CN113819863B - 一种变形监测方法及系统 - Google Patents

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CN113819863B CN202111171014.6A CN202111171014A CN113819863B CN 113819863 B CN113819863 B CN 113819863B CN 202111171014 A CN202111171014 A CN 202111171014A CN 113819863 B CN113819863 B CN 113819863B
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Abstract

本发明提供了一种变形监测方法及系统，方法包括获取待测物的监测站观测数据；监测站设置于待测物上；监测站数量为1；对监测站观测数据进行预处理，得到预处理后的监测站观测数据；基于预处理后的监测站观测数据建立法方程，利用最小二乘方法对法方程进行求解，得到待测物的形变量；根据待测物的形变量，确定待测物是否发生形变。本发明最小二乘方法对基于单个监测站观测数据建立的法方程进行求解，进而确定待测物是否形变，在减少了监测站数量的同时提高了监测的精度。

Description

一种变形监测方法及系统
技术领域
本发明涉及变形监测技术领域，特别是涉及一种变形监测方法及系统。
背景技术
大坝、桥梁、尾矿等变形危害严重，体表变形是其形变大小的关键判断因素之一。目前可用于变形监测的传统传感器包括裂缝计、位移计和倾斜仪等。其中，拉绳式位移计施工难度大，建造成本高；倾斜仪仅能感知倾斜变形；随着全球卫星导航技术以及激光雷达技术等新兴感知技术的兴起，采用新兴感知技术的变形监测方法也逐步得到研究和应用。而激光雷达由于实施难度大、监测成本高，目前应用较少。全球卫星导航技术有着全天候、全天时、精度高等特点。目前，可用于变形监测的卫星技术主要有实时差分定位(RTK)。实时差分定位监测技术主要原理是基准站与监测站同时观测相同的卫星，通过星间差分后再站间差分的方式消除观测值中存在的卫星钟、接收机钟、电离层和对流层等主要误差，再利用干净的观测值估计监测点的形变量，但该技术的缺点是必须依赖多个高性能的基准站，带来额外的监测成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种变形监测方法及系统，能够基于独立监测站监测被测建筑物的形变量，同时保证监测的精度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种变形监测方法，包括：
获取待测物的监测站观测数据；所述监测站设置于所述待测物上；所述监测站数量为1；
对所述监测站观测数据进行预处理，得到预处理后的监测站观测数据；
基于所述预处理后的监测站观测数据建立法方程，利用最小二乘方法对所述法方程进行求解，得到待测物的形变量；
根据所述待测物的形变量，确定所述待测物是否发生形变。
可选的，所述对所述监测站观测数据进行预处理，得到预处理后的监测站观测数据，具体包括：
对所述监测站观测数据进行解码，得到解码后的监测站观测数据；
对所述解码后的监测站观测数据进行插值处理，得到插值处理后的监测站观测数据；
判断所述插值处理后的监测站观测数据中是否存在异常数据，并对异常数据进行剔除处理，得到剔除处理后的监测站观测数据；
对所述剔除处理后的监测站观测数据进行误差修正处理，得到所述预处理后的待测物的监测站观测数据。
可选的，
所述法方程为：
Figure BDA0003293177460000021
其中：VL表示相位观测值残差向量，An×4表示未知参数系数矩阵，n为卫星数量，
Figure BDA0003293177460000022
Figure BDA0003293177460000023
Figure BDA0003293177460000024
表示待测物的X方向变形量δX系数；k表示卫星编号，下标1表示监测站编号为1，
Figure BDA0003293177460000025
表示星站距离；
Figure BDA0003293177460000026
(Yk-Y1)，k＝(1，…，n)，
Figure BDA0003293177460000027
表示待测物的Y方向的变形量δY系数，
Figure BDA0003293177460000028
Figure BDA0003293177460000029
Figure BDA00032931774600000210
表示待测物的Z方向的变形量δZ系数；x4×1表示未知数待求向量，x4×1＝[δX δY δZ δT]T，δX、δY、δZ分别表示待测物的X方向、Y方向、Z方向的变形量，δT表示接收机钟差改正数；Bn×n表示未知模糊度参数系数向量；Bn×n＝diag(λ，…，λ)，λ表示波长；diag表示对角矩阵；yn×1表示未知模糊度参数向量，
