GNSS地质灾害实时监测数据处理研究

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1、分类号:P2210710-2015126020硕士学位论文GNSS地质灾害实时监测数据处理研究张政导师姓名职称杨志强教授申请学位类别学术型硕士学科专业名称大地测量与测量工程论文提交日期2018年4月1日论文答辩日期2018年6月1日学位授予单位长安大学ResearchonReal-timeMonitoringDataProcessingofGNSSGeologicalDisastersAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangZhengSupervisor：Prof.YangZhiqiangChan

2、g’anUniversity,Xi’an,China摘要火山、滑坡等突发性的地质灾害发生突然，危害巨大，人们难于防范，造成的损失往往十分严重，因此对其进行及时且准确的监测显得尤为重要。这就对GNSS变形监测的实时性和精确性提出了新的要求。因此，为了满足精度和实时性要求，本文对GNSS相对定位理论进行了深入的研究，重点研究了GPS与北斗联合定位的原理与关键技术，并将抗差序贯平差的算法应用于GNSS实时监测。本文的主要研究内容与结论如下:（1）详细介绍了GPS、GLONASS与北斗时间系统、坐标系统以及信号播发方式。针对GPS与北斗联合相对定位中随机模型确定的问

3、题，利用超短基线对各卫星系统观测值误差进行分析。结果表明：BDS卫星观测值与GPS卫星残差基本一致，两类观测值可作为同等精度观测量进行处理，而对GLONASS卫星观测数据适当降权参与平差计算。（2）为满足地质灾害监测的实时性与精度，同时提高平差结果的稳健性，详细介绍了有关参数改变的抗差序贯平差的理论，并将抗差序贯平差的参数估计方法应用于GNSS数据的实时解算。该方法解决了单历元解法中卫星数不足4时的平差问题，并且不受周跳的影响。结果表明：监测点位的水平方向误差的RMS在1-2.5cm，高程方向误差的RMS在2-3cm之间，并能很好的避免粗差的影响。（3）为了

4、验证GPS&BDS组合系统在复杂环境下地质灾害监测的优势，利用车载动态相对定位的方式来模拟地质灾害的变形期，分别从模糊度固定率和卫星的PDOP值两个方面进行分析，结果表明：GPS&BDS组合系统可以有效提高动态定位的精度，保证定位的连续性，尤其适用于复杂环境的GNSS动态定位。（4）将GPS与北斗组合的抗差序贯平差算法应用于宣杭铁路及东侧土坝变形监测，并与GPS与北斗单系统的处理结果的做对比，结果表明：GPS&BDS组合系统的精度在E、N、U三个方向均优于单系统。关键词：实时监测，组合定位，序贯平差，抗差估计，动态后处理IABSTRACTSuddengeol

5、ogicaldisasterssuchasvolcanoesandlandslidesoccurabruptlyandcausegreatharm.Peoplearedifficulttopreventandoftencausedveryseriouslosses.Therefore,itisparticularlyimportanttoconducttimelyandaccuratemonitoring.Thisputsforwardnewrequirementsforthereal-timeandaccuracyofGNSSdeformationmoni

6、toring.Thence,inordertomeettheaccuracyandreal-timerequirements,thisdissertationdeeplystudiestherelativepositioningtheoryofGNSS,andfocusesontheprincipleandkeytechnologiesofGPSandBeiDoujointpositioning,andappliestothealgorithmofsequentialadjustmentofrobustnessinReal-timemonitoringofG

7、NSS.Themainresearchcontentsandconclusionsofthisarticleareasfollows:(1)DetailedintroductionofGPS,GLONASSandBeiDoutimesystem,coordinatesystemandsignalbroadcastmethod.FortheproblemofdeterminingthestochasticmodelintherelativepositioningofGPSandBeiDoujoint,theerroroftheobservedvaluesofe

8、achsatellitesystemwasanaly