本发明涉及一种实时变形监测系统，尤其涉及一种基于GNSS的实时变形监测系统。
背景技术：
全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)已广泛应用于变形的监测，其基本原理是，利用终端接收来自卫星发射的电磁波信号确定终端位置，终端度量电磁波相位值可达到毫米级，所以可以采用GNSS定位技术确定毫米级的终端位置。但是厘米级网络RTK技术由于其定位精度并不能满足毫米级的形变监测应用场景，只能服务于亚分米级的形变实时监控中。而GAMIT、Bernese技术要依赖于IGS分析中心的精密星历、精密钟差、DCB、ERP等产品，而且如果要达到毫米级的精度，需要较长时间的观测数据，不能做到形变的实时监测，只能用于事后分析与预测。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提出一种基于GNSS的实时变形监测系统，包括：
数据监控、检校、存储、分发处理中心：接收实时回传的GNSS的连续运行参考站集群与部署在监测对象上的所有监测点的GNSS的观测数据，均匀地选取监测对象四周的基准站，并将其数据与监测数据下发给变形监测数据处理模块，同时以30s的采样间隔将观测数据存储；
变形监测数据处理模块：接收数据监控、检校、存储、分发处理中心所发数据，并进行变形监测数据处理，并包含以下三个处理子模块：
实时动态滤波厘米级形变预警模块：参考多基线解算模式，并加入监测对象各监测站点的几何关系，联合同步滤波解算由基准站和监测站组成的独立边；对检测对象厘米级的形变量进行实时预警；
近实时双向滤波/整体平差亚厘米级形变预警模块：按固定间隔时间对监测站坐标重新进行计算，固定间隔时间可以为6小时、4小时、2小时、1小时或30分钟，实现对监测对象亚厘米级的点位计算精度；
精密后处理+时间序列分析毫米级形变分析与预测模块：以天(24小时)为维度进行精密后处理平差解算实现毫米级的点位计算精度；对所有模块得到的监测站坐标进行小波降噪和时间序列分析，提取形变量，并进行形变预测。
实时动态滤波厘米级形变预警模块还包括如下功能：对各基线的模糊度可以加入闭合差检核；加入由NRTK生成的局域电离层、对流层产品，对基线解算中对流层、电离层参数加入约束；根据监测对象部署的监测站点的相对关系，对监测站坐标加入几何约束条件。
近实时双向滤波/整体平差亚厘米级形变预警模块还包括如下功能：以采样频率为30s的采样间隔，对观测数据进行重采样，并将误差方程存储在基线处理模块的变量中；根据实时动态滤波厘米级形变预警模块得到的监测站坐标对监测站坐标进行约束，间隔固定时间进行双向滤波，并与整体平差的结果互相检核；加入监测站几何关系、局域增强电离层、对流产品约束；根据应用场景对精度和更新速度的要求，选择双向滤波、整体平差计算时间间隔。
精密后处理+时间序列分析毫米级形变分析与预测模块还包括如下功能：采用IGS分析中心的钟差、轨道等产品，提高基线解算中各个影响源改正项的精度，基于实时动态滤波厘米级形变预警模块和近实时双向滤波/整体平差亚厘米级形变预警模块得到的监测站坐标信息对基线解算中坐标进行先验精度的约束；对所有模块得到的监测站坐标进行小波降噪，进一步提升监测站坐标的精度，并对其进行时间序列分析与建模，提取形变量，并进行形变预测。
使用NRTK服务端处理模块生成的局域增强大气产品对各个模块的数据处理进行增强。
本发明技术方案实现的有益效果：
本发明融合现有技术的优点并分别改进，实现实时、近实时、后处理，精度逐级提升的形变预警与预测，提出多种基线滤波与平差方法的融合方案，从而精度逐级提升，进行厘米级形变量的实时预警，以及毫米级位移的延时更新与形变趋势预测；在多基线解算中，加入了由网络RTK服务端生成的局域电离层、对流层产品的约束。
附图说明
图1是本发明一种基于GNSS的实时变形监测系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明，本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制本发明的保护范围。
本发明的实施方式公开了一种基于GNSS的实时变形监测系统，如图1所示该系统包括：
数据监控、检校、存储、分发处理中心：接收实时回传的GNSS的连续运行参考站集群与部署在监测对象上的所有监测点的GNSS的观测数据，均匀地选取监测对象四周的基准站，并将其数据与监测数据下发给变形监测数据处理模块，同时以30s的采样间隔将观测数据存储；
变形监测数据处理模块：接收数据监控、检校、存储、分发处理中心所发数据，并进行变形监测数据处理，并包含以下三个处理子模块：
实时动态滤波厘米级形变预警模块：参考多基线解算模式，并加入监测对象各监测站点的几何关系，联合同步滤波解算由基准站和监测站组成的独立边；对检测对象厘米级的形变量进行实时预警；
近实时双向滤波/整体平差亚厘米级形变预警模块：按固定间隔时间对监测站坐标重新进行计算，固定间隔时间可以为6小时、4小时、2小时、1小时或30分钟，实现对监测对象亚厘米级的点位计算精度；
精密后处理+时间序列分析毫米级形变分析与预测模块：以天(24小时)为维度进行精密后处理平差解算实现毫米级的点位计算精度；对所有模块得到的监测站坐标进行小波降噪和时间序列分析，提取形变量，并进行形变预测。
实时动态滤波厘米级形变预警模块还包括如下功能：对各基线的模糊度可以加入闭合差检核；加入由NRTK生成的局域电离层、对流层产品，对基线解算中对流层、电离层参数加入约束；根据监测对象部署的监测站点的相对关系，对监测站坐标加入几何约束条件。
近实时双向滤波/整体平差亚厘米级形变预警模块还包括如下功能：以采样频率为30s的采样间隔，对观测数据进行重采样，并将误差方程存储在基线处理模块的变量中；根据实时动态滤波厘米级形变预警模块得到的监测站坐标对监测站坐标进行约束，间隔固定时间进行双向滤波，并与整体平差的结果互相检核；加入监测站几何关系、局域增强电离层、对流产品约束；根据应用场景对精度和更新速度的要求，选择双向滤波、整体平差计算时间间隔。
精密后处理+时间序列分析毫米级形变分析与预测模块还包括如下功能：采用IGS分析中心的钟差、轨道等产品，提高基线解算中各个影响源改正项的精度，基于实时动态滤波厘米级形变预警模块和近实时双向滤波/整体平差亚厘米级形变预警模块得到的监测站坐标信息对基线解算中坐标进行先验精度的约束；对所有模块得到的监测站坐标进行小波降噪，进一步提升监测站坐标的精度，并对其进行时间序列分析与建模，提取形变量，并进行形变预测。
使用NRTK服务端处理模块生成的局域增强大气产品对各个模块的数据处理进行增强。