Figure BDA00032931774600000211
Figure BDA00032931774600000212
表示测站1到编号为k的卫星的整周模糊度值；
Figure BDA00032931774600000213
表示相位观测值向量；
Figure BDA00032931774600000214
Figure BDA00032931774600000215
Figure BDA00032931774600000216
表示相位观测值
Figure BDA00032931774600000217
Figure BDA00032931774600000218
表示相位计算值；VP表示伪距观测值残差向量，
Figure BDA00032931774600000219
表示伪距观测值向量；
Figure BDA00032931774600000220
Figure BDA00032931774600000221
Figure BDA00032931774600000222
表示伪距观测值，
Figure BDA00032931774600000223
伪距计算值；D2n×2n表示矩阵维度为2n×2n的随机方程方差矩阵，DL表示相位观测值方差矩阵，DP表示伪距观测值方差矩阵。
可选的，所述根据所述待测物的形变量，确定所述待测物是否发生形变，具体包括；
根据所述待测物的形变量(δX，δX，δX)，确定待测物与上一次观测时的三维矢量距离；
判断所述三维矢量距离是否小于预设形变阈值，得到判断结果；
若所述判断结果为是，则判定所述待测物未发生形变；
若所述判断结果为否，则判定所述待测物发生形变。
一种变形监测系统，包括：
监测站观测数据获取模块，用于获取待测物的监测站观测数据；所述监测站设置于所述待测物上；所述监测站数量为1；
预处理模块，用于对所述监测站观测数据进行预处理，得到预处理后的监测站观测数据；
形变量确定模块，用于基于所述预处理后的监测站观测数据建立法方程，利用最小二乘方法对所述法方程进行求解，得到待测物的形变量；
形变状态确定模块，用于根据所述待测物的形变量，确定所述待测物是否发生形变。
可选的，所述预处理模块，具体包括：
解码单元，用于对所述监测站观测数据进行解码，得到解码后的监测站观测数据；
插值处理单元，用于对所述解码后的监测站观测数据进行插值处理，得到插值处理后的监测站观测数据；
剔除处理单元，用于判断所述插值处理后的监测站观测数据中是否存在异常数据，并对异常数据进行剔除处理，得到剔除处理后的监测站观测数据；
修正处理单元，用于对所述剔除处理后的监测站观测数据进行误差修正处理，得到所述预处理后的待测物的监测站观测数据。
可选的，
所述法方程为：
Figure BDA0003293177460000041
其中：VL表示相位观测值残差向量，An×4表示未知参数系数矩阵，n为卫星数量，
Figure BDA0003293177460000042
Figure BDA0003293177460000043
Figure BDA0003293177460000044
表示待测物的X方向变形量δX系数；k表示卫星编号，下标1表示监测站编号为1，
Figure BDA0003293177460000045
表示星站距离；
Figure BDA0003293177460000046
Figure BDA0003293177460000047
Figure BDA0003293177460000048
表示待测物的Y方向的变形量δY系数，
Figure BDA0003293177460000049
Figure BDA00032931774600000410
Figure BDA00032931774600000411
表示待测物的Z方向的变形量δZ系数；x4×1表示未知数待求向量，x4×1＝[δX δY δZ δT]T，δX、δY、δZ分别表示待测物的X方向、Y方向、Z方向的变形量，δT表示接收机钟差改正数；Bn×n表示未知模糊度参数系数向量；Bn×n＝diag(λ，…，λ)，λ表示波长；diag表示对角矩阵；yn×1表示未知模糊度参数向量，
Figure BDA00032931774600000412
Figure BDA00032931774600000413
表示测站1到编号为k的卫星的整周模糊度值；
Figure BDA00032931774600000414
表示相位观测值向量；
Figure BDA00032931774600000415
Figure BDA00032931774600000416
Figure BDA00032931774600000417
表示相位观测值
Figure BDA00032931774600000418
Figure BDA00032931774600000419
表示相位计算值；VP表示伪距观测值残差向量，
Figure BDA00032931774600000420
表示伪距观测值向量；
