GPS变形监测动态数据处理中卡尔曼滤波的应用

介绍了卡尔曼滤波的基本原理,针对常规GPS变形监测数据处理中存在着不连续、非实时的缺点,结合卡尔曼滤波的特点,运用三峡实测数据对GPS变形监测动态数据处理中卡尔曼滤波的应用进行研究。并采用各点点位位移速度图对所建立的函数模型进行验证,同时对状态方程的建立及初始值的选取进行分析总结。     

基于Matlab的TEQC在GPS数据预处理中的应用

利用Matlab二次开发编制teqcplot程序模块,实现质量检查结果的图形显示和可视化查询,将GPS观测数据中存在的电离层延迟和多路径效应的影响定量地表示出来,提高了数据处理的工作效率。并用实测数据进行验算,根据检查结果对GPS观测数据进行相应的处理,通过对比分析结果表明,经TEQC预处理后的观测数据,有效地提高了GPS基线解算的质量。     

三种软件解算GPS长基线的精度分析

探讨利用LGO、TGO和Pinnacle三种GPS数据处理商业软件解算长基线的方法。通过实例计算,与GPS数据处理软件GAMIT解算结果进行对比分析,再利用不同解算方式和不同改正模型对基线解算精度进行比较,验证了LGO、TGO和Pinnacle能够在不同长度的基线范围内解算出高精度的成果。根据工程的精度要求,可以选用不同商业软件进行数据处理,对GPS数据处理方法进行了有益的探索。     

GPS精密数据处理基准统一方法探讨

就GPS精密数据处理工作中的基准统一方法进行了探讨,陈述了基线处理时统一基准和平差处理时统一基准的基本原理,通过案例分析了两种不同基准统一方法所得到的三维速度估值的差异,建议在现今地壳运动速度场研究工作中,采用第二种方法进行GPS精密数据处理。     

海域水环境监测系统开发——青岛胶州湾实例研究

介绍了国外海洋环境监测技术的监测方式、监测平台、监测要素等内容发展研究现状,总结了当前我国监测技术面临的主要问题。在此基础上,以青岛胶州湾海域为研究对象搭建了海洋水环境监测系统,该系统可通过水下传感器对水体中的p H值、温度、盐度、溶解氧、叶绿素、氮、磷含量等指标进行监测,并通过GPRS模块将数据实时传输到位于陆上的数据监测中心,当数据显示超标时,本系统还可根据海上监测仪器所在位置确定污染区域和范围,指导监测车迅速开展陆地污染源分析,并做出快速应对决策以控制污染物。     

PS-InSAR与DS-InSAR监测城市地面沉降的精度检验与分析

为检验PS-InSAR和DS-InSAR监测技术的可靠性,利用覆盖上虞区的23景Sentinel-1影像,分别采用PS-InSAR和DS-InSAR技术进行数据处理,获得了两组上虞区的地表沉降信息,并用上虞区的二等水准监测数据进行精度检验与分析。研究结果表明,二等水准测量与PS-InSAR和DS-InSAR结果的互差主要分布在-5~+5mm/年范围内,说明PS-InSAR和DS-InSAR监测地面沉降结果可靠。     

原位监测技术在西沙群岛珊瑚礁生态系统中的应用

传统的珊瑚礁生态系统监测方法不能连续监测,无法监测到突发事件对珊瑚礁生态的影响,也很难定点对珊瑚礁群落进行监测,数据分析存在较大的局限性。原位监测技术集成了水质监测和水下成像技术,并实现了在线传输,在很多方面优于传统的监测方法。文章以西沙群岛赵述岛海域为实验海区,进行了珊瑚礁生态系统原位监测技术实验,实验内容包括pH值、溶解氧、浊度、叶绿素、盐度、水下录像以及实时在线传输。系统运行一年后,获得了水质、珊瑚覆盖率、种群数量和鱼类密度等数据的变化,进而判断实验海区的珊瑚礁生态系统正在恢复。通过在实验海区的实验,说明该原位监测技术是可行的,可以将监控站点推广至整个西沙群岛的岛礁,而不局限于永兴岛附近海域,监控数据可以服务于珊瑚礁生态恢复、保育和资源利用。     

