单历元GPS变形监测数据处理与系统研制

GPS以其连续、实时、高精度、全天候测量和自动化程度高等优点,在变形监测中有着广泛的应用.随着GPS软硬件技术的成熟,实时自动化的高精度变形系统将是今后的发展趋势.在这样的系统中,数据的实时处理是系统建设中的关键问题之一.在分析利用GPS进行变形监测常规数据处理方法的基础上,着重于对GPS数据的单历元解算变形信息方法进行研究,不通过基线解算直接提取变形信息,从而避免了周跳的探测与修复;并且采用VC++.net作为开发平台,完成了变形监测数据处理系统的实现过程.     

GPS技术应用于变形监测的综述

GPS技术以其在连续性、实时性和自动化程度高等优点,在变形监测的应用越来越发挥着传统测量如无法比拟的重要的作用。总结了GPS技术监测方法、数据处理及其软件的发展;分析了GPS技术在变形监测中的现状、优点及其发展趋势。最后提出了一机多天线GPS监测技术,GPS在变形监测中的应用前景将更加广阔。     

GPS变形监测网数据处理问题探讨

介绍用GPS相对定位技术建立变形监测系统的过程，包括监测网的技术设计、数据采集、数据处理要求、GPS网基线平差计算、GPS网质量评价以及变形分析等。重点讨论了在制定GPS监测网数据处理方案时要考虑的问题。     

GPS形变监测网的数据处理模型

为确保ＧＰＳ监测网变形分析结果的正确性,提出了３种平差方法,并采用基于标准化残差的抗差估计模型来识别观测值中的粗差;利用坐标系统转换方法统一了变形分析的基准,通过对具有粗差的模拟ＧＰＳ监测网的分析计算,取得了满意的结果。     

New Method for Solving GPS Deformation Monitoring Information at Single Epoch

Based on the analyses for the characteristics of high precise GPS defor-mation monitor,according to the spatial relationship among the satellite, base point and monitoring point a new model and its corresponding algorithm were presented to solve the monitoring point deformation directly at single epoch. In this method the carrier phases is used as the basic observations, and the initial condition is precise baseline vectors obtained in the first period observations between the base point and monitoring point. This model is called the similar single difference model (SSDM). The main error sources effecting the accuracy of deformations were analyzed briefly, the single epoch algorithm of the receiver clock offset was advanced. The numerical results of test data show that the SSDM and the single epoch algorithm of receiver clock offset advanced are reliable and correct.     

GPS在大型水利枢纽建筑物变形监测中的应用

GPS全球定位系统以其精度高、速度快、全天候等优点,成为当今较先进的测量与监测仪器。文中论述了在具有特长型大坝、建筑物多且分散的黄壁庄水库大坝变形监测中,以GPS基准网进行整体控制,快速提供大坝及建筑物安全状况评价的方法。     

GPS变形监测信息管理系统的研制及其应用

为了及时处理GPS变形监测信息，分析预报监测体的稳定情况，建立了具有变形监测数据管理、数据分析，报表输出、图形管理等功能的GPS变形监测信息管理系统，该系统具有面向对象的风格和可视化特征。主要讨论了GPS变形监测信息管理系统的组成，详细介绍了各子系统的功能及实现方法，并已在地铁施工监测中得到了很好的应用。     

GPS变形监测网数据处理问题探讨

介绍用GPS相对定位技术建立变形监测系统的过程,包括监测网的技术设计、数据采集、数据处理要求、GPS网基线平差计算、GPS网质量评价以及变形分析等。重点讨论了在制定GPS监测网数据处理方案时要考虑的问题。     

利用GPS定位技术进行大坝变形观测的研究

对利用ＧＰＳ定位技术进行大坝变形观测的可能性进行了研究，对影响ＧＰＳ精密定位精度的各种因素进行了分析和讨论提出了为满足大坝变形观测的精度要求应采取的措施和方法，并进行了模拟试验，试验结果表明采取适当措施后ＧＰＳ定位是能满足大坝变形观测的精度要求的．     

利用GPS对深基坑工程支护结构变形监测的研究

高层建筑的深基坑直接影响周边地物地貌的变形,同时带来严重的安全隐患,对深基坑工程支护结构的变形监测是预警建筑安全的有效手段.利用GPS进行高精度定位,可得到观测点的三维坐标,比常规观测手段更容易实现监测工作的连续性、实时性和自动化.     

基于GPS的超长水坝垂向变形监测方法

目的利用GPS对超长大坝垂向变形进行监测,为获得大坝监测点精确的垂直位移．方法通过优化高精度GPS分析软件中各种误差改正与精密解算模型,对参数选取进行实验以获得最优解算参数组合;利用二等水准测量结果,对GPS监测结果进行检验分析．结果得到的GPS监测变形量与水准测量变形量差值中误差〈1mm,且GPS所测大地高变形量与二等水准测得的变形量间存在一个较小的系统偏差,其值在0．5—1mm之间,该系统偏差不影响垂向变形监测的结果．结论平原地区超长水坝可用GPS监测代替精密水准测量对坝区的垂向变形进行监测．     

