的用户设备如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。的迅速发展，引起了各国军事部门和广大民用部门的普遍关注。定位技术的高度自动化及其所达到的高精度和具有的潜力，也引起了广大测量工作者的极大太原理工大学硕士研究生学位论文兴趣。特别是近二十年来，定位技术在应用基础的研究新应用领域的开拓软件和硬件的开发等方面都取得了迅速发展。目前，这定位技术已普遍应用在大地测量工程测量工程和地壳变形测量地籍测量航空摄影和海洋测绘运载工具导航和管制地壳运动监测工程变形监测资源勘察地球动力学等诸多测量领域。可以认为，定位技术己经使经典的测量技术经历了场意义深远的变革，从而进入个崭新的时代。正因为测量所具有的先进性优越性和跨学科的特点才使得定位技术成为当今测量的前沿学科，与地理信息系统遥感并称为技术。全球定位系统在变形监测中的应用纵观国内外数十年变形监测技术的发展历程，许多的经典测量方法和均在该领域发挥了重要的作用。但是应用常规技术不仅观测时间长劳动强度大，而且难以实现自动化监测。而定位技术不仅具有定位精度高不需要通视可全天候工作等特点，而且经研究表明，利用进行水平位移观测可获得小于月精度的位移矢量，高程的测量也可获得不大于月的精度。因此，在变形监测中受到越来越广泛的应用，尤其是在大型工程中。在地壳形变监测中的应用监测地壳形变测定地球板块间相对运动的速率，进行地震预报，要求相对定位的精度优于量级。监测点之间的距离般在几十至数百千米。这对传统的大地测量技术来说是很难实现的。实践证明，地壳形变监测网基线相对精度可达护量级。这就有可能将定位技术用于地壳形变监测。我国自世纪年代初以来，在国家地震局重点项目资助和国家有关科技项目的资助下，先后在华北祁连山河西走廊川滇青藏等建立了监测地壳水平形变的区域监测网，首都圈监测网，以及中美合作建立的龙门山地壳形变监测网和喜马拉雅山局部地区板块与地壳形变监测网，都取得了十分宝贵的观测资料。实践证明定位技术用于地壳形变监测是可行的。在矿区或城市地面沉降监测中的应用矿区或城市地面沉降观测般用水准测量的方法进行。水准测量的精度高，但劳动强度大，作业时间长。用相对定位太原理工大学硕士研究生学位论文与水准测量相结合的方法或者只用相对定位方法进行矿区或城市地面沉降观测，实践证明是种行之有效的好方法。国内外的研究资料证明，对于数公里的短基线，相对定位精度可达毫米级。世纪年代初，中国大港油田地面垂直形变监测网中，大地高测量精度为年，苏州城市形变监测网两期数据处理，网平面精度为，高程精度为。刘大杰王遗南张华海亲元重潘嵌清高井祥等,和王军等人均在这方面作了研究。在露天矿边坡变形监测中的应用，露天矿的范围般在数公里之内，比较适宜于定位技术进行测量。中国矿业大学在霍林河露天煤矿进行的变形监测工作表明，的定位精度完全满足矿区地面形变测量的精度要求。在大坝变形监测中的应用年月在青江隔河岩大坝建立的自动化变形监测系统，由数据采集数据传输数据处理与分析三大部分组成。整个系统全自动化，应用广播星历小时观测资料解算的监测点位水平精度为，垂直精度为幻小时观测资料解算的监测点位水平精度为以，垂直精度为刀系统运行的结果显示了技术用于大坝变形监测完全能够满足精度要求。显示了比常规监测方法的优越性，即实现了全天候监测实时监测和自动化监测。从而降低了人力物力财力的消耗，极大的提高了生产效率。该系统的建立，为我国大坝外观监测技术实现现代化高科技化和自动化莫定了基础，处于世界同行业的领先水平。在滑坡变形监测中的应用为了更好的开展长江三峡库区地质灾害的监测和防治，完善监测手段，形成高水平的立体综合监测网，推动动态监测，建立地质灾害现代化监测网络创造条件。原武汉测绘科技大学，于年月月，在三峡库区进行了监测试验，进行了多方面的试验形点的水平变形为泛脚脚水平变形有正负之分，正值自表示和两点间呈现拉伸变形，负值则表示两点间呈现压缩变形。变形移动速度指同变形观测点两期观测移动量之差与两期观测时间的比值，即单位时间内的移动量。可根据不同的移动指标求出各期对首期或各期之间的各种移太原理工大学硕士研究生学位论文动速度。如下沉速度水平移动速度等。同理，根据三期移动指标还可计算各种移动加速度。变形曲线图绘制监测点变形过程曲线。将每个监测点的水平位移或下沉量或空间移动分量随监测时间的顺序排列绘出变化过程曲线图。水平位移分布图。在变形监测平面图上绘出各监测点的水平位移分布图。下沉等值线图。在变形监测平面图上标注各监测点的下沉值，用内插法绘制下沉等值线图。从图上可以很直观的看出下沉分布情况。视准线纵向下沉剖面图。以视准线为横坐标轴，以垂直向下为纵坐标轴。横坐标轴上标明监测点位置，纵坐标轴表示下沉量，绘制其曲线图。与其它因素有关的相关曲线图。如地表下沉与地下水位的下降关系图建筑物下沉与载荷关系图等。变形分析方法变形体的变形原因往往是多方面的，而变形与变形原因之间的关系相当复杂，有线性关系，也有非线性关系。