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第1章 绪论1

1.1引言1

1.2全球导航卫星系统简介2

1.2.1 GPS2

1.2.2 GLONASS3

1.2.3 Galileo4

1.2.4北斗卫星导航系统4

1.2.5其他定位导航或增强系统6

1.3 GNSS基准站网的定义与应用7

1.3.1 GNSS基准站网的定义7

1.3.2 GNSS基准站网的功能与应用8

第2章GNSS基准站网的发展现状与分析9

2.1国际GNSS基准站网9

2.1.1全球GNSS基准站网9

2.1.2美国连续运行参考站网系统9

2.1.3加拿大主动控制网系统11

2.1.4欧洲永久网12

2.1.5德国卫星定位与导航服务系统12

2.1.6日本GPS连续应变监测系统12

2.2中国GNSS基准站网13

2.2.1行业级CORS13

2.2.2城市级CORS14

2.2.3省级CORS15

2.2.4中国国家级CORS的建设现状17

2.3中国区域GNSS网现状分析及建议17

2.3.1 GNSS基准站网迅速发展的必然性17

2.3.2我国连续运行基准站网建设存在的问题及思考19

第3章 高精度GNSS数据处理方法21

3.1 GNSS测量误差源分析21

3.1.1与卫星有关的误差21

3.1.2与传播路径有关的误差23

3.1.3与接收机、测站有关的误差24

3.1.4其他误差源25

3.2高精度GNSS数据处理的定位模式及考虑的主要因素26

3.2.1高精度数据处理中常用观测值及定位模式26

3.2.2高精度数据处理中考虑的主要因素及其影响27

3.3高精度GNSS数据处理软件32

3.3.1 GAMIT／GLOBK软件发展历史及现状32

3.3.2 GAMIT与GLOBK软件功能及组成33

3.3.3 GAMIT／GLOBK软件的安装42

3.3.4 GAMIT与GLOBK数据处理流程44

3.4基于子网划分的基准站网数据处理48

3.4.1概述48

3.4.2子网划分与公共站选择一般性原则48

3.4.3子网划分方法分析49

3.4.4公共站选择方法分析54

3.5基于整体解算的GNSS基准站网参数估计方法58

3.5.1现有参数估计方法评述58

3.5.2高性能法方程求逆方法研究61

3.6多系统融合数据处理68

3.6.1多系统融合定位的优势69

3.6.2多系统融合数据处理基本原理69

3.6.3多系统数据处理发展趋势71

第4章 整周模糊度分离与快速固定方法73

4.1引言73

4.2常用模糊度固定方法74

4.2.1取整法74

4.2.2区间判定法74

4.2.3最小二乘模糊度降相关平差法（LAMBDA）74

4.2.4 Melbourne-Wuebbena方法75

4.3参数消去-恢复法研究77

4.3.1研究背景77

4.3.2参数消去-恢复法研究现状78

4.3.3基于大规模基准站网的参数消去-恢复法78

4.3.4参数消去-恢复法解算效率与精度评判82

4.4基于参数消去-恢复法的模糊度固定策略85

4.4.1选择最优化最大无关双差模糊度映射算子d86

4.4.2基于参数消去-恢复法的模糊度固定方法88

4.5基于Carrier-range的GNSS大网数据处理新方法90

4.5.1基本原理90

4.5.2大规模GNSS网数据处理新方法92

4.5.3实例与分析92

第5章GNSS网络RTK和单频精密单点定位技术98

5.1常规RTK与网络RTK98

5.1.1常规RTK定位技术98

5.1.2网络RTK定位技术100

5.2网络RTK技术100

5.2.1虚拟参考站技术100

5.2.2区域改正参数方法103

5.2.3主辅站技术104

5.2.4综合误差内插法105

5.2.5网络RTK软件研究现状107

5.3网络RTK系统107

5.3.1系统组成及子系统定义107

5.3.2基准站子系统108

5.3.3系统管理中心子系统109

5.3.4用户数据中心子系统111

5.3.5数据传输子系统112

5.3.6用户应用子系统112

5.3.7系统数据流113

5.4基于非差改正数的网络RTK方法114

5.4.1模型构建114

5.4.2数据处理策略118

5.4.3算例分析118

5.5基于CORS的实时精密单点定位服务125

5.5.1构建参考网实时模型125

5.5.2单频用户实时解算模型126

5.5.3算例分析127

第6章 基于Internet的精密单点定位服务133

6.1精密单点定位在线服务系统发展现状133

6.1.1 CSRS-PPP134

6.1.2 Auto-GIPSY134

6.2精密单点定位（PPP）的数学模型136

6.2.1基本观测方程137

6.2.2传统无电离层组合模型138

6.2.3 UofC模型138

6.2.4无模糊度模型138

6.2.5模型分析139

6.3精密单点定位软件实现过程及结果分析140

