[发明专利]一种高边坡形变监测方法及系统

摘要

本发明提供的一种高边坡形变监测方法及系统，消除载波观测值粗差，使用无偏估计法消除残差，计算单差几何距离，每个监测站相对于基准站做载波单差运算，联立所有同步观测卫星的载波单差表达式，对相邻两个历元的载波单差矩阵做差分，建立历元间的基线向量变化量与单差接收机时钟差变化量的矩阵方程，运用最小二乘法计算出高边坡三维形变量上述监测方法，大大提高了监测效率和监测精度；在基准站和各监测站均设置GPS接收机，各监测站的监测数据通过基于TCP/IP通信协议的LXI发现机制经交换机传输至基准站，监测数据的准确性不受环境影响，且不会出现误传、错传等，既提高环境适应性，又提高监测精度。

主权项

1.一种高边坡形变监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)消除载波观测值粗差：对基准站和每个监测站的载波观测值，分别进行历元间载波单差运算，剔除产生载波周跳的共视卫星数据，得到基准站和每个监测站的实测数据；基准站和每个监测站在每个历元的实测数据对应的共视卫星，为同步观测卫星；步骤(2)使用无偏估计法消除实测数据的残差：步骤(21)对每个监测站相对于基准站的实测数据，分别在历元间载波单差的基础上进行监测点间的载波差分，得到每个监测站相对于基准站的载波双差数组；步骤(22)分别计算每个监测站相对于基准站的载波双差数组的平均值和标准差；若载波双差数组中的某一元素与平均值相减后的绝对值超过2倍标准差，则将元素替换为平均值；否则，保留该元素；得到每个监测站的精确数据；步骤(3)求高边坡三维形变量：步骤(31)计算每个监测站相对于基准站，到各个同步观测卫星的单差几何距离；步骤(32)针对同一颗同步观测卫星，对每个监测站相对于基准站的精确数据进行载波单差运算，得到每个监测站相对于基准站的载波单差表达式；步骤(33)将步骤(31)所得的单差几何距离分别代入步骤(32)所得的对应载波单差表达式中，得到每一颗同步观测卫星的载波单差方程；联立所有同步观测卫星的载波单差方程，得到载波单差矩阵方程；并对相邻两个历元的载波单差方程做差分，得到载波双差方程，联立各个载波双差方程，得到载波双差矩阵方程；步骤(34)建立历元间的基线向量变化量与单差接收机时钟差变化量的矩阵方程；步骤(35)联立步骤(33)的载波双差矩阵方程以及步骤(34)的矩阵方程，运用最小二乘法计算出高边坡三维形变量；步骤(4)当高边坡三维形变量超出阈值，说明有发生地质灾害的风险。