对其进行分析的方法很多，本文主要对回归分析法在变形分析中的应用加以探讨。所谓回归分析法即为统计的方法，首先确定变形值与变形因素之间的回归数学模型。如果是非线性回归问题，可以化为线性问题求解。设为变形值，„为变形因素，又称自变量，则回归模型为少，„久，式中八回归系数随机误差。如果进行了次观测，则可列出个观测方程，应用最小二乘原理解求回归系数，最后得到回归方程或预报方程夕„只处理两个变量之间的回归分析称为元回归分析，当两个变量之间的关系为线太原理工大学硕士研究生学位论文性关系时，为元线性回归分析。元线性回归的数学模型为几承。二。式中„是随机误差，般假设它们相互，且服从同正态分布，叮。为了估计上式中的参数几，刀，用最小二乘法求得它们的估值分别为。则可得到元线性回归方程夕式中叫做回归方程的回归系数。在变形分析中，元线性回归分析应用较多。如果建筑物下沉量与时间的关系，水坝变形与上游水位的关系等，通过多期观测解算回归系数，建立回归方程即预报方程，从而找出变形与变形因素之间的函数关系，便可做出变形分析预报。矿区变形监测数据处理方法理论和实践证明，对于变形监测网，采用不同的参考基准即选用不同的平差方法会得出完全不同的位移场。大范围的矿区沉降变形监测网中，监测点均位于变形体内，很难选定固定不变的基准点，对此，我们可以将全部监测点构成变形监测网，以各监测点近似坐标的平均值，即重心基准作为参考基准，采用秩亏自由网平差方法进行各期观测数据的平差计算。或者以监测网中些相对稳定的监测点近似坐标的平均值，即拟稳基准作为参考基准，采用拟稳平差方法进行各期观测数据的平差计算。同时理论也证明了秩亏自由网平差和拟稳平差的平差结果可由经典自由网平差的平差结果转换得到。因此，作者对矿区变形监测网的数据处理方法总结如下布设变形监测网。基准点应选在矿区地面形变区域的周围，埋设的点数般以点为宜，既可以保证基准点互相检核，又不至于增加观测量。如果在变形区域周围很难寻找稳定的基准点时，可以在远离变形区域建立个以上稳定的基准点。当变形区域范围很大，无法确定基准点时，我们可以以监测网中的点作为固太原理工大学硕士研究生学位论文定基准，精确测定其点位，作为每期经典自由网平差的基准。变形监测点应布设在相应的变形地带，具体要求参见煤矿测量规程。同时，基准点和监测点的布设还应顾及观测的要求，如点的周围不应有高压电线无线电发射台和高大建筑物等，以避免对信号接收的影响，从而影响后面的数据处理基线解算。采用高精度的基线解算软件进行，如等。当精度要求稍低时，可以采用随接收机附带的商业软件进行解算抗差估计。在定位中，由于存在周跳多路径效应对流层及电离层的影响，难以确保观测值中没有粗差。当观测中含有粗差时，首先会影响到各期监测网的平差结果，从而使变形分析结果与实际情况完全不符。由于秩亏自由网平差成果和拟稳平差成果可由经典自由网平差成果转换得到，因此，各期监测网在进行经典自由网平差时，如果采取抗差估计方法，消除观测值中粗差对平差成果的影响，则转换后的秩亏自由网平差成果和拟稳平差成果中，也就消除了粗差对观测值的影响，从而使变形分析的结果与实际情况致。抗差估计的模型很多，其抗差估计的效果完全取决于等价权函数。这里我们采用基于标准化残差的相关观测抗差估计模型，其抗差效果己在文献中得到证明，具体计算过程参看节点位稳定性分析。对于变形监测网，采用不同的参考基准即选用不同的平差方法会得出完全不同的位移场。既然变形体的变形是相对于参考基准的，如果参考点稳定，那么所求的位移才是真实位移。变形监测网进行周期性观测，其点位差异是由观测误差引起的还是点位真正的变形，必须对他们进行区分，这就是点位稳定性分析问题。另外，点位稳定性分析还可为监测网提供稳定或相对稳定的基准信息，以便选取固定基准重心基准或拟稳基准。进行点位稳定性分析的方法主要有平均间隙法稳健迭代权法单点位移分量法限差法和检验法等，这里我们采用平均间隙法来进行点位稳定性分析，其分析效果己在文献中得到了证明，具体分析过程参看节平差计算。在确定了监测网的平差基准后，就可以根据相应的平差方法进行平差计算。对于变形监测网，固定多个己知基准点的约束平差，会将已知基准点的误差引入观测点。所以，各期基线解算有了统的位置基准后，每期分别固定个己知点的无约束平差，更能反映实际情况。由于在矿区变形监测中，我太原理工大学硕士研究生学位论文们很难确定稳定的基准点。所以，平差时主要采用秩亏自由网平差和拟稳平差方法。前已述及，秩亏自由网平差成果和拟稳平差成果可以由经典自由网平差成果转换得到。因此，在对矿区变形监测网平差计算时，我们可以固定个基准点，加入抗差估计，对全网进行经典自由网平差，然后将平差成果转换为秩亏自由网平差成果和拟稳平差成果，进行变形分析。平差的数学模型和成果转换模型参看节和节变形分析基准的统。平差计算时，每期观测值分别利用已知基准点坐标网的重心坐标和部分相对稳定点的重心坐标进行网的无约束平差。如果各期网进行无约束平差时都以首期坐标为基准，则无约束平差后便实现了位置基准的统，各期结果还存在尺度和方位基准