【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁路工程测量，具体涉及一种基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法及系统。
技术介绍
1、在全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)和地球观测
，利用卫星信号进行定位和测量已成为广泛应用的技术。gnss系统如美国的gps(global positioning system，全球定位系统)、俄罗斯的glonass(俄语globalnavigation satellite system的缩写)、欧洲的galileo(galileo satellite navigationsystem，伽利略卫星导航系统)以及中国的北斗导航卫星系统(beidou navigationsatellite system，bds)等，提供了全球覆盖的高精度位置和时间信息，广泛应用于导航、定位、测绘、科学研究等领域。然而，传统的gnss数据处理方法在断层监测方面存在一些挑战，主要包括以下几个方面：
2、首先是精度限制。由于地壳运动通常是微小的，传统gnss方法在获取高精度的位置信息方面存在一定的限制。在断层监测中，对于亚厘米级的地表变形的准确测量要求是至关重要的。其次是环境复杂性。地球上存在各种地质和地形环境，包括山脉、河流和城市等。这些环境的复杂性使得在某些区域难以实现准确的地壳监测，尤其是在断层带和地震活跃区域。还有实时性要求。随着对实时监测需求的增加，传统的gnss方法在提供即时信息方面表现出有限的能力。在一些应用场景，如地质灾害预警、建筑结构监测等，实时性是
3、因此，有必要提出新的数据处理方法，克服上述缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法及系统，以解决传统gnss方法在精度、环境复杂性和实时性等方面的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，所述方法包括：
4、采集基准站的bds/gnss原始数据，对原始数据进行预处理后得到基准站数据；
5、对基准站数据进行实时、连续获取，处理分析后得到基准站监测数据；
6、建立带状断层的地质模型，结合基准站监测数据进行应变反演计算，提取地质参数的时空变化信息；
7、生成实时的带状断层监测结果。
8、进一步地，对原始数据进行预处理，包括：
9、识别并剔除异常数据；
10、大气延迟校正；
11、时钟差校正。
12、进一步地，处理分析实时、连续获取的基准站数据，包括：
13、利用数据滤波和平滑算法降低数据噪声；
14、结合基准站网络数据，进行多站数据联合处理。
15、进一步地，建立带状断层的地质模型，包括：
16、借助地质学和地壳运动模型，建立带状断层的地质模型，地质模型中包括地表运动和地壳变形的参数。
17、进一步地，结合基准站监测数据进行应变反演计算，包括：
18、构建点位速度与应变率的线性函数关系；
19、根据离散大地测量数据，采用最优插值算法计算得到的断层应变张量；
20、求出区域相关构造应力。
21、进一步地，构建点位速度与应变率的线性函数关系，包括：
22、
23、其中：
24、表示第i个测站的速度分量；
25、表示第i个测点到插值点r的矢量分量；
26、ux、uy表示笛卡尔坐标系下x、y方向的速度分量；
27、w表示旋转量；
28、τx、τxy、τy表示水平应变率的基本参数，包括两个主应变率分量(τx,τy)和一个剪应变率分量τxy；
29、表示误差项；
30、将线性函数关系简写为：
31、d＝am+ε；
32、设c为协方差矩阵，其最小二乘解为：
33、m＝(atc-1a)-1atc-1d。
34、进一步地，根据离散大地测量数据，采用最优插值算法计算得到的断层应变张量，包括：
35、假设研究区域内的板块为弹性介质，根据逆胡克定律即弹性力学应变—应力的关系得到：
36、
37、其中：
38、εx、εy、εxy分别对应的正应力及剪应力分量；
39、e为杨氏弹性模量；
40、v为泊松比。
41、进一步地，求出区域相关构造应力，包括：
42、
43、其中：
44、ε1、ε2,分别为最大主应力、最小主应力；
45、γ为最大剪切应变力；
46、ψ、α分别代表最大主应力和最小主应力方向。
47、进一步地，地质参数的时空变化信息包括非线性运动、应力应变反演、速度场。
48、另一方面，提供基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理系统，所述系统用于实施所述的方法，包括：
49、预处理模块，用于采集基准站的bds/gnss原始数据，对原始数据进行预处理后得到基准站数据；
50、连续处理分析模块，用于对基准站数据进行实时、连续获取，处理分析后得到基准站监测数据；
51、地质模型建立模块，用于建立带状断层的地质模型，结合基准站监测数据进行应变反演计算，提取地质参数的时空变化信息；
52、输出模块，用于生成实时的带状断层监测结果。
53、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
54、本专利技术提供了一种基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法及系统，结合了带状bds和gnss技术，以提高位置测量的精度，并通过断层监测算法实现对地壳运动和变形的更准确和实时的监测，可以在复杂环境下保持ppp结果的模糊度固定状态，避免了由于环境遮挡造成的定位精度下降和离开复杂环境进入开阔环境后的长时间收敛。
55、利用本专利技术可以提高使用bds和gnss进行断层监测时的数据处理效率和精度，可提供更准确的地理空间数据，有助于更准确地监测断层活动。并且，本专利技术可实现实时监测和快速响应，连续运行基准站可以实时收集数据，有助于快速识别地质活动的变化，从而及时响应潜在的地质灾害。与传统的地质监测方法相比，使用卫星导航系统可能更为经济，因为它减少了地面设备和人工监测的需求。bds/gnss系统覆盖广泛，能够监测较大区域的断层活动，是传统方法难以实现的。
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1.基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
10.基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的基于带状断层监测的连续运行基准站数据处理方法，其特征在于：
...【专利技术属性】
技术研发人员：武瑞宏，汤伟尧，周东卫，许双安，王博，王建红，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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