6.3.1精密单点定位软件实现过程140

6.3.2精密单点定位（PPP）精度分析141

6.4 Web建站基础及技术145

6.4.1 Apache服务器和MySql数据库145

6.4.2 HTML和PHP网页编程语言146

6.4.3数据安全传输技术VPN146

6.5基于Internet的精密单点定位服务实现147

6.5.1网络模型服务设计147

6.5.2网站系统模块结构148

6.5.3网站后台管理功能模块150

第7章GNSS测站坐标时间序列分析154

7.1国内外研究现状154

7.1.1 GNSS坐标时间序列噪声模型的建立154

7.1.2地球物理效应对基准站非线性运动的影响155

7.1.3基准站虚假非线性位移的成因研究156

7.1.4基准站非线性位移的修正157

7.2 GNSS坐标时间序列分析采用的参考框架157

7.3 GNSS坐标时间序列的周期特征常用分析方法158

7.3.1谱分析158

7.3.2小波分析159

7.4 GNSS坐标时间序列的噪声特性常用分析方法160

7.4.1 GNSS基准站坐标所涉及噪声的数学描述160

7.4.2噪声时间序列的获取161

7.4.3谱指数的计算162

7.4.4极大似然估计163

7.5环境负载造成的GNSS基准站非线性位移164

7.5.1环境负载产品164

7.5.2不同环境负载造成的基准站坐标时间序列特征165

7.5.3 RMS的定义165

7.5.4最优环境负载模型的建立及分析166

7.6中国区域IGS基准站坐标时间序列特征分析171

7.6.1采用的数据171

7.6.2方案设计173

7.6.3顾及环境负载改正的中国区域IGS基准站最优噪声模型建立173

7.6.4数据分析与讨论176

7.6.5中国区域IGS基准站周期性变化的其他因素分析184

第8章 基于GNSS的地球参考框架建立与维持187

8.1地球参考框架的发展现状187

8.1.1全球参考框架187

8.1.2区域地球参考框架189

8.1.3 ITRF的研究进展及其局限性192

8.2利用GNSS基准站网建立与维持地球参考框架193

8.2.1地球参考系及其实现193

8.2.2基准约束195

8.2.3 GNSS基准站的选择196

8.2.4 GNSS技术的组合原理196

8.2.5并置站与局部连接197

8.2.6利用GNSS技术建立地心坐标参考框架的步骤198

8.2.7地球参考框架的维持199

8.3不同坐标参考框架之间的相互转换199

8.3.1基准转换方法200

8.3.2坐标移动转换方法及实例分析202

8.4毫米级地球参考框架建立方法与展望207

8.4.1顾及基准站非线性变化的地球参考框架的模型表达207

8.4.2坐标时间序列的非线性变化分析208

8.4.3顾及基准站非线性变化的毫米级地球参考框架的构建与展望211

8.4.4结束语214

第9章 基于GNSS基准站网的地壳运动与建筑物变形及地质灾害监测215

9.1利用GNSS基准站网进行形变监测的发展历史与现状215

9.2全球板块构造与块体运动研究216

9.2.1发展历史与现状216

9.2.2 GNSS基准站网的建立217

9.2.3数据处理与分析方法218

9.2.4计算实例220

9.3板块内部相对运动研究226

9.3.1发展历史与现状226

9.3.2 GNSS基准站网的建立226

9.3.3数据处理与分析方法227

9.3.4计算实例（山西和江苏省区域）227

9.4滑坡与建筑物形变监测研究232

9.4.1发展历史与现状232

9.4.2 GNSS基准站网的建立232

9.4.3数据处理与分析方法234

9.4.4计算实例235

9.5 GNSS自动化形变监测系统设计236

9.5.1数据采集部分237

9.5.2数据传输部分237

9.5.3数据管理、数据处理分析与系统控制部分238

9.5.4系统运行组织管理240

9.6会战式GNSS监测网设计241

9.6.1会战式监测网设计241

9.6.2作业规程设计241

第10章GNSS基准站网系统功能与服务242

10.1 GNSS基准站网系统的产品、服务及用户分类242

10.1.1基准站网系统的产品242

10.1.2 GNSS基准站网系统的服务内容245

10.1.3 GNSS基准站网的用户分类246

10.2实时数据服务247

10.2.1 GNSS基准站网实时数据处理技术247

10.2.2 GNSS基准站网实时数据服务内容及模式248

10.2.3实时数据服务收费方式249

10.3事后数据服务249

10.3.1事后数据服务系统的内容250

10.3.2事后网络服务系统授权和收费方式250

10.4 GNSS基准站网的增值服务251

10.4.1坐标系统的转换及成果的动态实时发布252

10.4.2区域大地水准面精化252

10.4.3基于网络发布的在线增值服务253

10.5 GNSS基准站网系统服务的发展趋势255

附录 引用的缩略词257

参考文献262