TEQC及其绘图软件在GNSS数据预处理中的改进研究

在分析TEQC软件工作原理的基础上,对其绘图工具进行二次开发,实现了多种图形的可视化查询,对基于TEQC的数据预处理模式进行改进,提出了一种分段自动化预处理方法。采用实测GPS控制网数据进行试验,结果表明:自动化预处理能够合理提取高质量数据,减少人工操作,优化数据处理效率,有效提高基线解算的质量。     

基于Cressman优化算法的海洋矢量数据插值方法研究

随着海洋监测技术的发展,多源、异构、多维的海洋数据成指数激增。当前用于海洋数据的插值技术存在处理速度慢、读取效率低等问题,难以满足数据处理的需要。针对具有空间分布特性的海洋矢量数据,本文旨在研究一种高效的插值方法,首先基于Moran’s I对矢量数据进行空间相关性分析,根据数据间的聚类程度对数据集进行冗余度处理,然后基于Cressman插值算法对处理后的矢量数据进行插值展示。最后,以某区域的流场数据进行仿真,验证了基于Cressman插值优化算法的合理性和可行性。     

高速公路软土地基沉降变形监测分析与预报

通过对高速公路软土地基沉降变形监测的非等步长观测序列进行数据处理后,变成等步长的数据序列,运用GM(1,1)模型进行变形分析与预报,得出了有益的结论。     

2011年日本Mw 9.0级地震的GPS响应研究

2011年3月11日日本宫城县以东太平洋海域发生Mw9.0级特大地震,造成了地表的严重错位并引发海啸。文中利用位于日本及周边国家的IGS站和国家海洋局GPS业务站观测数据,采用作者研制的精密单点定位(PPP)软件UniP,对此次地震的GPS数据响应进行了研究。结果表明:(1)GPS观测数据能清晰、连续地记录震时地表形变的过程,我国CHAN,NCST等站点水平方向的震时最大位移在10 cm以内,高程方向的震时最大位移在15 cm以内,且形变以可恢复性的弹性形变为主。(2)我国距震中较远,受此次日本地震的影响较小,且大部分站点是在东坐标方向出现不同程度的震后永久性位移。其中CHAN站点的震后位移最为明显,东向形变量为(1.8±0.11)cm;NCST、NLHT站点次之,东向形变量分别为(1.1±0.26)cm和(1.0±0.18)cm。(3)地震波传输到国家海洋局GPS业务站NCST、NLHT等的时间约为10 min,比海啸在深海的传播速度快约14倍,可为海啸预警提供所需的时间差。这些结果显示出GPS能够为地震监测和动力学特征研究提供有价值的基础资料,也表明中国沿海GPS业务观测系统在海底地震监测、海啸预警服务中的应用潜力。     

GPS-InSAR数据融合用于地表形变监测的研究

全球定位系统（GPS）和合成孔径雷达干涉测量（InSAR）集成技术在地表形变监测中具有广阔的应用前景。分析了GPS和InSAR两种技术融合的可行性，论述了GPS—InSAR融合技术的理论和方法，对其应用前景和存在的问题进行了探讨。     

基于GPRS/GPS的海上移动目标监测系统设计

提出了一种运用GPRS/GPS技术实现海上移动目标监控及位置测量的系统设计方案,介绍了监测系统的结构组成及工作原理,阐述了系统嵌入式平台搭建、GPS定位数据获取以及利用GPRS无线通信技术实现远距离数据传输的方案设计与实现,并提出了对海上移动目标异常状况的判断和处理方法。该方案能够满足海上移动目标远程监控及位置测量的要求,并可以有效地降低成本,便于在实际中进行推广和应用。     

The Ocean Loading Effect in the GPS Analysis: A Case Study in the Antarctic Peninsula Region

The accuracy of GPS data analysis for the vertical component has reached a level where the vertical crustal deformation due to the ocean tidal loading should be taken into consideration. Ocean loading affects in particular the results of the GPS analysis for those observation sets covering less than 24 hours. Especially in these cases, a correction for this phenomenon should be performed during the data analysis. On the other hand, it is possible to estimate the ocean loading effect from GPS data sets. In this way it is possible to validate models for the loading deformation derived from global ocean tide models.     

