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1　引论 1

1.1　全球定位系统（GPS）应用现状 1

1.1.1 全球定位系统（GPS）简介 1

1.1.2　全球定位系统（GPS）应用 3

1.1.3　全球定位系统（GPS）在变形监测中的应用 8

1.2　GPS变形监测信息获取方法的现状 10

1.2.1 变形监测模式 10

1.2.2　GPS数据处理方法简介 12

1.2.3 变形监测数据处理方法简介 16

1.3　本书研究的主要内容 18

1.3.2　周期性重复监测网数据处理方法研究 19

1.3.1 直接解算变形信息的似单差方法研究 19

1.3.3　GMDPS软件包的研制 20

2　单历元解算GPS变形监测信息的似单差方法 21

2.1　GPS定位的基本观测方程 21

2.1.1 伪距测量的基本观测方程 21

2.1.2　载波相位测量的基本观测方程 23

2.2　载波相位双差观测方程 25

2.2.1 载波相位单差观测方程 25

2.2.2　载波相位双差观测方程 26

2.2.3　载波相位双差观测方程的线性化 27

2.3　GPS变形监测信息单历元解算的似单差模型 28

2.3.1 高精度GPS变形监测的特点 28

2.3.2　GPS变形监测信息单历元解算的似单差模型 29

2.4.1 双差模糊度的约束解 33

2.4　GPS变形监测信息单历元解算的似单差模型的算法 33

2.4.2　变形信息的解算 34

2.5　测试算例与基本结论 36

2.5.1　简单试验数据 36

2.5.2　基本结论 36

2.5.3　似单差法的特点 39

3　误差改正模型及质量评价 40

3.1　误差改正模型 40

3.1.1 与卫星有关的误差 41

3.1.2 与传播路径有关的误差 44

3.1.3　与接收设备有关的误差 56

3.1.4　其他误差 62

3.2　模型误差的分析与改善 63

3.3　单历元解算变形信息的质量评价 66

3.4　小结 67

4　监测方案的研究 68

4.1　对起算数据的精度要求 68

4.1.1 监测工程本身的要求 68

4.1.2　模型本身的要求 70

4.2　对变形量的要求 74

4.3　采样率的选择 75

4.4　对同步观测卫星数的探讨 79

4.5　小结 81

5　GPS监测网质量评价与抗差估计 82

5.1　外业观测成果检核 83

5.1.1 同步边观测数据的检核 83

5.1.2　重复边观测的检核 83

5.1.3　同步环闭合差的检核 84

5.1.4　异步环闭合差的检核 85

5.2　GPS网空间无约束平差的质量评价 86

5.2.1　GPS网空间无约束平差模型 88

5.2.2 GPS网精确度评价 89

5.2.3 GPS网可靠性评价 90

5.2.4 GPS网置信度评价 94

5.3　抗差估计基本原理 95

5.3.1　抗差估计的必要性 95

5.3.2　抗差估计的特点 96

5.3.3　抗差估计基本原理 97

5.4　基于标准化残差的相关观测抗差估计模型 99

5.4.1 观测误差对参数LS估计的影响 99

5.4.2　相关观测抗差估计模型 101

5.4.3　基于抗差估计的GPS网精确度计算公式 102

5.5 GPS自由网平差成果的转换 104

5.5.1 经典自由网平差成果转换为秩亏平差成果 104

5.5.2 经典自由网平差成果转换为拟稳平差成果 106

5.6 GPS监测网基准点位移及观测粗差的抗差估计方法 108

5.6.1 基准点位移和观测粗差联合影响的误差方程 109

5.6.2　基准点位移和观测粗差联合影响的抗差估计模型 110

5.6.3　算例与分析 111

5.7　小结 114

6 GPS监测网动态数据处理方法 117

6.1 GPS监测网动态数据处理Kalman滤波模型 117

6.1.1 Kalman滤波的状态方程和观测方程 117

6.1.2　标准Kalman滤波模型 120

6.1.3 GPS监测网形变分析 123

6.2 GPS监测网动态数据处理抗差Kalman滤波模型 124

6.2.1 观测粗差对状态向量的影响 124

6.2.2　抗差Kalman滤波模型 125

6.2.3　算例与分析 127

6.3　单历元变形信息序列的Kalman滤波算法 129

6.3.1 单历元变形信息序列的Kalman滤波方程 130

6.3.2 单历元变形信息序列的Kalman滤波算法 131

6.3.3　算例与分析 133

6.4　小结 137

7.1 GPS单历元直接解算变形信息软件简介 139

7.1.1 GPS单历元直接解算变形信息软件的主要功能与特点 139

7 GMDPS软件包的研制 139

7.1.2 GPS单历元直接解算变形信息软件系统流程 142

7.1.3 GPS单历元直接解算变形信息软件运行基本过程 143

7.2 GPS（监测）网数据处理软件简介 147

7.2.1 GPS（监测）网数据处理软件的主要功能与特点 147

7.2.2 GPS（监测）网数据处理主要功能软件简介 149

7.3　相关软件简介 154

7.3.1 常规平面（监测）网数据处理软件简介 154

7.3.2　水准（监测）网数据处理软件简介 155

7.3.3　GPS网平面坐标系统转换软件简介 157

7.3.4 GPS网高程系统转换软件简介 158

7.4　小结 160

结束语 162

参考文献 165