黄河小浪底工程滑坡体监测的GPS数据分析

通过黄河小浪底滑坡体GPS监测试验，阐述了GPS在滑坡体监测中的数据处理技术分析了GPS用于滑坡体监测工作的可行性。     

GPS技术用于短距离精密定位

随着ＧＰＳ定位技术的发展,ＧＰＳ定位在硬件和软件两方面都有了很大的进步,国内外早已将ＧＰＳ定位技术用于大范围,长距离的板块监测和地壳形变监测活动。但将ＧＰＳ技术用于短距离精密定位,例如形变监测,边坡滑移等方面还较少。文章讨论了ＧＰＳ技术用于短距离形变监测的有关问题,特别对在现有精度基础上如何进一步提高监测精度这一问题作了较为详细的分析。     

GPS技术在高层建筑物轴线监测中的应用

为了满足现代施工需求,本文结合GPS技术对重庆大学教学主楼轴线(垂直度)进行监测的工程实例,对这项技术的应用情况进行阐述.结果表明,在高层建筑施工中,应用GPS进行轴线监测是一种行之有效的方法.     

高层建筑物变形监测的GPS多天线技术

分析了高层建筑物产生变形的原因和监测的基本方法,由此提出了利用GPS进行变形监测的方法。针对GPS变形监测系统成本高的问题,文中研究了GPS多天线技术,实现了一机对多点的监测。基于PC104在Visual C＋＋ 6．0开发平台下实现了多天线微波开关的控制、与GPS接收机的通信以及GPS信息的RINEX标准格式转化。实验表明,该技术对GPS测量精度几乎没有影响,能够有效应用于高层建筑物的变形监测。     

华北地区地壳形变监测的重要性和应采取的策略

从地震发生的统计数据表明华北地区地震威胁的严重性,论述了我国和世界发达国家地壳形变监测的发展情况,论述了强震的发生和GPS基线长度时间序列的相互关系,论述了强震的发生和地面隆起的相互关系,并且提出了在华北地区地壳形变监测数据处理应采取的策略.     

小跨度钢桁架结构变形监测技术研究

小跨度钢桁架桥梁具有无桥墩、由钢结构组成等特点,本文阐述了一种小跨度钢桁架结构变形监测综合技术,结合该技术在忠武输气管道干线巴东野山关木龙河上的实践,充分证明了该技术的可行性.结合小跨度钢桁架桥梁变形监测的特殊性,本文提出了几点可行的建议,为今后类似变形监测工作提供参考.     

Research on Kalman Filtering Algorithm for Deformation Information Series of Similar Single-Difference Model

［1］余学祥.GPS变形监测信息获取方法的研究与软件研制[D].武汉:武汉大学测绘学院,2002. ［2］余学祥,徐绍铨,吕伟才.GPS变形监测信息的单历元解算方法研究[J].测绘学报,2002,31(2):123-127. ［3］余学祥,王庆,万德均,等.GPS变形监测信息高精度快速解算方法研究[J].东南大学学报(自然科学版),2003,33(6):758-762. ［4］Yu X X, Xu S Q, Lu W C. New method for solving GPS deformation monitoring information at single epoch[J]. Journal of China University of Mining and Technology, 2003,13(2):159-165. ［5］余学祥,徐绍铨,吕伟才.似单差模型的误差分析与算法改进[J].铁路航测,2002,28(3):1-4. ［6］余学祥,徐绍铨,吕伟才.似单差法对起算数据的精度要求[J].工程勘察,2003(5):43-45. ［7］徐绍铨,余学祥.隐蔽地区进行GPS变形监测方法的研究[J].铁路航测,2003,29(2):1-4. ［8］徐绍铨,余学祥.用两颗GPS卫星进行变形监测的研究[J].大地测量与地球动力学,2004,24(1):77-80. ［9］余学祥,张华海,吕伟才,等.卡尔曼滤波在GPS监测网中的应用[J].工程勘察,2000(4):33-35. ［10］余学祥,吕伟才.GPS监测网动态数据处理抗差Kalman滤波模型[J].中国矿业大学学报,2000,29(6):553-557. ［11］余学祥,吕伟才.抗差卡尔曼滤波模型及其在GPS监测网中的应用[J].测绘学报,2001,30(1):27-31.     

三峡工程近坝库岸滑坡变形监测方法试验研究

通过试验研究表明：对滑坡变形机制研究或精度要求较高时,采用测量机器人（Georobot）技术是目前最理想的方法;若只对滑坡的长期趋势进行监测或精度要求较低,且滑坡范围较大时,采用GPS技术加测地面边的方法有较大优越性。三峡工程近坝库岸野猫面滑坡宜采用Georobot监测,而黄腊石滑坡监测用GPS加测地面边的方法更好。     

GPS技术在忠武输气管道沿线滑坡监测中的应用

结合忠武输气管道沿线黄草坡滑坡的监测实例,研究了在地形复杂、观测条件恶劣的山区利用GPS技术进行滑坡监测的可行性,对滑坡变形监测点位的选择,监测网型的设计和数据处理方法进行了分析和总结,通过对黄草坡滑坡长期观测数据的分析研究,评价了GPS监测数据的精度,并对滑坡的变形原因和变形趋势进行分析和预测.