GPS监测技术以其全天候、全自动、高效快速和高精度等特点,已经越来越多地应用于多种大型结构的安全性监测中。GPS信号作为一种功率很小的微弱信号,在其传播过程中易受到各种外界因素的干扰如多路径效应、整周跳变现象等。这些干扰源会引起相当比例数据的异常和失真,致使结构性态识别与故障诊断结果频频出现误/警现象,因此,无论是在信息获取阶段还是在安全评价环节,为了获取更为准确的监测数据,GPS监测过程中的数据失真与变异问题都应引起高度重视。针对GPS异常失真数据的检验和识别的问题,本论文主要进行了以下几个方面的理论和试验的研究。(1)系统总结了GPS定位技术的相关理论,详细介绍了GPS定位中的误差分类。针对不同的误差项给出相应地削弱方法,以期减少在GPS监测中由于测量误差而造成的数据失真和异常。(2)完成了基于GPS技术的大连北大桥动态监测。基于ANSYS软件建立的大桥的有限元模型,获取大桥自振频率和振型,为GPS流动站的布置提供参考。最后利用GrafNav/Net软件完成了流动站坐标的动态解算,获得了大桥的实时动态位移。(3)提出了基于控制图的GPS异常监测数据检验方法。构建了休哈特和累积和(Cumlative Sum,简称CUSUM)两种控制图,给出了对应的异常预警模型。针对GPS监测数据不服从正态分布的问题,提出了利用累积分布函数的核密度估计将其转化为Q统计量,并以此为基础构建了基于Q统计量的控制图应用于GPS异常数据的检验中将两种控制图应用于GPS仿真和实测数据中,结果表明休哈特控制图能够检测出3倍标准差以上的大偏移,但是缺少小偏移检验能力。CUSUM控制能够检测出3倍标准差以下的连续小偏移,最小可达0.5倍的标准差,但是随着偏移的增大CUSUM控制图的误判范围在增加。实际应用中可以根据需要,选择不同的控制图进行异常数据的判别。(4)提出了一种基于关联负选择的积分步识别算法用GPS监测数据的异常检验。首先构建GPS监测数据的关联模型,通过设定预警控制限对异常数据快速初步判定然后再利用自适应半径负选择算法对异常数据发生范围进行精确的二次识别。对于负选择算法中固定半径检测器和固定半径自体表示方法的不足文中给出了相应改进。分别用仿真的正弦数据和GPS实测数据验证了该方法的有效性,结果表明本文提出的方法能够准确识别GPS监测数据中的异常,关联负选择的双重机制保证了异常检验的效果,能够用于GPS异常数据识别的实际工程中。