地面沉降变形GPS监测方法研究

摘要

地面沉降监测是对煤炭、石油、地下水等地下资源的开采而产生的塌陷盆地的监测。随着城市建设的飞速发展和矿山生产规模的扩大，地面沉降危害日益显著,为了能及时地掌握地面沉降情况，采取相应的防治措施，需不定期地对受开采影响的地表及岩层內部移动情况进行沉降监测，随着测绘仪器及测绘技术的发展，监测的方法也发生了很大的变化，从传统的大地测量到近景摄影测量及InSAR技术，在分析了这些方法的优缺点后，本文认为采用GPS测量技术进行地面沉降的监测有较大的优势：观测站之间无需通视、定位精度高、观测时间短、提供三维坐标、操作简便、全天候作业等。
　　本文讨论了GPS变形测量的静态和动态定位原理，并结合福建马坑矿业股份有限公司的具体情况，为了及时了解马坑铁矿一、二期采矿区在进行地下水疏干过程中所出现的变形情况，实施了矿区地表变形的GPS监测工程。通过实测资料分析，采用一些特殊的消除或削弱GPS测量误差的方法和措施，地面沉降监测中GPS所测得的下沉量和精密水准监测所得的沉降量的平均值相差不大，两者反映的地面沉降量基本是一致的。
　　虽然GPS沉降监测效果理想，但若不采取一定的措施，其测量误差仍然可能很大。文章研究了GPS测量的主要误差来源：即与GPS卫星有关的误差、与卫星信号传播有关的误差、与GPS接收机有关的误差、地球潮汐、负荷潮及相对论效应等。根据各种误差的影响性质，采取对应措施，包括优化设计GPS观测网、改进高程拟合模型、选择适当的数据处理方法和减弱外业观测误差影响，从而有效地提高GPS变形监测的精度，使GPS变形监测方法得到推广和应用。

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Contents

1 绪论

1.1 地面沉降监测方法研究现状

1.2 当前研究存在的问题

1.3 研究课题的提出

1.4 论文研究的主要內容

2 地面沉降变形监测方法

2.1 常规大地测量方法

2.2 近景摄影测量方法

2.3 InSAR技术

2.4 GPS测量技术

3 GPS沉降监测

3.1定位原理

3.2 GPS沉降变形监测的实施

4 GPS地面沉降监测误差分析

4.1与GPS卫星有关的误差

4.2与GPS卫星信号传播有关的误差

4.3与GPS接收机有关的误差

4.4其它误差影响

5 提高GPS监测精度方法研究

5.1优化GPS监测网网形结构

5.2 改进高程拟合模型及方法

5.3 采用合适的后处理软件

5.4 减弱观测误差影响

结论与展望

致谢

参考文献