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Company Logo 基于小波分析的 GPS变形监测数据处理方法研究 指导老师： 报 告 人： 学 号： 专 业： 班 级： 开题报告 Company Logo 华北理工大学迁安学院2017届毕业生毕业设计开题报告 选题背景和意义 研究现状与发展趋势 研究内容简介 难点和创新点分析 论文进度安排 报 告 内 容 Company Logo 选 题 的 意 义 背 景 变形监测 意义重大 背 景 背 景 GPS技术 已广泛应用于 变形监测 小波分析应用于 GPS变形监测 数据处理具有 特定优势 选题的背景和意义 华北理工大学迁安学院2017届毕业生毕业设计开题报告 Company Logo 研究现状与发展趋势 起始 发展 现状 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。 1995年，CollinF.和 WarantR利用小波研究了GPS数 据的处理。 1997年，黄丁发等人将小波分析法应用于检测GPS相 位观测值整周跳变的理论和方法中；张正禄等人将小 波分析应用于变形监测数据处理中以探测周期性变形 ；黄声享等人利用小波对变形信号进行提取。等等。 1. 小波分析应用于变形监测新的成果不断出现； 2. 应用还不够广泛，许多问题有待进一步研究解决； 3. 单一的研究途径不再适合于复杂的变形分析，而多 种理论和方法的有机结合将是正确分析和解决问题的 有效途径。 华北理工大学迁安学院2017届毕业生毕业设计开题报告 研究主要内容 拟围绕小波为主，建立基于小波变 形分析与预测模型，将小波分析与 卡尔曼滤波、人工神经网络等相结 合，用于GPS变形监测数据预处理 及变形分析、预测。 华北理工大学迁安学院2017届毕业生毕业设计开题报告 Company Logo 研究主要内容 基于单测站的 RINEX级GPS数据 预处理软件系统 1.小波用于变形监测数据的去噪 ，研究验证较好的去噪方式； 2.分析GPS监测信号的特征，研 究验证小波分析用于GPS数 据消噪的效果。 华北理工大学迁安学院2017届毕业生毕业设计开题报告 Company Logo 难点和创新点分析 难点1难点2难点3难点4 小波分析、卡 尔曼滤波、人 工神经网络的 基本原理，以 及小波分析与 后两者之间的 有机结合 对GPS变形 监测信号中 不同类型噪 声分布的研 究，从而实 现对其进行 更有效的去 噪 实验数据的获 取，以及相关 的数据处理实 验的Matlab编 程实现 以C+为编程 语言，借助 Matlab工具箱 ，开发基于单 测站的RINEX 级GPS数据预 处理软件系统 华北理工大学迁安学院2017届毕业生毕业设计开题报告 Company Logo 难点和创新点分析 创新创新 创新创新 创新创新 研究得出GPS变形监测信号去噪合适的小波分解层数、小波函数 、阈值选取及重调方法，改善基线解算效果。 一、小波去噪方法研究 将小波分析与卡尔曼滤波组合，进一步提高降噪效果；而小波神 经网络则在变形预测方面效果较好。 二、小波与卡尔曼滤波、人工神经网络的结合 基于C+语言和MATLAB平台，结合创新点二的成果，实现对 GPS变形监测数据的有效去噪和预测。 三、开发GPS变形监测数据降噪处理系统 华北理工大学迁安学院2017届毕业生毕业设计开题报告 Company Logo 论文进度安排 任务起止时间任务内容 2013.052013.06 收集相关资料，了解小波分析用于GPS变形监测数据处 理方面的应用需求 2013.092013.10 查阅文献资料，掌握小波分析、卡尔曼滤波、小波神 经网络等方面的原理和方法 2013.10.30论文开题 2014.112014.03 设计、编写相关的数据处理程序，并结合实测变形监 测数据进行测试与数据分析 2