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近十几年来,随着3S技术的快速进步,变形监测技术也在不断向前发展。GPS技术因其拥有定位迅速、定位精度高、观测自动化、全天候作业、测站间无需通视以及能够同时确定三维坐标等特点,在变形监测中得到广泛应用。GPS卫星信号受到GPS接收机随机噪声、电离层折射、对流层折射、多路径效应等多种误差源的干扰,如何在测站上空不开阔、多路径效应比较严重的高原山区水库边坡观测环境下,发现并削弱这些误差源的影响,得到比较好的变形观测结果,是一个具有重要理论意义和应用价值的研究课题。小波分析因其具有优良的去噪效果和时频局部化分析功能等特性,目前已经广泛应用到信号处理中。运用小波分析可以将信号分解到不同尺度上,得到信号在各个尺度上的分量值,并且还能将信号进行不失真重构。GPS变形监测信号中包含各种频率成分,但是有效的信息集中在低频段,干扰信息分布在高频段,因此可以通过小波分析消除高频段的干扰,然后提取低频段有效的信息,提高变形监测的精度。论文围绕小波理论研究基于小波分析的GPS变形监测数据去噪方法,采用VC++语言、以MATLAB为平台,编制基于小波分析的RINEX格式的GPS数据预处理软件,并采用不同的小波分析策略对实测的GPS变形监测数据进行消噪预处理。研究以提高基线解算质量和最终网平差精度为目标,并通过研究和分析给出高原山区水库边坡变形监测环境下小波消噪的最优方法,用以消除接收机随机噪声和多路径影响。最后结合实际工程的观测结果,采用GPS数据后处理软件进行试验研究,验证了研究中提出的小波分析用于GPS变形观测数据消噪方法的有效性。本文主要做了以下几方面的研究工作:(1)对GPS变形监测技术、小波分析理论的发展和国内外研究现状进行了回顾,总结了GPS变形监测技术和小波分析在测绘领域应用中存在的一些问题。(2)阐述了傅里叶变换到小波分析的发展过程,对小波分析原理进行介绍并分析了最大尺度确定的问题。(3)研究GPS信号的噪声特性,对提取出的原始卫星观测值信号、单差观测值信号、双差观测值信号进行了小波分解,分别研究其高频部分的特点。对小波滤波去噪方法进行研究,主要研究了小波变换阂值去噪法,并从纯粹信号处理的角度给出了小波去噪效果的评价指标。(4)采用VC++语言、以MATLAB为平台,运用面向对象的思想,编制了基于小波分析的RINEX格式的GPS数据预处理软件(GPS Pre_Process Software)。(5)将基于小波分析的RINEX格式的GPS数据预处理软件(GPS Pre_Process Software)应用到阿海水电站水库影响待观区GPS变形监测数据预处理中,设计了4组实验,验证了小波分析对GPS变形监测数据的去噪效果。本文的第五章是实验算例,分析实验结果可以看出,基于小波分析的GPS信号小波去噪方法具有较好的去噪效果,采用合适的小波函数、分解层数、阈值确定原则、阈值函数和阈值重调方法,能够很大程度上消除GPS观测数据中的接收机随机噪声和多路径效应等影响,并且使信号的信噪比得到较大的提高,从而提高基线解算的精度,得到更优的网平差结果