本文關鍵詞：地質災害高精度GPS監(jiān)測關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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測　繪　學　報

Vol．４４,No．７

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地質災害高精度GPS監(jiān)測關鍵技術研究

王　利

長安大學地質工程與測繪學院,陜西西安７１００５４

AStudnKeechnolofHihPrecisionGPSMonitorinorGeoloicalyoyTgyoggfg

Hazard

,’,’SchoolofGeolonineerinndGeomaticsChananUniversitXian７１００５４,ChinagyEggagy開展對　　我國是世界上地質災害最為嚴重的國家之一,滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和地裂縫等地質災害的高精度監(jiān)測,了解和掌握不同地質現(xiàn)象和地質災害的變形規(guī)律和特征,從而實現(xiàn)對地質災害的評價、預測和預警是一項必要而且迫切的科學任務.目前,GPS定位技術已在地質災害監(jiān)測領域得到廣泛應用,但在如何實現(xiàn)高精度快速定位方面仍然存在著尚未完全解決的關鍵技術問題,如特殊環(huán)境條件下GPS觀測誤差的消除與改正,GPS原始觀測數(shù)據質量的檢驗與判斷,不同災害監(jiān)測需求下精度指標的確定,高精度GPS數(shù)據處理方案的確定,GPS精密單點定位GPS實時變形監(jiān)測系統(tǒng)的構建與實現(xiàn)等.針對上述問題,本文對GPS高精度和快速定位所面臨的關鍵技術方法展開了深入的研究和探討,主要內容如下:

()針對影響高精度G重點探１PS定位的誤差問題,技術的精度和可用性,以及GPS動態(tài)定位技術的適用性,

了利用單頻G提PS接收機進行高精度定位的關鍵技術,出了一種基于GPS原始觀測值的單頻PPP算法.該算法通過增加電離層延遲先驗信息、空間和時間約束的虛擬觀測方程,將電離層延遲當作未知參數(shù)與其他定位參數(shù)一并估計來高效修正電離層延遲誤差.結果表明:該算法的收斂速度和穩(wěn)定性較傳統(tǒng)方法有所改善,其靜態(tài)完全可用于厘米或分米級精PPP解的精度可達２~３dm,度的大范圍地質災害變形監(jiān)測.

()通過對滑坡監(jiān)測的精度、復測周期和速度三者關系６

單頻單天P模擬動態(tài)單頻單天PP解的精度可達２~３cm、

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的分析,探討了３種GPS快速定位技術在滑坡災害動態(tài)變形監(jiān)測中的精度、適用范圍和限制條件等關鍵問題,實例和計算結果表明,RTK技術、GPS單歷元定位技術和實時PPP技術均可用于中速(以上滑坡的實時動態(tài)變形監(jiān)測.４級)

()基于本文研究的若干地質災害高精度G７PS監(jiān)測

討了衛(wèi)星星歷和對流層延遲誤差對高精度GPS監(jiān)測結果的影響規(guī)律,提出了在基線較長或站間高差過大時宜采用精密星歷和對流層延遲改正模型進行基線向量解算的處理措施.

和接收機質量的問題,提出了一種利用MPP１與M２之差可以快速檢驗并判斷GPS接收機的測量性能狀態(tài).

()針對高精度G２PS監(jiān)測中如何判斷測站觀測環(huán)境

關鍵技術和方法,提出了對甑子巖危巖體采用GPS靜態(tài)和動態(tài)定位技術相結合的監(jiān)測技術路線,并成功構建了甑子巖危巖體GPS實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng).該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對危巖體變形情況的全天候、自動化和三維動態(tài)監(jiān)測,進而實現(xiàn)對災害體變形狀況的及時準確預警,監(jiān)測結果的平面精度約為５mm,高程精度約為１０mm.中圖分類號:P２２８　　　　文獻標識碼:D()文章編號:１００１Ｇ１５９５２０１５０７Ｇ８２６Ｇ０１

Δ值的時間序列對GPS接收機性能進行檢驗的新方法,

()探討了G技術在地面沉３PS精密單點定位(PPP)

降等大范圍、緩變型地質災害監(jiān)測中的適用性問題,通過對某地區(qū)大范圍地面沉降監(jiān)測數(shù)據的處理和分析,發(fā)現(xiàn)外PPP技術監(jiān)測結果的內符合精度可以達到５mm以內,符合精度可以達到２表明靜態(tài)P０mm左右,PP技術在采取精細誤差修正模型改正等措施后,完全可用于厘米級精度的大范圍地質災害的變形監(jiān)測.

和可靠性,提出了一種基于基準站改正信息和歷元差分的無模糊度P該算法可大大縮短PPP定位算法,PP的收斂時間,能夠在較大范圍內快速、獨立地獲取各個監(jiān)測點上的形變信息,且精度和可靠性均有保障.

()為了降低G研究５PS精密單點定位的硬件成本,()為了提高靜態(tài)P定位精度４PP技術的收斂速度、

;);;國土資源大調查項目(４１２７４００５４１２０２１８９１２１２０１１２２０１８６)１２１２０１１２２０１４２;１２１２０１１４０７９１０１收稿日期:２０１５Ｇ０１Ｇ２７

;;基金項目:國家自然科學基金(４０９０２０８１４１１０４０１９

—),作者簡介:王利(男,１９７５２０１４年６月獲長安大學工學,博士學位(指導教師:張勤教授)研究方向為GPS精密定位和變形監(jiān)測理論與應用.

’,dereefromChananUniversitnJune２０１４maorsinggyoj:W—),,AuthorANGLi(１９７５malereceivedhisdoctoral

theorndalicationofGPSprecisepositioninnddeＧyappgaformationmonitorin．g:EＧmailwanli＠chd．edu．cng

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  本文關鍵詞：地質災害高精度GPS監(jiān)測關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。