地下工程安全控制的周期普遍比较长，监测获得的数据量十分庞大。由于现场环境恶劣，监测控制无法及时高效地进行，同时，数据的诊断处理工作量很大。远程传输技术和计算机技术在解决这些应用传统方法难以解决的问题时具有很大的优势。在全面系统地总结了解国内外研究与发展现状的基础上，研制了城市地下工程安全远程自动监控系统及其诊断模块，并将其应用于实际工程。主要工作和结论如下：1、基于Java语言研制了监控系统，应用独特的开发手段实现了数据采集、远程实时显示与查询、报警信息自动发布等功能。2、基于Matlab研制了诊断模块，实现了测点布置图查看、警戒值设置与查看、地面沉降模拟预测、地下水位变化曲线绘制和水平位移模拟预测等功能。3、将监控系统及其诊断模块应用于天津滨海国际机场扩建配套机场交通中心工程和天津市弘泽城西区基坑变形监测工程，证明了其可靠性和实用性。4、应用方差组合理论，将GM(1,1)灰色模型分别与自适应滤波模型和滚动模型组合，得到两种组合模型：灰色自适应滤波组合模型和灰色滚动组合模型，并将其应用到地面沉降和水平位移时间序列模拟预测中。5、监测数据的模拟预测，所用到的基本模型有GM(1,1)灰色模型、自适应滤波模型、BP神经网络模型、滚动模型四种，组合模型有灰色自适应滤波组合模型和灰色滚动组合模型两种。对模拟预测数据进行了精度分析，结果表明四种基本模型可以很好地模拟预测地面沉降和水平位移时间序列。通过组合模型和基本模型的误差波动范围对比，证明了方差组合理论可以有效地提高模型的稳定性。