Figure BDA00032931774600000421
Figure BDA00032931774600000422
Figure BDA00032931774600000423
表示伪距观测值，
Figure BDA00032931774600000424
伪距计算值；D2n×2n表示矩阵维度为2n×2n的随机方程方差矩阵，DL表示相位观测值方差矩阵，DP表示伪距观测值方差矩阵。
可选的，所述形变状态确定模块，具体包括；
三维矢量距离确定单元，用于根据所述待测物的形变量(δX，δX，δX)，确定待测物与上一次观测时的三维矢量距离；
判断单元，用于判断所述三维矢量距离是否小于预设形变阈值，得到判断结果；若所述判断结果为是，则调用第一形变状态确定单元；若所述判断结果为否，则调用第二形变状态确定单元；
第一形变状态确定单元，用于判定所述待测物未发生形变；
第二形变状态确定单元，用于判定所述待测物发生形变。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种变形监测方法及系统，方法包括获取待测物的监测站观测数据；监测站设置于待测物上；监测站数量为1；对监测站观测数据进行预处理，得到预处理后的监测站观测数据；基于预处理后的监测站观测数据建立法方程，利用最小二乘方法对法方程进行求解，得到待测物的形变量；根据待测物的形变量，确定待测物是否发生形变。本发明最小二乘方法对基于单个监测站观测数据建立的法方程进行求解，进而确定待测物是否形变，在减少了监测站数量的同时提高了监测的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中变形监测方法流程图；
图2为本发明实施例中基于精密单点定位(PPP)技术的高精度定位变形监测方法流程图；
图3为本发明实施例中变形监测系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种变形监测方法及系统，能够基于独立监测站监测被测建筑物的形变量，同时保证监测的精度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例中变形监测方法流程图，如图1所示，本发明提供了一种变形监测方法，包括：
步骤101：获取待测物的监测站观测数据；监测站设置于待测物上；监测站数量为1；
步骤102：对监测站观测数据进行预处理，得到预处理后的监测站观测数据；
步骤103：基于预处理后的监测站观测数据建立法方程，利用最小二乘方法对法方程进行求解，得到待测物的形变量；
步骤104：根据待测物的形变量，确定待测物是否发生形变。
步骤102，具体包括：
对监测站观测数据进行解码，得到解码后的监测站观测数据；
对解码后的监测站观测数据进行插值处理，得到插值处理后的监测站观测数据；
判断插值处理后的监测站观测数据中是否存在异常数据，并对异常数据进行剔除处理，得到剔除处理后的监测站观测数据；
对剔除处理后的监测站观测数据进行误差修正处理，得到预处理后的待测物的监测站观测数据。
具体的，
法方程为：
Figure BDA0003293177460000061
其中：VL表示相位观测值残差向量，An×4表示未知参数系数矩阵，n为卫星数量，
Figure BDA0003293177460000062
Figure BDA0003293177460000063
Figure BDA0003293177460000064
表示待测物的X方向变形量δX系数；k表示卫星编号，下标1表示监测站编号为1，
Figure BDA0003293177460000065
表示星站距离；
Figure BDA0003293177460000066
Figure BDA0003293177460000067
Figure BDA0003293177460000068
表示待测物的Y方向的变形量δY系数，
Figure BDA0003293177460000069
Figure BDA00032931774600000610
Figure BDA00032931774600000611
表示待测物的Z方向的变形量δZ系数；x4×1表示未知数待求向量，x4×1＝[δX δY δZ δT]T，δX、δY、δZ分别表示待测物的X方向、Y方向、Z方向的变形量，δT表示接收机钟差改正数；Bn×n表示未知模糊度参数系数向量；Bn×n＝diag(λ，…，λ)，λ表示波长；diag表示对角矩阵；yn×1表示未知模糊度参数向量，
Figure BDA0003293177460000071
Figure BDA0003293177460000072
表示测站1到编号为k的卫星的整周模糊度值；
Figure BDA0003293177460000073
表示相位观测值向量；
Figure BDA0003293177460000074
Figure BDA0003293177460000075
