天津市高精度GPS地面沉降监测网数据处理中的若干技术问题探讨

本文以天津市区地面沉降GPS监测网为例,探讨了高精度GPS地面沉降监测网数据处理中的若干技术问题。研究表明,GPS数据处理软件、GPS监测网的框架基准、大气延迟改正和粗差对计算结果的精度有很大影响。在对GPS原始观测数据进行后处理时,只有对影响计算精度的各种误差源进行有效改正,GPS高程分量的精度才有可能达到毫米级,才能满足地面沉降监测的要求。     

城市CORS系统在地面沉降监测中的应用

采用国际上通用的GNSS高精度后处理软件GAMIT/GLOBK,对26个连续运行参考站的监测数据进行基线与平差解算.结果表明:CORS站解算结果大地高精度都在2 mm之内,其中有23个站的高程误差小于1 mm,占总数的88.5％,可以得到高精度解算成果.将部分已有的CORS站纳入地面沉降监测系统,可以弥补监测站的数量不...     

GPS卫星星历对测站及基线精度的影响

通过采用高精度的数据处理软件gamit/globk对观测数据的认真分析处理,对比广播星历与精密星历对测站LC相位残差的影响,认为在相同条件下同一测站相同时间的广播星历轨道误差比采用精密星历时要大1.5～27.2mm,这一差值与测站含有短基线数目及短基线的长度有一定的关系;同时通过采用双频差分技术处理数据后,对于长度在300km以内的基线,采用广播星历时的基线误差在5～8mm之间,采用精密星历时基线误差在3.2～6.8mm之间,基线误差互差在1.2～1.8mm之间。通过实例分析后认为基线长度在300km范围内广播星历与精密星历具有相当的解算效果。较前人[1～6]提出的100km适用基线长度大幅度提高,究其原因主要是选用了高精度的数据处理分析软件,同时采用了较高精度的初始坐标、合适的约束条件、观测数据有效组合和各项误差改正模型。     

GPS伪星定位测量技术与GPS地面沉降网的改善 --以上海地区为例

GPS测量技术目前是国内地面沉降城市开展地面沉降研究的一个重点。GPS具有常规测量技术无法比拟的优势，但由于GPS系统固有的原因，其垂直方向的测量精度相对于平面测量精度一般较差。这对于开展城市地面沉降需要布设大面积GPS网而言，显得尤为突出。GPS伪星定位测量技术是近年兴起的新兴技术，它可以全面改善GPS测量在垂直方向（大地高）的精度，从而全面提升GPS的性能。本文就GPS伪星定位测量技术的原理、方法结合国外的诸多实践进行了论述，对伪星定位的潜在能力进行探讨。并就目前上海市开展的GPS地面沉降网改善提出了建议和设想。     

一种基于北斗云的低成本滑坡实时监测系统

为了实现低成本北斗滑坡地表形变自动化监测目的,本文研制了一套基于北斗云的新型滑坡实时监测系统。包括设计了具有无线传输、云端存储以及支持Ntrip（Networked Transport of RTCM via Internet Protocol）通过互联网进行RTCM网络传输协议）协议的北斗监测接收机,开发了高效的实时数据流管理软件和高精度滑坡形变监测软件,优化了外业施工设计方案,以千元终端机、自研定位软件辅以高效云计算的解决方案为低成本滑坡监测应用提供了可能。真实数值算例结果表明,短基线情形下北斗实时监测精度E方向（东方向）优于2 mm,N方向（北方向）优于2 mm,U方向（高程方向）优于3 mm,完全能够满足滑坡高精度实时监测需求。另外,本文还将滑坡区长期北斗连续监测结果与自动全站仪精密测量结果进行了对比,两者在水平方向和高程方向上符合度均优于3 mm,具有较好的一致性。     

GPS PPP技术用于滑坡监测的试验与结果分析

为了研究全球定位系统(GPS)精密单点定位(PPP)技术用于滑坡等地质灾害监测时可能达到的精度和可靠性等问题,结合某类滑坡的大型物理模型试验,在滑坡体上布设了若干GPS监测点进行连续实时动态监测,利用PPP技术对该滑坡从稳定、开始滑动直至产生破坏的全过程监测数据进行了处理与分析,并与GPS单历元差分定位、载波相位实时差分定位技术监测结果进行了对比。结果表明:GPS PPP技术监测结果的内符合精度约为10 mm,外符合精度约为40 mm,且GPS PPP技术具有一些差分GPS无法比拟的优势,如无需基准站支持、作业成本低、效率高、可直接获取监测点在国际地球参考框架下的绝对坐标等。该技术完全可用于滑坡等地质灾害的实时动态监测和预警。     

论应用GPS定位技术监测上海市地面沉降的可行性

文章首先分析、论证了应用GPS定位技术监测地面沉降的理论依据，随后，介绍了实验研究方案和实际监测结果。通过比较GPS和精密水准所获得各个监测点的地面沉降量，以及两种不同方法获得地面沉降曲面的一致性，得出GPS沉降监测在一般监测环境下可能达到的精度。     

多波束测深系统的高精度差分GPS数据实时优化

多波束海底地形探测是目前世界上最为先进的海底地形探测方法.高精度的差分GPS定位是实现多波束系统高精度测深的最基本前提.在海上探测作业过程中,由于客观原因,差分GPS数据存在偶然误差,影响多波束测深精度.本文提出对差分GPS数据进行航速、航向平滑处理、误差定位点位置推算的实时优化方法和数学模型,并给出实际实现的例子.     

