变形监测中GPS技术应用及数据处理研究

摘要

变形测量技术是对变形体的形变情况进行不间断的、长期重复性的测量，确保工程项目的安全性与可靠性。随着科学技术的发展，GPS测量技术在变形测量方面的应用越来越广泛，慢慢取代了传统电子测量技术与光学测量技术，这不仅提高了工作效率，而且带来了更多的经济效益。结合GPS测量技术采集与获取的数据，对变形进行处理分析，对工程的安全有着重要意义，所以提高GPS测量技术在变形测量的广度与深度，对GPS测量数据的处理是一个重要方面。同时在变形测量中，对变形数据的分析处理和预测也有着长远的意义。
　　本文对首先对GPS测量的原理进行简单介绍，总结了GPS技术应用变形测量中的数据采集与处理过程，给出了两种对GPS变形测量处理的方法：小波去噪和三次指数平滑。并且通过相关理论的阐述，总结了这两种方法应用的GPS数据处理的三个阶段：GPS数据预处理阶段、GPS变形数据的处理阶段和GPS变形数据的预测分析阶段，并对其在工程应用的结论进行分析。

目录

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1 绪论

1.1 选题的意义

1.2 GPS变形测量技术的发展趋势

1.3 GPS测量数据的处理方法

1.4 本文研究的主要内容

2 GPS变形测量理论

2.1 GPS变形测量理论基础

2.1.1 GPS测量原理

2.1.2 GPS信号组成结构

2.1.3 GPS信号噪声分析

2.1.4 GPS静态相对定位

2.2变形测量技术

2.2.1 GPS一机多天线技术

2.2.2 伪卫星定位技术

2.3 GPS变形测量方案的选择

2.3.1 GPS测量内容的确定

2.3.2 GPS测量部位和测量点的确定

2.3.3 GPS变形测量频率的确定

2.4 GPS变形测量网的设计的相关问题

2.4.1 GPS变形测量网的设计

2.4.2 GPS变形测量网设计的一般标准

2.4.3 GPS变形测量网的设计基准

3 GPS变形测量数据的处理分析

3.1变形测量数据预处理

3.1.1 GPS变形测量数据处理软件选择

3.1.2 GPS变形测量数据预处理的内容

3.1.3 GPS基线解算

3.1.4 GPS变形测量观测成果的外业核算

3.1.5小波去噪应用在数据预处理中的理论基础

3.2 GPS变形测量网数据处理

3.2.1 GPS测量网的经典自由网平差

3.2.2 GPS测量网的秩亏网平差

3.2.3 GPS测量网的拟稳平差

3.2.4 GPS测量网的变形分析基准的统一

3.3变形点的稳定性分析

3.4变形分析

3.4.1 曲线拟合

3.4.2 多元线性回归分析

3.4.3 逐步回归计算

3.5基于三次指数平滑的变形数据预测分析

3.5.1指数平滑法

3.5.2三次指数平滑预测

3.5.3指数平滑模型

3.5.4指数平滑系数α的确定

4 数据处理

4.1 数据去噪的模拟仿真

4.2 基于小波去噪的数据预处理与分析

4.2.1 工程简介

4.2.2 数据处理

4.2.3 数据分析

4.3 基于小波去噪在形变值的提取与分析

4.3.1 数据处理

4.3.2 数据分析

4.4 基于三次指数平滑的变形数据预测分析

4.4.1 基于某项目数据的三次指数平滑预测

4.4.2 数据分析

5 总结与展望

致谢

参考文献