Figure BDA0003293177460000076
表示相位观测值
Figure BDA0003293177460000077
Figure BDA0003293177460000078
表示相位计算值；VP表示伪距观测值残差向量，
Figure BDA0003293177460000079
表示伪距观测值向量；
Figure BDA00032931774600000710
Figure BDA00032931774600000711
Figure BDA00032931774600000712
表示伪距观测值，
Figure BDA00032931774600000713
伪距计算值；D2n×2n表示矩阵维度为2n×2n的随机方程方差矩阵，DL表示相位观测值方差矩阵，DP表示伪距观测值方差矩阵。
步骤104，具体包括；
根据待测物的形变量(δX，δX，δX)，确定待测物与上一次观测时的三维矢量距离；
判断三维矢量距离是否小于预设形变阈值，得到判断结果；
若判断结果为是，则判定待测物未发生形变；
若判断结果为否，则判定待测物发生形变。
具体的，针对基于PPP技术的高精度定位变形监测方法与系统，该方法的实现包括实时监测站RTCM数据、广播星历、精密轨道、精密钟差、地球自转参数等内容；系统实现包括实时数据解码、观测值误差改正、监测站位置估计、结果验证等模块，从而得到监测点的厘米甚至毫米级精度。为了使终端的功耗降到最小，一般情况下终端的采样间隔设置为15秒或30秒。具体实现流程如图2所示。
第一步：接收来自变形载体独立监测站的观测实时流数据以及来自本地服务器解算中心(这部分数据是解算平台已经具备的卫星相关实时信息)的轨道、钟、地球自转参数等实时流产品并按照国际RTCM-SC104标准数据协议进行解码；
第二步：采用现有方法对观测数据完整性进行检查，采用现在的周跳、钟跳探测方法对原始观测值进行粗差识别并剔除，并对观测值中的轨道、钟、电离层、对流层、地球自转参数等误差进行改正以获取干净的观测数据；
Figure BDA00032931774600000714
Figure BDA0003293177460000081
Figure BDA0003293177460000082
式中，
Figure BDA0003293177460000083
和
Figure BDA0003293177460000084
分别表示接收机i接收时刻t观测到卫星k的相位观测值和伪距观测值；ρ表示卫星和测站间的距离，因为使用的是独立监测站，因此i＝1；
Figure BDA0003293177460000085
和
Figure BDA0003293177460000086
分别表示信号从卫星k传播至接收机i时受到大气相关的电离层与对流层延迟误差；Derp表示地球自转误差；λ指载波波长；
Figure BDA0003293177460000087
表示载波相位从卫星k到接收机i之间的未知整周模糊度；
Figure BDA0003293177460000088
和
Figure BDA0003293177460000089
分别表示卫星k至接收机i间的载波相位噪声误差和伪距测量残差。σ2表示精度因子，E表示卫星高度角，sin表示正弦函数。
第三步：利用上一步获取的干净数据建立法方程，并采用最小二乘方法对监测站位置进行估计；
VL＝Ax+By-lL， (2.5)
VP＝Ax+By-lP， (2.6)
D2n×2n＝diag(DL，DP)， (2.7)
式中，VL表示相位观测值残差向量，VP表示伪距观测值残差向量，D表示随机方程方差矩阵，DL表示相位观测值方差矩阵，DP表示伪距观测值方差矩阵，2n×2n表示矩阵维度。
Figure BDA00032931774600000810
An×4表示未知参数系数矩阵，n×4表示n行4列；
Figure BDA00032931774600000811
Figure BDA00032931774600000812
表示未知参数δX系数；
Figure BDA00032931774600000813
表示未知参数δY系数，
Figure BDA00032931774600000814
表示未知参数δZ系数；其中右上角标k表示卫星编号，右下角标表示监测站编号1；
x4×1＝[δX δY δZ δT]T，x表示未知数待求向量，δX、δY、δZ分别表示接收机三维位置改正数，δT表示接收机钟差改正数，
Bn×n＝diag(λ，…，λ)，B表示未知模糊度参数系数向量，λ表示波长；diag表示对角矩阵；
Figure BDA00032931774600000815
y表示未知模糊度参数向量，
Figure BDA00032931774600000816
表示测站1到编号为1的卫星的整周模糊度值，依次类推；
Figure BDA00032931774600000817
lL表示相位观测值向量，
Figure BDA00032931774600000818
表示相位观测值
