gps在变形监测中的应用

1、GPS变形监测技术及其数据处理主要内容1. 变形监测简介2. GPS测量的优点2. GPS在变形监测中的应用3. GPS变形监测网的技术设计4. GPS变形监测的数据处理 4.1 GPS观测数据的预处理 4.2 GPS观测数据的测后处理 4.2.1 GPS监测网静态平差 4.2.2 GPS监测网动态平差1. 变形监测简介变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。变形监测的任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。2. GPS 测量的优点随着GPS软硬件的不断完善和

2、快速发展，使得GPS应用于变形监测以及大型建筑物、构筑物的动态监测方面展现出了其不可比拟的优势。GPS测量的优点：测站之间无需通视、全天候观测、自动化程度高、高精度三维定位、减少系统误差的影响、抗干扰性能好、保密性强3. GPS在变形监测中的应用GPS空间定位技术以其不可比拟的优越性在变形监测方面发挥了重要的作用，得到了广泛的应用，主要表现在以下几个方面：应用： 滑坡变形监测 大型建筑物的位移实时监测 水库大坝外形变形监测 在地面沉陷监测 在监测地壳变形及板块运动4. GPS变形监测网的技术设计技术设计是建立GPS监测网的首要工作，它提供了建立GPS网的技术准则，是项目实施过程中以及成果检查验

3、收时的技术依据。GPS变形监测网的技术设计包括以下几个方面： GPS变形监测网的精度、密度设计 GPS变形监测网的基准设计 GPS变形监测网的网形设计 观测时段和周期设计 变形监测方案设计5. GPS变形监测的数据处理 5.1 GPS观测数据的预处理观测数据的预处理主要是指对GPS卫星观测过程中产生的误差进行处理的过程。预处理的目的： 通过对数据进行的平滑滤波检验，从而剔除粗差 数据文件格式力求统一的同时一并将各类数据文件加工成标准文件 查找出整周跳变点，并进行相应的观测值修复 对观测值进行各种模型改正预处理的方法：相对观测测量技术、差分监测测量技术等5.2 GPS观测数据的测后处理测后处理的

4、方法主要包括：静态数据处理方法、单历元解算方法、动态卡尔曼滤波方法、神经网络方法、谱分析方法、小波变换方法、灰色系统理论方法其中使用最广泛的是GPS监测网静态平差法和动态卡尔曼滤波方法5.2.1 GPS监测网静态平差GPS变形监测网的静态平差不需要考虑各期观测数据的相关性，对外业GPS观测数据分别进行平差，解算时也并无需考虑相邻两期观测数据间的动态参数。静态平差在对各期数据分别平差时选用统一的基准点进行约束平差，通常有拟稳基准、固定基准和重心基准三种基本类型，所以对各期观测数据的处理就相对应的有经典自由网平差、秩亏自由网平差和拟稳平差三种平差方法。5.2.2 GPS监测网动态平差20世纪60年代出现的卡尔曼滤波技术是目前对动态系统进行实时数据处理的有效方法。卡尔曼滤波的基本原理是通过建立状态方程和观测方程来描述系统的动态过程, 依据滤波增益矩阵的变化, 从测量数据中定量识别和提取有效信息, 修正状态参量, 无须存储各个不同时刻的观测数据, 便于实时数据处理。卡尔曼滤波的特点： 滤波方程是一组递推计算公式 计算过程是一个不断预测、修正的过程 在求解时, 能够求解出速度参数, 修正干扰引起的突变, 更符合变形趋势实际 当得