突发性地质灾害的高精度准实时GPS监测关键技术研究

由于突发性地质灾害发生的突然性和巨大的危害性，对其实施高精度快速监测和预警是目前地质灾害监测研究中亟待解决的难点问题。受GPS观测数据质量和数据处理方法的限制，目前的GPS动态定位技术还不能够有效地对突发性地质灾害进行快速监测和预警。为了突破这些技术难点，本项目以突发性地质灾害所处特殊环境条件为约束，以GPS载波相位整周模糊度快速解算方法为研究核心，在已有GPS动态定位算法和GPS观测误差处理方法的研究基础上，深入开展GPS准实时定位观测误差的综合处理技术研究，探索恶劣环境条件下多路径效应、信号衍射误差、观测噪声和大气延迟等对GPS监测数据的影响规律，建立突发性地质灾害高精度准实时GPS监测模型和基于地质力学机理的突发性地质灾害预测预报模型，最终为突发性地质灾害进行快速监测和预警提供技术支持，以高精度、高效率、高自动化、高适应性和低成本的GPS监测技术方案为防灾减灾和国民经济建设提供服务。

突发性地质灾害的高精度快速监测和预警是目前地质灾害监测研究中亟待解决的难点问题。本项目围绕突发性地质灾害高精度准实时GPS监测中的高精度准实时GPS定位算法、观测误差处理算法和预测预报方法等关键技术问题进行了探索和研究，提出了基于TIKHONOV正则化的短基线单历元模糊度解算方法和基于Melbourne-Wübbena组合和Geometry-Free组合的单历元模糊度解算方法，建立了基于气象数据的区域对流层天顶延迟模型和区域电离层延迟改正模型，同时还对卫星钟差模型和卫星钟差实时估计与预报方法、GPS实时动态精密单点定位算法，以及突发性地质灾害变形机理与预测预报理论、技术和方法进行了深入研究，并在此基础上初步构建了以GPS单历元动态定位技术和实时精密单点定位技术为基础的突发性地质灾害高精度准实时GPS监测理论、方法及其系统框架，开发了一套适用于突发性地质灾害监测的基于基准站改正信息的GPS精密单点定位软件，为突发性地质灾害进行快速监测和预警提供了一套较完善的技术方案。