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GPS精密变形监测数据处理方法及其应用研究

作　者: 兰孝奇
导　师: 吴中如；华锡生
学　校: 河海大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 全球定位系统数据处理大坝变形监测地先变形拟稳平差聚类分析
分类号: TV698.11
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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引　用: 18次
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内容摘要

本文结合中国地壳运动观测网络工程项目、某城市GPS地壳变形监测网的试验观测数据和GPS大坝变形监测网的实测GPS数据,对不同尺度的GPS监测网观测数据处理模型和方法进行了深入的研究。主要包括内容以下: （1）提出了以站心地平坐标系作为GPS大坝三维变形监测网平差的参考坐标系,推导了在该坐标系下GPS大坝三维变形监测网平差的数学模型及公式;采用拟稳平差的方法对GPS大坝三维变形监测网观测数据进行处理。（2）提出了应用聚类分析方法对拟稳点（或基准点）的相对稳定性进行检验的数学模型;用VB语言研究和开发了GPS大坝三维变形监测网的数据处理软件系统。（3）提出了站心地平坐标系下GPS观测数据与其它地面测量数据三维变形监测网联合平差的数学模型,在数据处理模型中通过参数化的方法消除或减弱垂差和垂直折光的系统误差的影响。（4）对于长基线的GPS地壳变形监测网,采用MIT开发研制的精密GPS定轨定位软件GAMIT进行单天GPS观测数据的处理,提出了利用多期单天的GAMIT解算出的基线向量进行综合解算的模型:“基线向量综合解算模型”,用以计算地壳监测站点的漂移速度,并通过实例验证了该计算模型的正确性和可靠性。（5）对某城市GPS地壳变形监测网的实测试验数据进行了分析处理,获得了较理想的结果。研究表明:在100公里范围内,一天观测的GPS基线重复率在平面上比例误差可以达到10^-8、垂直方向比例误差可以达到10^-7;监测点三维坐标重复率精度在3mm左右。

全文目录

第一章绪论  11-26
  1.1 引言  11-12
  1.2 大坝安全监控研究现状  12-15
  1.3 GPS在变形监测中的应用  15-23
  1.4 本文研究的主要内容及成果  23-26
第二章 GPS观测数据处理的基本数学模型  26-42
  2.1 GPS概述  26-27
  2.2 参考系统  27-30
  2.3 GPS系统的观测量  30-32
  2.4 测距码伪距的单点定位  32-33
  2.5 载波相位观测方程  33
  2.6 相位差分观测值及观测方程  33-35
  2.7 GPS观测值的误差分析  35-36
  2.8 GPS定位误差的改正模型  36-41
  2.9 小结  41-42
第三章 GPS大坝三维变形监测网的数据处理  42-70
  3.1 提高GPS大坝变形监测网观测精度的措施  42-43
  3.2 基于站心地平坐标系的GPS三维变形监测网数据处理模型的研究  43-54
  3.3 GPS大坝变形监测网观测数据处理与结果分析  54-64
  3.4 GPS与地面测量数据三维大坝变形监测网联合平差数学模型的研究  64-68
  3.5 小结  68-70
第四章 GPS精密地壳变形监测的数据处理模型研究  70-89
  4.1 中国地壳运动观测网  70-72
  4.2 精密GPS定位定轨软件GAMIT  72-77
  4.3 GPS精密地壳形变监测数据处理的综合解算模型的研究  77-84
  4.4 测段解算结果的精度评定  84-85
  4.5 GAMIT后处理软件的研究和开发  85-87
  4.6 小结  87-89
第五章 GPS精密地壳变形监测数据处理与分析  89-110
  5.1 地壳运动网络工程观测数据和基线单天解  89-92
  5.2 各测段解算结果的综合解  92-104
  5.3 某市GPS地壳变形监测试验网数据处理及精度分析  104-108
  5.4 小结  108-110
第六章总结与展望  110-114
  6.1 总结  110-112
  6.2 展望  112-114
致谢  114-115
参考文献  115-125
攻博期间发表的学术论文  125

GPS精密变形监测数据处理方法及其应用研究

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