变形监测新方法及其应用

前言

第一章 绪论

1.1 变形监测内容和目的意义

1.2 变形监测的特点

1.2.1 精度要求高

1.2.2 重复观测

1.2.3 综合应用各种监测方法

1.2.4 数据处理要求严密

1.2.5 多学科的配合

1.3 变形监测方法

1.3.1 常规的大地测量方法

1.3.2 特殊的大地测量方法

1.3.3 GPS测量

1.3.4 摄影测量方法

1.4 变形监测新技术

1.4.1 合成孔径雷达干涉测量技术

1.4.2 GPS一机多天线技术

1.4.3 激光扫描技术

1.4.4 伪卫星定位技术

1.4.5 其他光电技术

参考文献

第二章 卡尔曼滤波方法及其在变形监测中的应用

2.1 概述

2.2 卡尔曼滤波方法

2.3 基于卡尔曼滤波的边坡变形预报

2.3.1 状态方程的建立

2.3.2 观测方程的建立

2.3.3 卡尔曼滤波初值确定

2.4 实例分析

2.4.1 边坡形变量估计与预报

2.4.2 边坡滑动趋势分析

参考文献

第三章 GPS一机多天线方法及应用

3.1 问题的提出

3.2 GPS一机多天线方法设计思路

3.3 GPS多天线控制器开发

3.4 基于GPS多天线技术的变形监测系统设计

3.4.1 数据处理中心功能设计

3.4.2 数据传输方式

3.4.3 GPS多天线控制系统

3.4.4 供电系统设计

3.5 变形监测结果与分析

参考文献

第四章 基于GPS一机多天线自动化边坡变形监测系统

4.1 边坡变形监测现状

4.2 边坡自动化变形监测系统总体结构

4.2.1 数据采集

4.2.2 数据传输

4.2.3 监控中心

4.2.4 数据管理及变形分析

4.2.5 预报预警

4.3 边坡变形监测控制网

4.3.1 基准点选择

4.3.2 边坡工程监测网布置

4.3.3 抗雷击

4.3.4 基准站和监测点保护

4.4 GPS数据处理与变形量解算

4.4.1 GPS单历元定位算法

4.4.2 边坡变形建模

4.5 边坡变形预测预报

4.5.1 多项式拟合方法

4.5.2 边坡预报模型的建立

4.5.3 估计系数显著性检验

4.6 小湾电站高边坡远程自动化变形监测系统

4.6.1 工程概况

4.6.2 小湾电站2号山梁堆积体

4.6.3 2号山梁高边坡变形监测系统设计与实现

4.6.4 监测成果与分析

4.6.5 2号山梁变形监测数据管理信息系统

参考文献

第五章 伪卫星定位技术及其提高定位精度分析

5.1 问题的提出

5.2 伪卫星导航电文

5.3 伪卫星地面设备

5.3.1 简单式伪卫星发射器

5.3.2 脉冲式伪卫星发射器

5.3.3 同步式伪卫星发射器

5.4 伪卫星定位模式

5.4.1 单独伪卫星定位模式

5.4.2 伪卫星和GPS组合定位模式

5.4.3 伪卫星逆向定位模式

5.5 伪卫星定位关键技术

5.5.1 远近效应问题

5.5.2 对流层延迟估计

5.5.3 多路径效应误差估计

5.5.4 时间同步问题

5.6 采用伪卫星技术提高定位精度分析

5.6.1 精度因子的概念

5.6.2 精度因子的极值讨论

5.7 东江大坝应用实例分析

5.7.1 工程概况及卫星定位的问题

5.7.2 伪卫星对精度因子的影响

参考文献

第六章 GPS和伪卫星组合定位方法用于变形监测

6.1 伪卫星增强GPS精密定位概念

6.2 GPS和伪卫星组合定位

6.2.1 伪卫星定位观测方程

6.2.2 GPS和伪卫星组合定位观测方程

6.3 组合定位误差分析

6.3.1 非线性化误差分析

6.3.2 GPS卫星位置偏差分析

6.3.3 伪卫星位置偏差对组合定位精度的影响

6.3.4 基于组合观测量的伪卫星时钟误差估计

6.4 GPS伪卫星组合定位模糊度解算

6.5 伪卫星多路径误差和对流层延迟误差估计

6.5.1 伪卫星多路径误差估计

6.5.2 伪卫星对流层延迟误差估计

6.6 GPS伪卫星组合定位软件设计

6.6.1 观测数据的采集与记录

6.6.2 数据预处理

6.6.3 周跳检测和修复

6.6.4 基线向量解算

6.7 实例分析

6.7.1 实验概况

6.7.2 数据处理与结果分析

参考文献

第七章 合成孔径雷达干涉测量技术用于地表变形监测

7.1 概述

7.2 InSAR的发展概况

7.3 InSAR工作原理及数据处理流程

7.4 D-InSAR技术

7.5 InSAR／GPS集成技术用于地表变形观测

7.6 InSAR在地表变形测量中应用

7.6.1 利用InSAR技术获取数字高程模型(DEM)

7.6.2 D-InSAR技术监测地表沉降

7.6.3 D-InSAR技术监测地震形变

参考文献

《变形监测新方法及其应用》系统地介绍了作者近几年在变形监测方面的研究成果，重点是变形监测的新方法，包括GPS一机多天线方法、GPS和伪卫星组合定位方法及合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术。书中，理论方法的研究和实际工程的应用并重，所介绍的应用实例均来源于课题组完成的国家大型工程项目。《变形监测新方法及其应用》可作为高等院校土木工程和测绘工程类研究生和高年级本科生的教学参考书，也可供测量工作者以及相关专业的技术人员参考。