Figure BDA00032931774600000819
减去相位计算值；
Figure BDA0003293177460000091
lP表示伪距观测值向量，
Figure BDA0003293177460000092
表示伪距观测值
Figure BDA0003293177460000093
减去伪距计算值；
Figure BDA0003293177460000094
Figure BDA0003293177460000095
表示相位计算值向量，
Figure BDA0003293177460000096
Figure BDA0003293177460000097
表示伪距计算值向量，
Figure BDA0003293177460000098
Figure BDA0003293177460000099
表示星站距离，
n表示观测个数，X，Y，Z分别表示CGCS2000地固坐标系下的三维坐标，Xk、Yk和Zk指卫星k的天线三维位置；X1、Y1和Z1指监测站接收机三维位置参数；diag表示对角矩阵。
Figure BDA00032931774600000910
参数的估计模型矩阵形式可以表示为：
Figure BDA00032931774600000911
式中
Figure BDA00032931774600000912
表示相位观测方程对应权矩阵，
Figure BDA00032931774600000913
表示伪距观测方程对应权矩阵，
通过现有最小二乘法可以求得位置参数(注：首历元求解时(X，Y，Z)可设为(0，0，0))。
(Xi，Yi，Zi)＝(Xi-1，Yi-1，Zi-1)+(δXi，δYi，δZi)
第四步：对上一步估计的监测结果进行验正并输出。验证规则如下：
|(δXi，δYi，δZi)|＜0.001m
即如果两次运算的三维矢量距离如果小于0.001m，则认为结果合格，否则不合格，进行下一次运算。
第五步：分析解算结果(Xi，Yi，Zi)随时间的变化，从而判断变形体的形变大小。
图3为本发明实施例中变形监测系统结构示意图，如图3，本发明还一种变形监测系统，包括：
监测站观测数据获取模块301，用于获取待测物的监测站观测数据；监测站设置于待测物上；监测站数量为1；
预处理模块302，用于对监测站观测数据进行预处理，得到预处理后的监测站观测数据；
形变量确定模块303，用于基于预处理后的监测站观测数据建立法方程，利用最小二乘方法对法方程进行求解，得到待测物的形变量；
形变状态确定模块304，用于根据待测物的形变量，确定待测物是否发生形变。
其中，预处理模块，具体包括：
解码单元，用于对监测站观测数据进行解码，得到解码后的监测站观测数据；
插值处理单元，用于对解码后的监测站观测数据进行插值处理，得到插值处理后的监测站观测数据；
剔除处理单元，用于判断插值处理后的监测站观测数据中是否存在异常数据，并对异常数据进行剔除处理，得到剔除处理后的监测站观测数据；
修正处理单元，用于对剔除处理后的监测站观测数据进行误差修正处理，得到预处理后的待测物的监测站观测数据。
具体的，
法方程为：
Figure BDA0003293177460000101
其中：VL表示相位观测值残差向量，An×4表示未知参数系数矩阵，n为卫星数量，
Figure BDA0003293177460000102
Figure BDA0003293177460000103
Figure BDA0003293177460000104
表示待测物的X方向变形量δX系数；k表示卫星编号，下标1表示监测站编号为1，
Figure BDA0003293177460000105
表示星站距离；
Figure BDA0003293177460000106
Figure BDA0003293177460000107
Figure BDA0003293177460000108
表示待测物的Y方向的变形量δY系数，
Figure BDA0003293177460000109
Figure BDA00032931774600001010
Figure BDA00032931774600001011
表示待测物的Z方向的变形量δZ系数；x4×1表示未知数待求向量，x4×1＝[δX δY δZ δT]T，δX、δY、δZ分别表示待测物的X方向、Y方向、Z方向的变形量，δT表示接收机钟差改正数；Bn×n表示未知模糊度参数系数向量；Bn×n＝diag(λ，…，λ)，λ表示波长；diag表示对角矩阵；yn×1表示未知模糊度参数向量，
Figure BDA00032931774600001012
Figure BDA00032931774600001013
表示测站1到编号为k的卫星的整周模糊度值；
Figure BDA00032931774600001014
表示相位观测值向量；
Figure BDA00032931774600001015
Figure BDA00032931774600001016
Figure BDA00032931774600001017
