基于GNSS突变位移探测文献综述

文献综述

随着GNSS技术的不断发展，接收机的成本不断降低，定位精度得到了显著提高,利用GNSS进行位移探测具有独立于天气，各站点之间不需要能见度，精度高，时间尺度大等优点[13]。

虽然通过GNSS坐标之间的差值可以直接得到位移，但由于测量误差的影响，如何在短时间内检测位移变化并有效提取位移仍然是一个挑战。

目前，大多数已有方法的位移检测过程都是逐个历元进行的，且容易受到粗差和观测噪声的影响。

通过查阅大量资料发现目前基于GNSS的位移检测一般研究思路是通过GNSS定位结果的时域差分来进行的。

根据测量周期和测量方式可分为长期和短期位移监测，长期位移检测通过重复GNSS静态测量，周期一般为数月以内，短期检测通过GNSS动态定位结果获得.现已有大量的研究将GNSS应用于位移探测，包括滑坡监测，建筑物变形等领域，有国外学者将GPS位移监测与传统位移探测技术对比并经过实验结果表明GPS的水平垂直测量精度都明显优于传统测绘技术，其基本原理是对需要观测的区域进行重复的GPS测量，通过连续两次GPS测量的坐标差得到位移数据，结果表明GPS是研究和监测位移的可靠方法[14]。

另外有学者提出用滤波模型来捕捉突变不同的滤波代表不同的变形类型，由于坐标时间序列是逐历元处理的，极其容易受到测量误差的影响，并且没有详细描述出具体的变形监测机制。

也有一些研究提出一种基于聚类的动态变形分析法由于其再真实数据上表现不佳有一定局限性，也只适合应用于离线应用。

国内研究方向为基于GNSS实时定位和时间序列分割的组合方法，以GNSS实时定位得到的时间序列作为基本处理单元。

在位移检测之前，利用小波分解法对信号进行重构并提取突变分量形成检测窗口，根据分割指标进行分割，找到可能的变化点然后测试分割点是否为改变点。