自动化形变监测系统的推广应用，极大地提高了监测工作效率，实现了数据采集的自动化，为形变分析提供了大量的时序监测数据，但是对这些长时序形变监测数据序列的处理和分析方法多是基于单测点的形变曲线分析，对监测点的形变特征、监测数据特性、时序监测数据质量、形变曲线形态和监测点测线、监测区域组合分析的理论与方法的研究不够系统和深入。本文基于GPS和测量机器人集成自动化形变监测系统在矿山边坡形变监测中的应用，从形变监测基准的建立、监测数据质量分析、自动化形变监测数据序列的处理、“点→线→面”逐级延伸形变分析，到形变预测和软件实现的整体形变监测数据处理和分析方法进行了较为系统深入研究，论文的主要内容为:　　从形变监测主要技术，形变监测序列数据处理和分析方法、GPS和测量机器人集成自动化形变监测系统在矿山地面监测中的应用方面，系统分析了自动化形变监测数据整体处理和分析方法的国内外研究现状。分析表明自动化形变监测系统是形变监测技术的重要发展方向，研究自动化形变监测技术、数据处理理论和应用是重要的科学技术问题。　　统一的形变监测基准是矿区形变监测工作的技术基础。针对矿山地理区域特征和现代形变监测仪器在矿山中的应用，研究了基于GNSS参考站技术的矿山形变监测基准建立方法和过程。通过联测高精度CGCS2000连续运行参考站点，建立矿区毫米级GNSS CORS形变监测基准框架，满足矿山自动化形变监测的要求。　　对监测数据质量进行分析是形变监测数据分析的重要组成部分，监测数据质量直接影响着形变分析结果的可靠性和有效性。通过分析影响GPS与测量机器人观测精度的因素，对时序形变监测数据中的异常值进行识别和处理，并利用数理统计和小波分析方法对形变监测数据质量进行分析，初步建立了GPS和测量机器人自动化形变监测系统观测精度评价和数据质量分析方法。　　分析了自动化形变监测网的布设方法，以纵横测线为基础建立形变监测网，应用“点→线→面”逐级延伸的形变分析思想，从局部到整体对边坡的形变特征和规律进行分析。包括:(1)监测点形变分析。绘制形变曲线图，包括单分量时间-位移曲线图、时间-水平位移曲线图、沉降等值线图、水平位移矢量图、三维位移矢量图、水平位移矢量-沉降等值线图等，对图形化表示方法的适用性和优缺点进行了分析，表达监测点的形变过程、趋势和特征。(2)监测测线形变分析。在点分析的基础上，对边坡测线进行分析。通过对测线上多个测点的形变特征和规律进行分析，计算测线上监测点形变量的相关性，并对监测点进行聚类从多个层面剖析测线的形变特征和规律。(3)监测区域（面）分析。应用泰森多边形进行监测点空间划分，通过形变量大小和方向对边坡的形变进行分级表示，从整体上把握边坡的形变特征和规律。结合应用实例，对方法的有效性和适用性进行了分析验证。　　分别利用Kalman滤波和指数平滑方法对监测点进行定量预测，两种方法均是通过对新息向量加权对预测模型进行修正。对两种方法在矿区形变预测应用中存在的问题进行了讨论，结合实例对预测模型从模型初始化（参数确定）、模型修正和评价，以及模型应用三个阶段，进行了预测计算和分析。　　在Microsoft Visual Basic开发环境下，基于Matlab、Surfer和Grapher三种软件所提供的ActiveX Automation组件，开发了自动化形变监测数据处理与分析系统软件，设计与实现从形变监测数据库的访问、数据管理、查询、显示，到监测点数据多种图形显示，包括单点的时间-位移曲线图、多点的沉降等值线图和水平位移矢量图等。预测软件实现了Kalman滤波模型、指数平滑预测模型、灰色预测模型等功能模块。基于矿区测绘生产需要编制了坐标转换模块和矿区似大地水准面精化模块，进行似大地水准面精化模型计算。软件中的计算和绘图处理功能，充分发挥组件的技术特点，开发实现所需功能，提高了软件的开发效率。　　最后给出论文的结论和进一步研究的问题，本文研究的主要问题是对自动化形变监测数据序列的整体处理和分析，核心思想和方法对长时序形变监测数据序列的处理和分析等相关研究有一定的借鉴作用，提高形变分析结果的可靠性，为矿山地面灾害监测决策提供理论和技术支持。