我国地质灾害频发,每年给人们的生命和财产安全造成了极大损失,因此有必要寻求科学、合理的监测手段,对地质灾害高风险区域进行形变监测。GNSS技术是监测预警的重要手段之一,具有实时、全天候、高精度等优势,可以直接获得监测点的三维坐标信息,在形变监测领域得到了广泛应用。实时GNSS变形监测系统复杂,涉及复杂环境数据处理、实时数据传输、基准站稳定性检测等关键技术问题。本文在单系统、单基准站相对定位技术基础上,针对多系统、多基准站实时相对定位及其在形变监测中的应用展开研究,主要研究工作和成果如下:(1)研究了BDS/GPS实时动态相对定位中的时空基准统一、函数模型和随机模型构建问题,系统分析了其定位误差源,以及不同基线长度、不同卫星星历对数据解算精度的影响;对最小二乘、Kalman滤波、抗差估计、方差分量估计等算法进行了简要介绍,为BDS/GPS双系统形变监测提供了理论基础。(2)BDS与GPS单系统形变监测在E、N方向解算精度均优于5mm,U分量解算精度优于7mm,BDS与GPS动态相对定位精度处在同一个水平。相比较单一系统,BDS/GPS联合解算极大增加了可见卫星数目,改善了定位的空间几何构型,即使在信号遮挡较严重地区,也能得良好的解算效果,其精度和可靠性方面整体优于单卫星系统。(3)针对BDS/GPS不同类型测量值权重分配问题,提出了抗差Helmert验后定权方法,并分析了经验模型对解算精度的影响,计算表明:不同权比的BDS/GPS联合解算结果略有差异,不管侧重GPS系统还是侧重BDS系统,解算精度都会略有下降,对于短基线,权比约为1:1时解算较理想,这也侧面说明了BDS/GPS相位测量值精度水平大致相同。抗差Helmert验后定权相比传统经验定权的定位精度有所提高,定位结果更可靠,更加真实反映了监测点的实际位移情况。(4)针对单基准站GNSS变形监测系统受基准站稳定性和数据质量影响较大这一问题,提出了基于多基准站Multi-GNSS实时动态相对定位方法。针对多基准站数据融合问题,提出了基于坐标域和法方程域的两种组合解算方法。计算结果表明:采用法方程域融合方案,其精度和稳定性均优于坐标域融合方案,定位精度在E、N、U方向上分别提高了17.4%、13.4%、17.9%。针对变形监测滤波平滑问题,提出了抗差加权平均法,既能平滑随机噪声,又保留形变信息,并且具有抵御粗差的能力。