摘要GPS具有自动化程度高、可直接测量监测点的三维坐标、不受气候条件和通视条件限制等特点,使得其在动态变形监测中具有不可替代的优势,并逐步得到应用。但受多路径误差、残余对流层延迟误差的影响,GPS动态测量的精度还难以满足高精度动态变形监测的要求。利用现代信号处理方法,对GPS动态测量数据序列进行处理并提取变形信息是解决该问题一个重要途径。为此,本文首先对结构变形监测的数据处理方法进行了总结,研究了小波分析和经验模态分解在去噪和多尺度分解的能力；针对多路径效应容易与结构低频振动频率存在混叠,而传统数据处理方法存在“同频干扰不可分离”的问题,对独立分量分析用于GPS动态变形监测数据处理进行了深入探讨,并利用多路径误差的周日重复性,提出了带参考信号的EMD-ICA方法。具体研究工作与成果如下：1.系统概述了GPS变形监测的研究背景和发展现状,重点回顾了GPS动态变形监测数据后处理方法的研究现状,总结分析了这些方法的优缺点。2.通过模拟数据和GPS测量数据对比了小波分析和经验模态分解这两种方法在去噪和多尺度信号提取的能力。结果表明：两种方法均能较好的获得结构的振动位移信息,但当噪声水平较大时,小波去噪和多尺度分解的稳定性略优于EMD。3.提出了利用交叉证认来选择经验模态分解后信号层的方法,该方法无需先验信息,方法稳定,具有良好的自适应性,能较好的应用于动态变形监测数据的滤波去噪处理。4.通过频率混叠信号的ICA仿真实验,对ICA在变形监测数据处理中的应用进行了探讨,结果表明：在信号独立的假设条件下,ICA可以有效地分离出观测得到的混合信号,说明ICA是一种适用于误差信号与变形信号频率混叠的变形信息提取方法。5.针对GPS动态变形监测中,多路径误差频率范围广,容易与结构的低频振动信息混叠在一起,且周日重复性随时间推移逐步降低的特点,提出了带参考信号的EMD-ICA方法,并通过GPS振动试验数据处理表明了该方法的有效性。