一种GNSS基站群联合IGS基准站作为控制网的方法与流程

本发明涉及变形监测领域，尤其涉及一种gnss基站群联合igs基准站作为控制网的方法。

背景技术：

1、鉴于水电站对于国计民生的重要作用，其安全监测对于保障水电站的正常运行和防范潜在的灾害事故具有至关重要的作用。其中，由于gnss定位技术具有速度快﹑精度高﹑全天侯﹑费用省﹑自动化程度高等优点，已在大地测量﹑精密工程测量﹑地壳形变监测得到了广泛应用，这对于水电站安全监测提供了新的解决思路，它能够及时发现并处理潜在的安全隐患，防范和减少水电站的各类事故和灾害风险，确保水电站的安全稳定运行。同时，水电站gnss安全监测数据也能为水电站的维护和管理提供参考，优化水电站的运行效率和发电量，降低运行成本，提高经济效益。因此，水电站安全监测对于保障水电站的正常运行和维护社会稳定具有非常重要的意义。

2、现有技术中通常采用传统光学水准网对形变进行监测，现有光学监测设备对天气依赖性强，测量时对人员要求高，且无法保证精度稳定，自动化程度较低，导致测量效率慢，测量成本高的问题。且有大坝库区条件受到天气限制较大的问题，无法持续稳定的进行监测，但又需要在测量精度达标的情况下实时监测大坝周围情况，与传统光学水准测量手段对比，gnss不受天气影响、实时性强、自动化程度高，是理想的可替代水准测量技术方案之一。因此，开展gnss拟合高程代替水准测量的可行性分析，具有重要的现实意义。

3、所以如何能够提供一种gnss拟合测量的方法成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种gnss基站群联合igs基准站作为控制网的方法，用以解决现有技术中传统光学水准测量受到制约因素较多，测量不便的问题。

2、为了实现上述目的，本发明技术方案提供了一种gnss基站群联合igs基准站作为控制网的方法，包括：获取多gnss基站的融合结果；其中，所述融合结果是基于各所述gnss基站的不同组合计算的；根据所述融合结果和igs基准站进行稳定性分析；计算由所述gnss基站和所述igs基准站构成的控制网的可靠性；根据可靠性结果和所述稳定性分析结果结合测量误差判断所述控制网所符合的水准网级别，根据判断结果将控制网代替所述相应级别的水准网进行测量。

3、作为上述技术方案的优选，较佳的，获取多gnss基站的融合结果，包括：

4、

5、其中，n表示gnss基站个数，σij表示权重，取值范围为(0,1)，xi表示基线解算结果坐标。

6、作为上述技术方案的优选，较佳的，根据所述融合结果和igs基准站进行稳定性分析，包括：在itrf框架下以所述融合结果为基准站与所述igs基准站进行长期的单天解算，进行稳定性分析，判断所述基准点是否存在局部运动；其中，所述长期为预设的时间周期。

7、作为上述技术方案的优选，较佳的，进行稳定性分析还包括，对至少2个所述基准站的基线时间序列分析，判断各所述基准站之间是否存在相对的运动，获取各所述基准站之间的非线性变形趋势。

8、作为上述技术方案的优选，较佳的，根据稳定性分析结果基于各所述igs基准站确定测区内稳定gnss基站，基于各所述稳定gnss基站测量所述测区内其他测点是否产生形变。

9、作为上述技术方案的优选，较佳的，所述计算由所述gnss基站和所述igs基准站构成的控制网的可靠性，包括：

10、计算所述控制网的总体可靠性：

11、

12、式中，τ为控制网的平均可靠性指标，np为点位数，s为独立观测基线数；

13、计算每个gnss基站和每个igs基站的观测值的内部可靠性：

14、观测值的内部可靠性ri为：

15、ri＝(qvvp)ii

16、且满足

17、

18、其中，r为每个gnss基站和每个igs基站所在网的多余观测数目，ri为观测值li的多余观测分量。

19、作为上述技术方案的优选，较佳的，总体可靠性大于三分之一。

20、作为上述技术方案的优选，较佳的，在计算所述可靠性之后，计算所述控制网的灵敏度w，包括：

21、

22、根据显著水平和检验功效得到系数δ，根据相邻两期控制网观测的联合单位权中误差为σ0，结合水平位移量协因数阵的逆阵，进行谱分解并得出分解后的对角阵λ和特征向量矩阵得到的λmax，计算所述灵敏度w。

23、作为上述技术方案的优选，较佳的，根据可靠性结果和所述稳定性分析结果结合测量误差判断所述控制网所符合的水准网级别，包括：在所述可靠性结果满足阈值、所述稳定性分析结果满足要求的条件下，进行测量，获取所述测量误差；测量误差包括偶然中误差和往返测高差不符值，根据所述测量误差所在的水准网等级使用所述控制网替代所述水准网。

24、本发明技术方案提供了gnss基站群联合igs基准站作为控制网的方法。获取多gnss基站的融合结果；其中，融合结果是基于各所述gnss基站的不同组合计算的；根据融合结果和igs基准站进行稳定性分析；计算由gnss基站群和所述igs基准站构成的控制网的可靠性；根据可靠性结果和所述稳定性分析结果结合测量误差判断所述控制网所符合的水准网级别，根据判断结果将控制网代替相应级别的水准网进行测量。

25、本发明的优点是通过计算gnss基站群联合igs基准站组成的控制网的相关数据，确定当前控制网所能够代替的水准网等级。确定后基于这些gnss基站监测测区内各测点，并得到相应等级的水准网数据，实现了gnss替代传统光学水准测量设备的目的。解决了现有技术中传统光学水准测量受到制约因素较多，测量不便的问题。

技术特征：

1.一种gnss基站群联合igs基准站作为控制网的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多gnss基站的融合结果，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述融合结果和igs基准站进行稳定性分析，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述进行稳定性分析还包括，对至少2个所述基准站的基线时间序列分析，判断各所述基准站之间是否存在相对的运动，获取各所述基准站之间的非线性变形趋势。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括，根据稳定性分析结果基于各所述igs基准站确定测区内稳定gnss基站，基于各所述稳定gnss基站测量所述测区内其他测点是否产生形变。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括，所述计算由所述gnss基站和所述igs基准站构成的控制网的可靠性，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述总体可靠性大于三分之一。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，在计算所述可靠性之后，计算所述控制网的灵敏度w，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据可靠性结果和所述稳定性分析结果结合测量误差判断所述控制网所符合的水准网级别，包括：

技术总结本发明提供GNSS基站群联合IGS基准站作为控制网的方法。获取多GNSS基站的融合结果；根据融合结果和IGS基准站进行稳定性分析；计算由GNSS基站群和IGS基准站构成的控制网的可靠性；根据可靠性结果和稳定性分析结果结合测量误差判断控制网所符合的水准网级别，根据判断结果将控制网代替相应级别的水准网进行测量。优点是通过计算GNSS基站群联合IGS基准站组成的控制网的相关数据，确定当前控制网所能够代替的水准网等级。确定后基于这些GNSS基站监测测区内各测点，并得到相应等级的水准网数据，实现了GNSS替代传统光学水准测量设备的目的。解决传统光学水准测量受到制约因素较多，测量不便的问题。技术研发人员：杨会臣,郑璀莹,武志刚,贾金生,赵志华,赵春,马正龙,李积强,何欣,郑理峰,李卓骏,孙剑,李爱丽,岳子·文轩丞稷,马基栋,赵灏,张海霞受保护的技术使用者：中国水利水电科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/16