic monitoring systems of structures, the research was successfully conducted, as will be detailed in this report.
A new method for monitoring points in geodetic structures was developed, named SLRTUPI, and is briefly described below.
One of the main challenges in geodetic deformation analysis is to infer whether the geometry of certain engineering structures or natural hazard zones has changed compared to its initial state. The foundation of such analysis relies firmly on the principles of statistical hypothesis testing. The null hypothesis model states that no displacement has occurred and is tested against a class of alternative hypothesis models that stipulate different displacement patterns.
In this contribution, we present an innovative geodetic displacement detection method that integrates combinatorial analysis and likelihood ratio tests in a sequential procedure for the case where differences between two-epoch observations are under analysis.
This framework is applied and investigated in two test scenarios: a synthetic trilateration network and a trilateration network that was designed, materialized, and field-measured.
From a statistical standpoint, our approach is rigorous because the alternative model can simultaneously identify more than one unstable point. Moreover, the relationship between unknown parameters and observations remains linear at all times, even if the problem appears nonlinear. Consequently, we avoid a potential loss of statistical test power due to model linearization.
Furthermore, the proposed method efficiently controls the false positive rate and also adopts a methodology we developed to determine the maximum number of simultaneous points that can be inspected based on mathematical criteria.
A set of Matlab scripts was implemented to execute the SLRTUPI method. Both these scripts and the data used in this research are available at:
[https://data.mendeley.com/datasets/msg783rh2y/draft?a=607de244-7c1d-417f-a9c8-81281d8a6056](https://data.mendeley.com/datasets/msg783rh2y/draft?a=607de244-7c1d-417f-a9c8-81281d8a6056).
Descrição
Palavras-chave
Geodésia, Monitoramento de estruturas, Controle de qualidade, Geodesy, Structural monitoring, Quality control
Idioma
Português
Citação
MATSUOKA, Marcelo Tomio. Desenvolvimento de novos métodos de avaliação de risco para sistemas geodésicos de monitoramento de estruturas. Supervisor: Paulo de Oliveira Camargo. 52 f. Relatório (Pós-doutorado) - Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente, 2024.