GPS变形监测平差计算及不确定度分析

全球定位系统（GPS）是一种全天候、高精度的连续定位系统,它以速度快、方法灵活多样、操作简便等优势被广泛应用于工程测量和变形监测中。结合水厂铁矿GPS边坡变形监测实例,对GPS监测网的星历预报、基线向量平差计算、网平差计算、结果及残差不确定度进行了细致分析研究,以验证GPS技术在边坡变形监测中的可靠性和精度。     

北京市地面沉降监测系统及技术方法

北京市地面沉降监测系统由地面沉降监测网、地面沉降专门监测网、GPS监测网、地下水位动态监测网及InSAR监测网构成.结合北京市近年来地面沉降监测工作,分析总结了标孔监测和质量控制方法,提出了将GPS监测分为控制网和监测网两级监测的方法,提高了监测精度,尝试采用InSAR测方法对部分重要轨道交通进行地面沉降专项监测研究.对地面沉降监测网络建设及优化有一定的指导意义.     

GPS在西安市地面沉降与地裂缝监测中的应用研究

本文从GPS监测网的布网原则和设计方案出发,对GPS外业观测和内业数据处理中的关键技术进行了深入研究,提出了一套适用于大城市地面沉降与地裂缝灾害监测的作业方法和数据处理方案。通过西安地区地面沉降和地裂缝的GPS监测实践,证明了本文提出的监测网的布设原则、GPS外业施测和内业数据处理方案是切实可行的,并且通过GPS监测获取了西安地面沉降和地裂缝近期活动的有关数据信息,且其与精密水准结果具有很好的一致性。     

基于时序InSAR和GPS技术的北京平原区地表三维形变场特征

文中采用InSAR与GPS技术相结合,获取了北京平原区时序地表三维形变场信息,分析了其分布特征与演化规律.研究表明:(1)北京平原区在抽水引发的第四系附加应力场作用下,地表呈现出显著的三维变形特征,以垂向变形为主,并辅以水平向位移.(2)平原区地面沉降主要集中在东部、北部和南部等地,存在多个沉降中心,总体呈减缓的趋势....     

利用差分GPS进行地面沉降监测的研究

为了更好地利用GPS对地面沉降进行监测,详细介绍了差分GPS静态相对定位的工作原理,探讨了差分GPS测量应用于地面沉降监测时的实现方法,介绍了影响差分GPS定位精度的因素。结果表明,利用差分GPS静态测量大范围地面沉降的方法精度高,工作效率高。     

基于GPS的江阴市地面沉降规律及机理研究

根据GPS监测结果及已有水准测量成果,并结合地下水开采活动和地面沉降分层标的监测资料,系统而深入地研究了江阴市地面沉降时空演化规律及成因机理,发现江阴市地面沉降主要发生在南部,向北、向东沉降量逐渐减小,在时空上与地下水开采密切相关,并具有滞后性及不可逆性;江阴市地面沉降的发生主要受内外两种因素控制,本身具备沉降特性的地质环境条件,包括基岩起伏特征、第四纪土层结构和水文地质条件等,是必备的内在因素,而长期超量开采地下水则是导致地面沉降的主要外因,地面沉降的形成主要是含水砂层的压密和顶底板粘性土层的固结。     

基于改进遗传算法的Holt-Winters模型在采空沉陷预测中的应用

针对遗传算法存在的缺陷,提出了用小生境方法改进遗传算法。为了提高采空沉陷预测精度,借助Holt-Winters模型的预测功能,应用改进遗传算法求解和优化Holt-Winters模型组合参数,形成了改进遗传算法-Holt-Winters模型组合算法。将组合算法应用于长平高速公路采空区路段沉陷预测,计算表明：改进遗传算法弥补了传统遗传算法易早熟、局部寻优能力弱的缺陷;改进遗传算法-Holt-Winters模型组合算法克服了按梯度试算法搜索质量差和精度不高的缺点,输出稳定性好,预测结果相对误差在2%以内,预测精度显著提高;在采空沉陷中长期预测的相对误差小于0.79%,该算法可用于中长期采空沉陷预测。     

基于InSAR的西安地面沉降与地裂缝发育特征研究

西安地区长期遭受地面沉降和地裂缝灾害。采用合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术对该区域1992年至今的地面沉降和地裂缝的时空特征进行了监测。主要分3个阶段进行,在每一阶段尤其对InSAR处理过程中的干涉图滤波进行了迭代自适应处理和相位解缠进行了顾及粗差的改正,通过与同期水准和GPS监测结果比较可得InSAR精度达1cm。从3个时间段的InSAR成果可以看出在空间分布上,西安市的东郊和南郊是沉降严重的区域;从时间发育来看,最大沉降阶段发生在1996年,最大沉降量达21cm,而2006年的最大沉降量减少到8cm,且沉降中心转移到西南郊;3个阶段均探测到活动地裂缝两侧的不均匀沉降,地裂缝的南侧沉降均大于北侧。该研究将为西安地区地面沉降和地裂缝的解释和减灾提供数据支持。