一种基于IGS超快星历的区域性实时精密单点定位方法

实时GPS精密单点定位需要实时的卫星轨道和钟差产品,为此提出一种利用区域GPS连续运行参考站和IGS发布的IGU超快轨道进行实时精密单点定位的方法。该方法首先利用连续运行参考站观测数据与IGU超快轨道预报部分进行实时GPS卫星钟差的估计,然后利用估计得到的实时GPS卫星钟差产品和IGU超快轨道预报部分,进行用户GPS接收机的实时精密单点定位。试验表明该方法可达到厘米级实时精密单点定位的要求,并且该方法可用于相距CORS区域数百公里范围内的精密单点定位。

多传感器滑坡监测远程数据采集软件设计与实现

基于GPRS无线通信技术,结合GPS、测斜仪、地下水位计等多种传感器的数据特点,利用VC++2005,设计并开发了多传感器滑坡监测远程数据采集软件。除远程实时数据采集功能外,还实现了深部位移曲线图绘制,测斜仪文本数据向Excel、GPS二进制数据向RINEX文件格式转换等功能,结合GPS自动数据处理软件可实现多传感器滑坡远程监测。

GPS自动变形监测软件设计与实现

GPS技术在地质灾害变形监测中的应用越来越广泛。本文设计并实现了GPS连续自动变形监测软件,该软件实现了事后处理、批量解算、自动监测三种数据处理模式,可同时满足实际工程应用及科学研究需要。算例分析表明,研制软件能获得毫米级的监测精度,能较好地应用到基于GPS技术的地质灾害远程自动监测工程实践中。

顾及RPDOP值的GPS变形监测抗差Kalman滤波

在GPS变形监测中,受周跳、多路径效应、衍射以及卫星图形结构的影响,位移观测值中常含有粗差,而卫星图形结构并不是一个定位误差源,其对定位精度的影响实质是导致定位解算时法方程的不稳定。为此,将GPS精密定位中的相对定位几何精度因子作为先验信息用于抗差Kalman滤波,以进行合理的抗差降权。应用结果表明,引入RPDOP值的抗差Kalman滤波具有更好的抗差效果。

相空间重构单通道ICA算法及其在变形监测数据去噪中的应用

常用的去噪方法需对数据序列进行多尺度分解实现去噪,而未考虑信号本身的关联和特征。相空间重构单通道ICA算法依据相空间重构将一维信号扩展到高维相空间,从信号本身获取其隐含的动力学特征,从而利用独立分量分析分离有用信号和噪声。实验证明相空间重构的单通道ICA算法能够实现信号去噪,其去噪能力与多尺度分解去噪方法相当。此外,算法无须多尺度分解,自适应强,且适用于变形监测信号去噪。

Kriging Kalman滤波在变形监测中的应用

在变形监测中,经常会出现有些目标点无法进行观测,或者测站观测值丢失的问题,常用的数据处理方法没有考虑观测点之间的空间相关性,以致得到的处理结果不能满足高精度的要求.结合变形监测的特点对KrigingKalman滤波进行研究,模拟实验显示,文中方法不仅可以对未知点进行准确预报,而且对已知时间序列的滤波精度比纯时间域标准Kalman滤波精度提高21％～46％.最后将Kriging Kalman滤波应用于五强溪大坝的变形监测数据处理.

抗差移动平均在GPS自动化监测数据处理中的应用

常规的加权移动平均在对GPS自动化变形监测数据序列平滑滤波时不能消除粗差的影响。为此,利用二次加权对该方法进行改进,提出抗差移动平均法。对模拟数据及实际GPS滑坡自动化监测数据的处理分析表明,抗差移动平均可有效削弱粗差对平滑滤波结果的影响。

高级测绘工程人才培养模式的探索

现代测绘技术的发展使测绘内涵发生深刻变化,社会对测绘人才培养提出了更高要求。因此,必须转变教育观念,从人才培养目标定位、课程体系设置、课程教学改革、实践教学体系和教学环境建设等方面对新时期的高级测绘工程人才培养模式进行深入探索与实践。实践证明:这对深化教学改革,培养实践能力强、具有创新精神和综合素质高的高级工程人才具有重要意义。

《变形监测与数据处理》课程教学改革实践

《变形监测与数据处理》是测绘工程的主要专业课程,为适应变形监测内涵的扩展以及变形监测新技术的运用,对该课程的内容体系及教学方法进行了探讨,建立了基本方法 -新技术-工程实例课程内容体系,设计了模拟项目化的实验并建设相应实验环境。

综合地表与深部位移监测数据的滑坡多目标加权位移反分析方法

针对滑坡参数反演存在的多目标优化问题,同时为弥补滑坡深部位移监测点位稀疏的不足,提出了一种综合地表与深部位移监测数据的滑坡多目标加权位移反分析方法。该方法利用地表与深部位移监测数据构建多目标位移反分析模型,采用抗差Helmert方差分量估计法计算各类位移观测量的抗差验后随机模型,优化反演模型的权参数。试验结果表明:深部位移信息量不足会导致位移反分析结果出现严重偏差,综合地表与深部位移信息的反演结果更为准确;基于抗差Helmert方差分量估计的多目标加权位移反分析方法不仅可以合理确定不同类型观测数据的权重,还能够有效抵制异常粗差对反演结果的影响,提高了反演计算精度。

单双频GPS混合地面沉降自动化监测方案设计

利用GPS进行地面沉降监测具有覆盖范围广、不受气候条件限制、无需通视条件、自动化程度高等优势,但双频大地型GPS接收机的硬件价格比较高,难以大范围密集布设连续监测点。为降低硬件成本,采用单双频混合模式对广州南沙某100km2区域进行了GPS地面沉降自动化监测设计,其中包括基准设计、网形设计、系统结构及数据处理方案设计。

