电离层活跃区域的GPS地表形变监测方法研究

发布时间：2017-09-12 23:48

  本文关键词：电离层活跃区域的GPS地表形变监测方法研究

  更多相关文章： GPS 地表形变监测 高阶电离层 三差法周跳探测 单双频混合 似导线平差

【摘要】：摘要：地质灾害给人类的生产生活带来了巨大的损失,位移变形信息是地质灾害体发生灾变的最直观的前兆信息,是地质灾害预报与预警的主要依据,因此变形监测是主动防灾减灾的重要手段。GPS技术问世以来,由于其具有全天候、全天时、高精度、易操作以及能直接获取观测站点三维位置信息等优势,使其在地质灾害变形监测中的应用越来越广泛。由于SA政策关闭后,电离层误差成为影响GPS定位精度的主要因素,本文针对在电离层活跃区域,GPS在地表形变监测中存在的相关问题进行了研究： (1)分析了电离层延迟一阶项及高阶项的影响。在常规的GPS数据处理中,通常是通过双频消电离层线性组合的方法消除电离层一阶项影响,余下的高阶项忽略不计。然而在电离层活跃年份,高阶项的电离层残差也会产生厘米级的定位误差。 (2)基于三差法周跳探测方法,详细列出了电离层延迟、对流层延迟、多路径效应以及高度角等各因素对该方法的影响,探究了该方法探测周跳的稳健性。 (3)研究采用单双频混合的布网模式,通过外围少数的双频站点生成区域大气延迟误差,改正内部单频数据,从而在降低监测费用的同时保证了形变监测精度。通过程序设计语言实现单双频混合数据处理算法,数值结果表明该方法在电离层活跃区域能有效消除大气延迟误差,提高了单频数据精度。 (4)由于在地表形变监测中,在监测区域内部不容易找到稳定的基准点,因此基准站距离监测站较远。此时由于基线较长,基线两端站点大气延迟空间相关性减弱,影响了基线解算精度。因此,提出了一种似导线平差方法,在组基线时通过监测站之间传递,缩短了基线长度,最后通过对所有基线结果整体平差,从而提高了基线精度。
【关键词】：GPS 地表形变监测 高阶电离层 三差法周跳探测 单双频混合 似导线平差
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P228.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 地表形变监测概述9-10
• 1.1.1 地表变形监测概念9
• 1.1.2 地表变形监测必要性9-10
• 1.2 GPS应用于地表形变监测10-12
• 1.2.1 国内外研究现状10-12
• 1.2.2 目前存在的问题12
• 1.3 论文内容及组织结构12-14
• 2 GPS地表形变监测的数据处理方法14-29
• 2.1 数据处理中的误差分析14-15
• 2.2 电离层误差分析15-21
• 2.3 周跳探测21-27
• 2.3.1 三差法周跳探测原理21-22
• 2.3.2 影响因素分析22-27
• 2.4 模糊度解算27-29
• 3 连续自动监测数据处理软件设计与实现29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 软件整体设计思路29-30
• 3.3 功能模块设计30-35
• 3.3.1 工程管理模块30-31
• 3.3.2 数据解算模块31
• 3.3.3 报表生成模块31-32
• 3.3.4 数据可视化模块32-34
• 3.3.5 变形分析模块34-35
• 3.4 系统实现和算例验证35-37
• 3.5 本章小结37-39
• 4 GPS单双频混合方法在地表形变监测中的应用39-55
• 4.1 引言39
• 4.2 单双频混合GPS方法原理39-41
• 4.3 静态实验与结果分析41-49
• 4.3.1 数据来源41-42
• 4.3.2 区域大气延迟误差残余量计算42-44
• 4.3.3 解算精度分析44-49
• 4.4 动态实验与结果分析49-53
• 4.4.1 数据来源49-50
• 4.4.2 区域大气延迟误差残余量计算50-51
• 4.4.3 解算精度分析51-53
• 4.5 本章小结53-55
• 5 GPS地表形变监测的似导线平差法55-61
• 5.1 引言55
• 5.2 GPS似导线平差法原理55-57
• 5.3 实验与结果分析57-60
• 5.3.1 数据来源57-58
• 5.3.2 数据处理与结果分析58-60
• 5.4 本章小结60-61
• 6 总结与展望61-63
• 6.1 论文总结61-62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-68
• 攻读学位期间主要研究成果68-69
• 致谢69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 奕瑞明;Kalman滤波理论在滑坡监测中的应用[J];地壳形变与地震;1994年01期

2 刘根友,朱耀仲,韩保民;GPS单历元定位的阻尼LAMBDA算法[J];武汉大学学报(信息科学版);2004年03期

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本文编号：840261