应用GPS进行形变监测具有全天候、可实时、精度高等特点。基于GPS开发实时、自动解算的形变监测系统,对于矿区的地表形变监测和灾害预警具有重要意义。矿区的地表形变如沉降、塌陷、地裂缝、边坡失稳等都会对矿区安全生产造成灾害性的影响。从安全生产的角度,自动形变监测系统有助于科学的评价区域的安全状态,减少由于灾害而造成的人员和财产的损失。本文对GPS形变监测自动解算与分析系统的基本理论、方法和实现技术进行了具体的研究,主要包括以下内容:首先,对全球导航卫星系统GNSS的现状和动态、理论和技术,以及形变监测系统的应用现状进行了分析总结,分析表明综合GPS、测量机器人和其它技术的集成形变监测系统是地表形变监测的有效实用技术和发展趋势。阐述了GPS相对定位数据处理的主要步骤以及本文软件解算系统所采用的卫星位置计算、电离层改正、对流层改正、周跳探测和修复、整周模糊度确定等处理方法和使用技巧。给出了单基线解算在矿区形变监测的应用实例,对三个区域的形变监测单基线解算结果进行了初步分析,指出单基线解算对于矿区形变分析计算是有效的、实用的。结合矿山地表形变的特点和矿区地表形变监测的主要技术,设计了综合的矿山地表形变监测系统的集成方案和总体构架。并以GPS形变监测系统为例,设计了GPS形变监测系统的结构和功能。使用VB语言开发了GPS形变监测自动解算与数据分析系统,初步实现了数据接收与存储、定时自动解算等功能,并结合实例分析了基线解算的精度,结果显示开发的GPS形变监测自动解算与数据分析系统处理基线的结果与商用软件处理基线的结果相差在5mm以内。