GPS变形监测网的平差基准及其应用
更新时间:2023-03-08 05:47:06 阅读量: 综合文库 文档下载
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GPS变形监测网的平差基准及其应用
[摘要] 本文系统地研究了GPS变形监测网平差基准的相关理论和监测网静态平差模型,并应用这些理论对西安市地面沉降GPS监测的三期观测数据进行了平差计算,求出了监测点的三维变形量和沉降量。通过对不同基准下平差成果的对比分析和研究得到如下结论:GPS变形监测网的不同平差基准对应了相应的平差方法,基准的选择会直接影响到平差结果的质量;只有选择了最合适的平差基准,才能获得最符合实际情况的变形结果。
[关键词] 全球定位系统 变形监测 数据处理 平差 基准
目前,GPS技术已成为变形监测的一种重要手段,在滑坡、矿区或城市地面沉降和地壳形变监测中被广泛应用[1]。理论和实践证明,对于变形监测网,采用不同的平差基准会得出不同的位移场。因此,针对变形监测中的基准选取问题,本文重点研究了GPS变形监测网的基准的相关理论和GPS变形监测网的静态数据处理理论,结合西安市地面沉降的GPS监测数据及精密水准数据,计算并分析了不同的平差基准对西安市地面沉降GPS变形监测结果的影响。
1、GPS变形监测网的平差基准
在监测网平差中,如果没有一定的起算数据,也就不能直接由观测值求得未知参数的平差值,这种起算数据称为平差基准。监测网存在三种可选的基准:固定基准,拟稳基准和重心基准。若监测网中有远离形变区域的稳固的基准点,选这些固定不变的点作为平差基准,基准点坐标在经典平差前后不变。若监测网内有部分点相对其他点稳定,以拟稳点的重心坐标作为平差基准,拟稳平差前后拟稳点的重心坐标和不变。若网中所有点的稳定性都不明确,可将所有点视为待定点,以所有点的重心坐标作为平差基准,秩亏自由网平差前后所有点的重心坐标不变。
2、GPS变形监测网的平差模型
GPS变形监测网的平差方法分为静态平差和动态平差两种。本文数据处理方法采用静态平差法,以下是GPS变形监测网的静态平差模型:
2.1经典自由网平差[4]
误差方程为: (3.1) 基准方程: (3.2)
方程系数阵:
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