GPS变形监测与在线处理系统的研究与应用

论文摘要

GPS变形监测网不仅能为高精度定位服务,且在建立动态地心参考框架、地壳变形监测中发挥着重要作用。利用GAMIT/GLOBK软件进行变形监测,可充分联合多参考站的数据进行平差,获得区域范围内高精度的变形信息。但该软件的数据准备工作繁琐、解算配置参数复杂、功能命令需手工调试,同时缺少解算成果的可视化分析工具。基于以上分析,本文深入研究了高精度GPS变形监测数据处理的原理与方法,利用Bshell脚本集成松散的GAMIT/GLOBK命令集,实现GPS观测数据的自动化处理与质量检验；在B/S架构下基于Ajax原型,通过万维网共享与发布变形信息,构建具有桌面级应用标准的变形监测分析Web系统；提供在线解算测站ITRF框架坐标的服务。本文的目标是研制“基于B/S架构的GPS变形监测与在线处理系统”,包括“变形监测与在线处理Web系统”和“GPS自动解算系统”。主要研究工作如下：1)深入研究GAMIT/GLOBK软件的解算原理与流程,设计用于本系统的数据组织方式,以适用于变形监测自动化处理的需求。2)设计“GPS自动解算系统”的实现方案,关键是基于GAMIT/GLOBK软件进行二次定制,以实现GPS观测数据的自动化处理,同时提供高精度的变形信息。3)研究如何基于Ajax原型构建“变形监测与在线处理Web系统”,并结合WebService开发富Web的变形监测分析工具。4)研究在线处理的技术路线,以实时在线提交与解算GPS观测数据。5)设计多种实验方案,以检验“GPS自动解算系统”的解算成果是否符合变形监测的精度要求,“Web系统”的变形监测分析工具是否真实反映了地表的运动过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 GPS变形监测研究现状
• 1.2 B/S架构系统开发及应用
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 高精度GPS变形监测数据处理原理
• 2.1 GPS基本测量
• 2.1.1 GPS观测量及线性组合
• 2.1.2 GPS观测方程
• 2.2 GAMIT基线解算
• 2.2.1 GAMIT整周模糊度解算
• 2.2.2 数据处理流程
• 2.3 GLOBK平差处理
• 2.3.1 卡尔曼滤波
• 2.3.2 多天解联合平差
• 2.3.3 数据处理流程
• 2.4 变形信息提取及质量检验
• 第3章 系统总体设计
• 3.1 总体框架
• 3.2 系统总体功能设计
• 3.3 数据库设计
• 3.4 关键技术概述
• 第4章 变形监测与在线处理Web系统的设计与实现
• 4.1 查询分析子系统
• 4.1.1 测站信息
• 4.1.2. 场图模块
• 4.1.3 时序模块
• 4.2 数据管理子系统
• 4.3 在线处理子系统
• 4.4 系统管理子系统
• 第5章 GPS自动解算系统的设计与实现
• 5.1 预处理模块
• 5.2 变形监测自动化处理模块
• 5.3 在线处理模块
• 5.4 信息提取与入库模块
• 第6章 实验与分析
• 6.1 区域CORS解算精度分析
• 6.1.1 算例1 基线向量精度分析
• 6.1.2 算例2 不同框架坐标序列对比
• 6.2 场图分析
• 6.2.1 算例1 汶川地震前后位移场
• 6.2.2 算例2 某区域CORS2009年速度场
• 6.3 在线处理精度分析
• 6.3.1 算例1 区域网解算与CGO对比
• 6.4 小结
• 结论及展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文