【摘要】：我國(guó)是世界上滑坡災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一,科學(xué)有效的災(zāi)害預(yù)警技術(shù)是保障人民生命財(cái)產(chǎn)的重要舉措。通過監(jiān)測(cè)滑坡體的地表位移變化可以反映出滑坡的穩(wěn)定狀態(tài),是目前滑坡監(jiān)測(cè)的常用方法之一。GNSS-RTK技術(shù)可以直接獲取地表滑坡監(jiān)測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo),具有精度高、自動(dòng)化、全天候等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為滑坡監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)手段。在滑坡監(jiān)測(cè)中,多系統(tǒng)組合定位帶來的解算壓力、滑坡體周圍的環(huán)境干擾、觀測(cè)噪聲等對(duì)定位精度的影響都制約著滑坡監(jiān)測(cè)結(jié)果的可用性和可靠性,因此在實(shí)際工程應(yīng)用中對(duì)滑坡監(jiān)測(cè)的算法提出了更高的要求。本文在BDS和GPS組合相對(duì)定位的理論基礎(chǔ)上,重點(diǎn)進(jìn)行了多系統(tǒng)選星、噪聲削弱、多路徑建模等關(guān)鍵算法研究,本文的主要研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)本文針對(duì)傳統(tǒng)選星方法在實(shí)際應(yīng)用中的不足,提出了一種顧及高度角閾值的改進(jìn)六星選星法。在BDS/GPS聯(lián)合實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位解算中,以均方根誤差和運(yùn)算時(shí)間作為衡量精度和效率標(biāo)準(zhǔn),通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)確定了改進(jìn)六星選星法的高度角建議閾值,并對(duì)比了改進(jìn)六星法和其他選星法在不同長(zhǎng)度基線下定位結(jié)果。算例結(jié)果顯示:與傳統(tǒng)不選星策略相比,改進(jìn)六星選星法平面定位精度相當(dāng),高程方向定位精度平均提升40%,解算時(shí)間平均提升70%。改進(jìn)六星選星法能有效減弱低高度角衛(wèi)星對(duì)BDS/GPS組合定位影響,在保證不損失定位精度條件下,顯著提升了解算效率,兼顧了實(shí)時(shí)定位的精度和時(shí)效性。另外,本文提出的改進(jìn)六星選星法同樣適用于其他模式GNSS實(shí)時(shí)組合定位。(2)針對(duì)在滑坡監(jiān)測(cè)中存在的、難以通過建�；虿罘值姆椒ㄏ膹�(fù)雜噪聲,提出了一種采用EEMD方法綜合兩種數(shù)據(jù)域的去噪方法。通過實(shí)測(cè)的滑坡觀測(cè)數(shù)據(jù),驗(yàn)證了EEMD方法相較于EMD在減少模態(tài)混疊現(xiàn)象發(fā)生方面的優(yōu)勢(shì),提高了去噪效率和可靠性。結(jié)果表明:相較于EMD方法,EEMD方法可有效地減少模態(tài)混疊現(xiàn)象的發(fā)生,提高數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化程度,更適用于復(fù)雜的監(jiān)測(cè)環(huán)境;采用EEMD方法同時(shí)在雙差觀測(cè)值域和坐標(biāo)域進(jìn)行去噪,均方根誤差得到微弱提高,標(biāo)準(zhǔn)差相較于未去噪的結(jié)果在E、N、U三個(gè)方向分別提高12.3%、46.9%、10.1%,相較于單一數(shù)據(jù)域去噪分別提高了8.8%、9.5%、8.7%。因此采用EEMD方法綜合不同數(shù)據(jù)域的去噪方式可以有效削弱隨機(jī)噪聲和瞬時(shí)強(qiáng)噪聲的影響,更能準(zhǔn)確刻畫滑坡體位移變化情況,為后續(xù)建立多路徑誤差模型提供可靠的坐標(biāo)變化信息。(3)經(jīng)過短基線差分后,大部分誤差得到消除或削弱,但多路徑誤差仍然存在,它是限制短基線精度的主要因素。通�；卤O(jiān)測(cè)環(huán)境具有穩(wěn)定性,因此多路徑誤差具有一定的周期性規(guī)律。本文在采用EEMD方法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪的基礎(chǔ)上,采用恒星日濾波的方法提取前一時(shí)間段的多路徑誤差建立誤差模型,并根據(jù)周期特性將其補(bǔ)償?shù)较鄬?duì)應(yīng)的后一時(shí)間段結(jié)果中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在扣除多路徑誤差后E、N、U三個(gè)方向的RMS分別為0.22cm、0.18cm、0.68cm,提升幅度分別為89%、92%、87%,精度提高十分明顯。(4)為了研究地震對(duì)滑坡的影響,本文采用GNSS-RTK技術(shù)對(duì)比分析了九寨溝地震前后黃土滑坡和土石滑坡上監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移變化時(shí)間序列,根據(jù)地震前后監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)位置的變化分析了地震對(duì)滑坡的作用情況。結(jié)果顯示:在無地震觸發(fā)的自然狀態(tài)下,涇陽(yáng)南塬黃土滑坡日坐標(biāo)變化為1~2mm,紫陽(yáng)土石滑坡日坐標(biāo)變化為1.5cm左右;受地震影響涇陽(yáng)滑坡在年積日221天異常抬升達(dá)到5mm,振幅是正常變化量的2.5倍,然后以2mm/d速度持續(xù)下沉5天;紫陽(yáng)滑坡在該天異常抬升達(dá)到2.5cm,振幅是正常變化量的1.5倍,然后以2cm/d速度持續(xù)震蕩5天。震后滑坡震蕩強(qiáng)度明顯增大,坡體異常波動(dòng),與地震引起的坡體累進(jìn)破壞效應(yīng)理論相吻合�；贕NSS-RTK技術(shù)可以實(shí)時(shí)有效地監(jiān)測(cè)由于震動(dòng)引起的滑坡加速甚至潰屈變化,為震后的滑坡預(yù)警、滑坡應(yīng)急處置提供決策依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P228.4;P642.22
【圖文】：

相對(duì)定位示意圖

多路徑示意圖

【參考文獻(xiàn)】

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1 王利;;地質(zhì)災(zāi)害高精度GPS監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[J];測(cè)繪學(xué)報(bào);2015年07期

2 宋丹;許承東;胡春生;張鵬飛;;基于遺傳算法的多星座選星方法[J];宇航學(xué)報(bào);2015年03期

3 賈瑞生;趙同彬;孫紅梅;閆相宏;;基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解及獨(dú)立成分分析的微震信號(hào)降噪方法[J];地球物理學(xué)報(bào);2015年03期

4 陳德忠;葉世榕;劉炎炎;劉鄭;;基于觀測(cè)值域的GPS多路徑誤差應(yīng)用分析[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2014年02期

5 袁有倉(cāng);龔靜;王穎;;北斗+GPS雙星系統(tǒng)在長(zhǎng)河壩水電站高邊坡安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J];四川水力發(fā)電;2013年04期

6 寧津生;姚宜斌;張小紅;;全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展綜述[J];導(dǎo)航定位學(xué)報(bào);2013年01期

7 高星偉;過靜s

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