视觉变形测量方法及应用研究

针对现有视觉测量中监测距离较短、自动化程度不高等缺点,提出基于形状的目标识别、综合边缘和区域目标提取的视觉变形测量方法,设计了一款适用于该方法的监测标志以及与之相适应的变形计算算法。利用单反相机等普通数码相机开展相关实验,采用连续拍摄平滑及匹配校正技术,削弱由于受相机反光板和快门机械运动、环境等因素的影响而引起的测量误差。利用VS2015与QT编程平台及C++编程语言开发视觉变形监测软件,并进行长期监测实验,验证了基于视觉测量的变形监测方法的可行性、有效性以及监测精度。

基于C#.net的变形监测数据管理及分析软件设计与实现

文中针对现有变形监测数据管理分析软件拓展性差、报表功能弱、分析模型不足等缺点,结合大型监测工程项目实际需求,采用C#.net语言与Access数据库设计并实现了变形监测数据管理与分析软件,并对其中关键技术进行了分析。软件的主要功能包括原始监测数据批量导入、监测数据预处理、变形分析、变形预测、变形曲线图绘制、监测报表生成等功能,其特点是建立了变形分析模型库与监测报表的自动生成。

Okada位错模型和InSAR形变数据反演的鲜水河断层滑动分布

针对Okada弹性位错模型计算格林函数复杂的问题,该文以鲜水河断层北西段为例,利用InSAR高空间分辨率形变数据精细化反演的优势,结合开源格林函数计算程序,通过建立InSAR形变数据与断层滑动之间的数值联系,并对相邻子断层面的滑动施加拉普拉斯平滑约束,开发一套断层滑动分布反演程序,优化数据处理消除了InSAR形变数据受植被变化的影响和大气误差,并利用GNSS站点对InSAR形变数据中的误差进行改正处理,反演出鲜水河断层北西段滑动分布。实验结果表明,程序能充分利用InSAR形变数据高精度、高空间分辨率的优势,实现断层滑动的有效约束以及深部滑动和浅部蠕滑分布的高精度反演,且在鲜水河断层北西段发现了3个明显的闭锁区,存在级联破裂隐患,可能导致Mw 7.0以上的大地震发生。

参考经验模态分解-独立分量分析及其在GPS多路径误差处理中的应用

多路径误差在绝大部分应用中,其测站间相关性很弱,不能通过差分观测得到有效削弱,成为高精度GPS动态变形监测中的主要误差源。针对GPS多路径误差的特点,结合具有良好多尺度分解能力的经验模式分解方法(EMD)和具有良好盲分离能力的独立分量分析(ICA)方法,提出带参考信号的EMD-ICA方法来削弱多路径效应的影响。应用实例的结果证明了该方法的有效性。

基于TEQC的GNSS数据质量分析及预处理软件的设计与实现

TEQC是基于DOS系统的,操作不便。此外,TEQC没有实现质量分析结果的可视化和统计报表等功能,在数据预处理方面也只有简单的数据编辑功能,无法根据数据质量检核的结果进行深入的处理。为此,运用Visual Basic.NET对TEQC进行Windows可视化界面封装,并扩充了数据质量检核结果的可视化、统计报表以及高质量数据筛选预处理等功能。

不同观测环境中基于TEQC的GNSS数据质量分析

为进一步了解多路径效应、衍射误差、电磁波信号干扰对GNSS信号的影响,利用TEQC软件对7种典型观测环境的实测数据进行了质量分析,结果表明:1)树林环境下能够接收到GNSS信号,但周跳、衍射误差及多路径效应最严重,数据质量差;2)无线通讯基站与雷达站附近的电磁波对GNSS信号有一定的干扰,而高压线形成的磁场对GNSS信号干扰影响很小;3)现代测地型天线可有效抑制位于天线水平以下水面的反射信号,但对来自玻璃幕墙的反射信号无抗干扰能力。

采用变系数回归模型提取GPS坐标序列季节性信号

提出采用变系数回归模型提取连续GPS坐标序列中包含的振幅时变季节性信号。对模拟数据及实际GPS坐标序列两组数据的分析结果表明,变系数回归模型在提取GPS坐标序列季节信号方面比传统模型更有效。经处理,GPS坐标序列能获得更合理的速度及噪声估计。

GPS单双频混合方法在地表形变监测中的应用

在地表形变监测中,若全采用双频GPS则费用过高,若全采用单频GPS则因电离层误差得不到较好消除而导致精度下降。针对这一问题,本文采用GPS单双频混合模式,即通过解算监测区域外围的双频GPS数据获取该区域大气延迟误差残余量,将其用于改正内部单频监测站点数据,从而在降低硬件成本的同时改善监测精度。利用研发的软件对实测数据进行处理分析,结果表明,改正后的高程分量精度优于1.24cm,三维位置精度优于1.59cm,较单频方法提高24%;且当单频站点位于双频站点组成的区域内部时改正效果更好,高程分量精度优于0.95cm,三维位置精度优于1.2cm,精度改善比例达到30%,最高可达58%。

基于方差分量估计确定GPS/BD2组合定位先验权比

由于GPS与北斗二代(BD2)存在系统差异,两系统进行组合定位时,需合理确定两系统观测值的权比。为此,采用Helmert方差分量估计方法对两个系统的伪距观测值与相位观测值在伪距单点定位与相位相对定位时的权比进行分析。结果表明:Helmert方差分量估计可以得到GPS/BD2组合定位时的合理权比,即伪距观测值先验权比为2∶1,相位观测值权比为1∶1。