基于GPS信噪比数据观测海平面变化研究

近年来,GPS-R技术已发展成为一项监测地球环境变化的新技术。首先推导了GPS-R技术观测海平面变化的原理公式,接着描述了利用GPS信噪比(SNR)数据反演水位变化的处理流程,最后利用IGS站SC02的数据,基于自主研发的数据分析软件,反演了该站长达14年的海平面变化时间序列。通过与该站附近的验潮站数据进行对比,两者表现出很好的一致性,相关系数高达0. 96,两者较差的RMS为8cm。研究结果进一步验证了基于GPS信噪比数据监测海平面变化的可行性和可靠性。     

基于多源观测技术的海堤变形监测方法研究

海堤是沿海地区抵御潮水、防御台风的重要基础设施,海堤变形监测对于维护海堤安全至关重要。随着技术的进步,海堤变形监测技术在自动化、精细化及实时化的方向上,还有发展的空间,本文针对目前海堤变形监测技术手段,从空间、地面和水下三个方面入手,简述各技术手段的特性及其在海堤监测中的应用,客观分析各技术手段的特点、优势和不足;在对海堤监测技术手段综合比较的基础上,提出了建立空间、地面和水下一体化的海堤变形监测系统的建议。     

基于累积和算法的动态变形预警模型研究

利用GPS对构筑物进行动态变形监测,获取构筑物的动态变形序列,通过卡尔曼滤波处理变形时间序列,从而削弱相关噪声的影响,提取真实的变形信号,并通过FFT处理变形信号,验证其滤波效果.在分析累积和算法的前提下,构建构筑物预警模型,分析了平均运行长度及预警阈值等相关参数的选取原则.经实测数据分析,模型能有效检测到变形发生时刻,该方法能够提高GPS进行动态变形预警的可靠性,特别是为微小变形提供一定研究指导意义.     

Accuracy assessment of GPS/Acoustic positioning using a Seafloor Acoustic Transponder System

The accuracy of GPS/Acoustic positioning is crucial for monitoring seafloor crustal deformation. However, the slant range residual is currently the only indicator used to evaluate the precision of positioning seafloor transponders. This study employs a unique Seafloor Acoustic Transponder System (SATS) to evaluate the accuracy of GPS/Acoustic seafloor positioning. The SATS has three transponders and an attitude sensor in a single unit, which provides true lengths of transponder baselines and true attitude of the SATS to ensure assessment reliability and validity. The proposed approach was tested through a GPS/Acoustic experiment, in which an off-the-shelf acoustic system was used to collect range measurements. Using GPS/Acoustic geodetic observations, the positions of three transponders on the SATS were estimated by an optimization technique combined with ray-tracing calculations. The accuracy of the GPS/Acoustic seafloor positioning is assessed by comparing the true baselines and attitude with the results derived from the position estimates of the three transponders. A sensitivity analysis is conducted to investigate the robustness of the GPS/Acoustic positioning results to changes of sound speed. Experimental results demonstrate that the use of the SATS can help to assess the validity of the GPS and acoustic travel time measurements in the GPS/Acoustic seafloor positioning.     

变形测量数据采集自动化技术比较

对现有变形测量数据采集自动化的测量机器人技术、GPS技术、传感器技术、航空摄影测量技术、合成孔径雷达干涉测量技术进行了分析比较,并指出各种方法的优缺点。提出了综合各种技术优势,克服相应不足,进而组成综合数据采集自动化系统是今后变形测量数据采集自动化的发展方向。