強(qiáng)干擾環(huán)境下GNSS變形監(jiān)測(cè)坐標(biāo)時(shí)間序列的誤差處理與趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究.pdf

1、變形監(jiān)測(cè)是對(duì)被監(jiān)測(cè)的變形體進(jìn)行測(cè)量，以確定其空間位置及內(nèi)部結(jié)構(gòu)隨時(shí)間變化的特征。GNSS變形監(jiān)測(cè)因其全天候自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為該領(lǐng)域最主要的技術(shù)手段。通過GNSS變形監(jiān)測(cè)獲得更加精確的變形體失穩(wěn)信息，對(duì)由于變形體失穩(wěn)引發(fā)的滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防具有重要借鑒意義。
　　基于GNSS導(dǎo)航定位系統(tǒng)的變形體位移監(jiān)測(cè)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)形變位移值的實(shí)時(shí)觀測(cè)和記錄，而且同時(shí)將與變形位移有關(guān)的時(shí)間、空間、頻率信息記錄下來，可以更好的為后期

2、數(shù)據(jù)分析服務(wù)。但GNSS變形監(jiān)測(cè)易受到外界環(huán)境的干擾，其數(shù)據(jù)序列中也包含了大量的粗差、噪聲等干擾信息，容易對(duì)后續(xù)分析造成誤導(dǎo)。因此，本文以某露天礦邊坡為工程背景，結(jié)合GNSS變形監(jiān)測(cè)坐標(biāo)時(shí)間序列，深入地對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)預(yù)處理和變形趨勢(shì)預(yù)測(cè)理論開展研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）基于小波分析的3σ粗差剔除。以小波分析極佳的時(shí)頻特性為基礎(chǔ)，利用小波分解的低頻部分提取變形趨勢(shì)，對(duì)觀測(cè)的真值進(jìn)行擬合估計(jì)，同時(shí)結(jié)合3σ準(zhǔn)側(cè)對(duì)長(zhǎng)數(shù)據(jù)序列的識(shí)別、

3、處理能力，提出基于小波分析改進(jìn)的3σ粗差剔除法。并結(jié)合仿真算例和實(shí)際工程案列研究，證明了該方法的有效性。
　?。?）基于譜指數(shù)和改進(jìn)半軟閾值法的噪聲特征分析與消除。從GNSS坐標(biāo)時(shí)間序列噪聲影響因素出發(fā)，利用譜指數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)含噪特性進(jìn)行分析。針對(duì)具有不同含噪特性的數(shù)據(jù)信號(hào)，以現(xiàn)有軟、硬閾值法以及半軟閾值消噪理論為基礎(chǔ)，分別利用改進(jìn)半軟閾值法和小波-香農(nóng)熵混合法對(duì)隨機(jī)特性明顯的數(shù)據(jù)序列和傳統(tǒng)以白噪聲為主的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行消噪，豐富了消噪

4、方法的選取和適用性。
　?。?）耦合灰色系統(tǒng)和分形幾何的時(shí)間序列預(yù)測(cè)研究。在對(duì)灰色理論下的GM（1,1）模型和分形理論下的改進(jìn)變維分形模型研究的基礎(chǔ)上，提出利用GM（1,1）改正分形模型分維數(shù)的方法，將兩個(gè)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行組合，得到改進(jìn)分形-灰色組合預(yù)測(cè)模型，不僅提高了模型預(yù)測(cè)精度，而且擴(kuò)大了其適用范圍。
　　基于GNSS監(jiān)測(cè)坐標(biāo)時(shí)間序列，通過分析強(qiáng)干擾環(huán)境下數(shù)據(jù)序列誤差形成機(jī)理，結(jié)合巖土工程學(xué)、測(cè)繪工程以及統(tǒng)計(jì)學(xué)等相關(guān)理論，從