表示相位观测值
Figure BDA00032931774600001018
Figure BDA00032931774600001019
表示相位计算值；VP表示伪距观测值残差向量，
Figure BDA0003293177460000111
表示伪距观测值向量；
Figure BDA0003293177460000112
Figure BDA0003293177460000113
Figure BDA0003293177460000114
表示伪距观测值，
Figure BDA0003293177460000115
伪距计算值；D2n×2n表示矩阵维度为2n×2n的随机方程方差矩阵，DL表示相位观测值方差矩阵，DP表示伪距观测值方差矩阵。
优选地，形变状态确定模块，具体包括；
三维矢量距离确定单元，用于根据待测物的形变量(δX，δX，δX)，确定待测物与上一次观测时的三维矢量距离；
判断单元，用于判断三维矢量距离是否小于预设形变阈值，得到判断结果；若判断结果为是，则调用第一形变状态确定单元；若判断结果为否，则调用第二形变状态确定单元；
第一形变状态确定单元，用于判定待测物未发生形变；
第二形变状态确定单元，用于判定待测物发生形变。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种变形监测方法，其特征在于，所述方法，包括：
获取待测物的监测站观测数据；所述监测站设置于所述待测物上；所述监测站数量为1；
对所述监测站观测数据进行预处理，得到预处理后的监测站观测数据；
基于所述预处理后的监测站观测数据建立法方程，利用最小二乘方法对所述法方程进行求解，得到待测物的形变量；所述法方程为：
Figure FDA0003717106040000011
其中：VL表示相位观测值残差向量，An×4表示未知参数系数矩阵，n为卫星数量，
Figure FDA0003717106040000012
Figure FDA0003717106040000013
Figure FDA0003717106040000014
表示待测物的X方向变形量δX系数；k表示卫星编号，下标1表示监测站编号为1，
Figure FDA0003717106040000015
表示星站距离；
Figure FDA0003717106040000016
Figure FDA0003717106040000017
Figure FDA0003717106040000018
表示待测物的Y方向的变形量δY系数，
Figure FDA0003717106040000019
Figure FDA00037171060400000110
Figure FDA00037171060400000111
表示待测物的Z方向的变形量δZ系数；x4×1表示未知数待求向量，x4×1＝[δX δY δZ δT]T，δX、δY、δZ分别表示待测物的X方向、Y方向、Z方向的变形量，δT表示接收机钟差改正数；Bn×n表示未知模糊度参数系数向量；Bn×n＝diag(λ，…，λ)，λ表示波长；diag表示对角矩阵；yn×1表示未知模糊度参数向量，
Figure FDA00037171060400000112
Figure FDA00037171060400000113
表示测站1到编号为k的卫星的整周模糊度值；
Figure FDA00037171060400000114
表示相位观测值向量；
Figure FDA00037171060400000115
Figure FDA00037171060400000116
Figure FDA00037171060400000117
表示相位观测值
Figure FDA00037171060400000118
Figure FDA00037171060400000119
表示相位计算值；VP表示伪距观测值残差向量，
Figure FDA00037171060400000120
表示伪距观测值向量；
Figure FDA00037171060400000121
Figure FDA00037171060400000122
Figure FDA00037171060400000123
表示伪距观测值，
Figure FDA00037171060400000124
伪距计算值；D2n×2n表示矩阵维度为2n×2n的随机方程方差矩阵，DL表示相位观测值方差矩阵，DP表示伪距观测值方差矩阵；
根据所述待测物的形变量，确定所述待测物是否发生形变。
2.根据权利要求1所述的变形监测方法，其特征在于，所述对所述监测站观测数据进行预处理，得到预处理后的监测站观测数据，具体包括：
对所述监测站观测数据进行解码，得到解码后的监测站观测数据；
对所述解码后的监测站观测数据进行插值处理，得到插值处理后的监测站观测数据；
判断所述插值处理后的监测站观测数据中是否存在异常数据，并对异常数据进行剔除处理，得到剔除处理后的监测站观测数据；
