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1、分類號(hào):密級(jí):編號(hào):102011230桂林理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文GPS在滑坡監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用及相關(guān)軟件研制專業(yè):大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程研究方向:精密工程測(cè)量與變形觀測(cè)技術(shù)研究生:杜廣林指導(dǎo)教師:唐詩(shī)華教授論文起止日期:2013年9月至2014年4月萬(wàn)方數(shù)據(jù)TheApplicationofGPSinLandslipMonitoringandRelatedSoftwareDevelopmentMajor:GeodesyandSurveyingEngineeringDirectionofStudy:PreciseEngineeringSu
2、rveyingandDeformationObservationTechnologyGraduateStudent:DuGuanglinSupervisor:Prof.TangShihuaCollegeofGeomaticEngineeringandGeoinformaticsGuilinUniversityofTechnologySeptember,2013toApril,2014萬(wàn)方數(shù)據(jù)萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要滑坡災(zāi)害是全球性的主要地質(zhì)災(zāi)害之一。最近幾年,隨著全球氣候變化及板塊運(yùn)動(dòng)異常,極端天氣和地震在我國(guó)時(shí)有發(fā)生,由此引起的滑坡災(zāi)害事件
3、也隨之增加,這都給我國(guó)國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民的生命安全造成了極大威脅和損害。對(duì)滑坡進(jìn)行變形監(jiān)測(cè),掌握滑坡的滑動(dòng)趨勢(shì),及時(shí)對(duì)失穩(wěn)滑坡進(jìn)行預(yù)報(bào)并采取防災(zāi)減災(zāi)措施,減少滑坡災(zāi)害造成的損害,這是進(jìn)行滑坡監(jiān)測(cè)的重要現(xiàn)實(shí)意義。本文根據(jù)滑坡監(jiān)測(cè)的特點(diǎn),利用GPS差分定位原理,研制了一款適合滑坡監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)處理軟件-GPSDF。這款軟件定位精度高,與滑坡監(jiān)測(cè)結(jié)合緊密,實(shí)用性強(qiáng)。總之,GPSDF能夠處理短基線GPS觀測(cè)數(shù)據(jù),得到正確地監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移量,并且它的解算精度能夠滿足滑坡監(jiān)測(cè)的需要。具體來(lái)說(shuō)本文主要工作包括以下幾個(gè)方面:1、討論了滑坡監(jiān)測(cè)的概念、滑坡監(jiān)測(cè)
4、的意義以及GPS在滑坡監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用?;卤O(jiān)測(cè)的首要工作是合理設(shè)計(jì)滑坡監(jiān)測(cè)方案。本文從GPS變形監(jiān)測(cè)精度的確定、GPS變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的網(wǎng)形和基準(zhǔn)、變形監(jiān)測(cè)頻率等幾個(gè)方面探討了GPS監(jiān)測(cè)方案需要遵循的一些原則,為監(jiān)測(cè)方案的制定提供指導(dǎo)。2、文中著重研究了監(jiān)測(cè)網(wǎng)中基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性問(wèn)題和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移的識(shí)別問(wèn)題。判斷點(diǎn)位穩(wěn)定性的方法都是建立在數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,使用多種方法進(jìn)行檢驗(yàn),以增加點(diǎn)位穩(wěn)定性檢驗(yàn)結(jié)果的可靠性。3、在使用GPS技術(shù)進(jìn)行定位時(shí),無(wú)論何種定位方式,在計(jì)算測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)之前,必須要獲得衛(wèi)星的在軌位置。而衛(wèi)星的在軌坐標(biāo)可由廣播星歷計(jì)算和精
5、密星歷內(nèi)插兩種方法得到。針對(duì)精密星歷內(nèi)插中經(jīng)常出現(xiàn)的龍格現(xiàn)象,本文提出了不同時(shí)段、不同階次的內(nèi)插方法。4、詳細(xì)闡述了GPS差分定位的數(shù)學(xué)模型以及差分定位的誤差來(lái)源,為軟件的研制提供理論基礎(chǔ)。對(duì)軟件中用到的關(guān)鍵算法:周跳探測(cè)與修復(fù)、參考衛(wèi)星的選擇及組星問(wèn)題、載波相位整周模糊度解算問(wèn)題等都作了系統(tǒng)的闡述,并且通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了以上這些關(guān)鍵算法的正確性。5、根據(jù)滑坡監(jiān)測(cè)的特點(diǎn),利用MATLAB的GUI工具集開(kāi)發(fā)了一款GPS數(shù)據(jù)處理軟件。通過(guò)試驗(yàn)表明:該軟件探測(cè)點(diǎn)位位移精度能夠滿足滑坡監(jiān)測(cè)的要求。軟件中還有一些附加功能如:?jiǎn)吸c(diǎn)定位功能、坐標(biāo)轉(zhuǎn)
6、化功能等,其正確性也得到了實(shí)例驗(yàn)證。關(guān)鍵詞:GPS;滑坡監(jiān)測(cè);載波相位差分;周跳I萬(wàn)方數(shù)據(jù)AbstractLandslidedisasterisoneoftheglobalmaingeologicaldisasters.Inrecentyears,accompaniedbyglobalclimatechangeandcrustalmovementabnormalities,theextremeweatherandearthquakeswereoccuredfrequentlyinourcountry,whichresultinth
7、elandslidedisastereventsincreaserapidly,whichcausedgreatthreatanddamageforournationalpropertyandlifesafetyultimately.Doingdeformationmonitoringforthelandslide,masteringthelandslideslidingtrend,forecastingtheinstabilityoflandslideandtakingmeasurestopreventorreducedisas
8、tersintime,reducingthedamagecausedbythelandslide,thosehaveveryvitalsignificanceforlandslidemonitoringinreality.Thisarticleba