公路边坡是危害最为严重的主要地质灾害之一，为了减少公路边坡灾害对人民生命财产安全造成的损失，必须对公路边坡灾害进行变形监测和预报。 变形监测方法多种多样，已从简单的人工法发展到了目前的高精度仪器测定法，如GPS、TDR和测量机器人等，这些方法也已广泛应用于公路崩塌、滑坡等灾害的监测与预报。为了寻求适合于公路边坡变形监测的技术和方法，本文从分析公路边坡的变形机理入手，研究了公路边坡变形监测的有关理论与方法，并重点研究了目前在变形监测中应用较为广泛的GPS技术及其特点。在高精度边坡变形监测中，由于GPS设备的昂贵费用，极大地限制了GPS技术的应用；而且只用少量的GPS接收机，也无法在监测过程中获得变形体整体的、连续的变形信息。因此，为了降低GPS监测系统的成本，实现对变形体的连续监测和准确预报，本文还系统地研究了适用于公路边坡监测的GPS一机多天线变形监测系统，包括其工作原理、系统构成、数据传输及有关的数据处理和变形预测理论等内容。 围绕这一主题，论文的主要内容和创新点可概括如下： (1)对公路边坡地质灾害的变形机理、产生原因、破坏模式、防治措施，以及公路边坡变形监测的方法、技术和仪器进行了分析、对比和研究，重点研究目前用GPS技术进行公路边坡变形监测的两种主要模式的优缺点，总结出了公路边坡变形监测方法、技术和仪器的优选原则。 (2)结合两次用GPS一机多天线技术监测公路边坡变形的试验，研究了GPS一机多天线监测系统的组成、GPS一机多天线技术在公路边坡灾害监测中的可行性和GPS一机多天线监测系统的支撑技术，设计出了一套适用于公路边坡地质灾害监测的GPS一机多天线自动化变形监测系统。 (3)对GPS一机多天线监测系统的定位算法进行了研究，特别对GPS单历元定位算法及其在公路边坡变形监测中的应用进行了深入研究，建立了一套适用于公路边坡变形监测的GPS单历元算法，从而有效地避免了“整周模糊度的求解”和“周跳的探测与修复”等问题，解决了GPS一机多天线监测系统中的关键数据处理问题。 (4)结合水门沟滑坡的GPS形变监测资料，在研究卡尔曼滤波和动态灰色