对所述剔除处理后的监测站观测数据进行误差修正处理，得到所述预处理后的待测物的监测站观测数据。
3.根据权利要求1所述的变形监测方法，其特征在于，所述根据所述待测物的形变量，确定所述待测物是否发生形变，具体包括；
根据所述待测物的形变量(δX，δX，δX)，确定待测物与上一次观测时的三维矢量距离；
判断所述三维矢量距离是否小于预设形变阈值，得到判断结果；
若所述判断结果为是，则判定所述待测物未发生形变；
若所述判断结果为否，则判定所述待测物发生形变。
4.一种变形监测系统，其特征在于，所述系统，包括：
监测站观测数据获取模块，用于获取待测物的监测站观测数据；所述监测站设置于所述待测物上；所述监测站数量为1；
预处理模块，用于对所述监测站观测数据进行预处理，得到预处理后的监测站观测数据；
形变量确定模块，用于基于所述预处理后的监测站观测数据建立法方程，利用最小二乘方法对所述法方程进行求解，得到待测物的形变量；所述法方程为：
Figure FDA0003717106040000021
其中：VL表示相位观测值残差向量，An×4表示未知参数系数矩阵，n为卫星数量，
Figure FDA0003717106040000022
Figure FDA00037171060400000211
Figure FDA0003717106040000023
表示待测物的X方向变形量δX系数；k表示卫星编号，下标1表示监测站编号为1，
Figure FDA0003717106040000024
表示星站距离；
Figure FDA0003717106040000025
Figure FDA0003717106040000026
Figure FDA0003717106040000027
表示待测物的Y方向的变形量δY系数，
Figure FDA0003717106040000028
Figure FDA0003717106040000029
Figure FDA00037171060400000210
表示待测物的Z方向的变形量δZ系数；x4×1表示未知数待求向量，x4×1＝[δX δY δZ δT]T，δX、δY、δZ分别表示待测物的X方向、Y方向、Z方向的变形量，δT表示接收机钟差改正数；Bn×n表示未知模糊度参数系数向量；Bn×n＝diag(λ，…，λ)，λ表示波长；diag表示对角矩阵；yn×1表示未知模糊度参数向量，
Figure FDA0003717106040000031
Figure FDA0003717106040000032
表示测站1到编号为k的卫星的整周模糊度值；
Figure FDA0003717106040000033
表示相位观测值向量；
Figure FDA0003717106040000034
Figure FDA0003717106040000035
Figure FDA0003717106040000036
表示相位观测值
Figure FDA0003717106040000037
Figure FDA0003717106040000038
表示相位计算值；VP表示伪距观测值残差向量，
Figure FDA0003717106040000039
表示伪距观测值向量；
Figure FDA00037171060400000310
Figure FDA00037171060400000311
Figure FDA00037171060400000312
表示伪距观测值，
Figure FDA00037171060400000313
伪距计算值；D2n×2n表示矩阵维度为2n×2n的随机方程方差矩阵，DL表示相位观测值方差矩阵，DP表示伪距观测值方差矩阵；
形变状态确定模块，用于根据所述待测物的形变量，确定所述待测物是否发生形变。
5.根据权利要求4所述的变形监测系统，其特征在于，所述预处理模块，具体包括：
解码单元，用于对所述监测站观测数据进行解码，得到解码后的监测站观测数据；
插值处理单元，用于对所述解码后的监测站观测数据进行插值处理，得到插值处理后的监测站观测数据；
剔除处理单元，用于判断所述插值处理后的监测站观测数据中是否存在异常数据，并对异常数据进行剔除处理，得到剔除处理后的监测站观测数据；
修正处理单元，用于对所述剔除处理后的监测站观测数据进行误差修正处理，得到所述预处理后的待测物的监测站观测数据。
6.根据权利要求4所述的变形监测系统，其特征在于，所述形变状态确定模块，具体包括；
三维矢量距离确定单元，用于根据所述待测物的形变量(δX，δX，δX)，确定待测物与上一次观测时的三维矢量距离；
判断单元，用于判断所述三维矢量距离是否小于预设形变阈值，得到判断结果；若所述判断结果为是，则调用第一形变状态确定单元；若所述判断结果为否，则调用第二形变状态确定单元；
第一形变状态确定单元，用于判定所述待测物未发生形变；
第二形变状态确定单元，用于判定所述待测物发生形变。
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