TGO對基于TEQC處理的GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量評定

陳凱華，祿占磊

(1.桂林理工大學(xué) 土木與建筑學(xué)院，廣西 桂林 541004；2.鄭州煤炭工業(yè)集團有限公司，河南 鄭州 451184)

TEQC是一款功能強大且簡單易用的GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理公開免費軟件，它的應(yīng)用非常廣泛，主要功能有格式轉(zhuǎn)換、編輯和質(zhì)量檢核等.其中，格式轉(zhuǎn)換可將許多不同廠家的GPS 接收機觀測(二進制) 文件轉(zhuǎn)換為RINEX 文件，也可以在RINEX文件的不同格式之間轉(zhuǎn)換；編輯功能可用于RINEX文件字頭塊部分[1]，也可進行數(shù)據(jù)文件的任意切割與合并、觀測值類型的刪減、衛(wèi)星系統(tǒng)的選擇及特定衛(wèi)星的禁用；質(zhì)量檢核可以反映GPS 數(shù)據(jù)的電離層延遲、多路徑影響、接收機周跳、衛(wèi)星信號信噪比等信息；利用QCVIEW32軟件[2]可實現(xiàn)可視化.

1 TEQC生成的匯總文件分析

匯總文件包含的是數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的結(jié)果[3], 本例生成匯總文件CPI20660.09S，包括各個接收衛(wèi)星的數(shù)據(jù)質(zhì)量狀態(tài)[4]，其中的參數(shù)信息如下:

(1)信息總結(jié)有首歷元、末歷元、 觀測時間段、 采樣率、 高度截止角、 在RINEX文件中的期望觀測值數(shù)、實際觀測值數(shù)、采集百分比、多路徑誤差均值、平均移動點數(shù)、時鐘漂移、探測到的周跳數(shù)等；

(2)觀測統(tǒng)計量如平均多路徑誤差、觀測值總和、總平均高度角、周跳之和、觀測值之比、時鐘漂移量等；

(3)QC 參數(shù)設(shè)置如接收機信道最大值、電離層延遲變化率最大允許值等.

對匯總文件的重要數(shù)據(jù)進行分析,匯總文件中各重要信息見表1.

一般從完好觀測值百分比、IOD失鎖、多路徑影響、信噪比、觀測值刪除統(tǒng)計等方面對GPS觀測數(shù)據(jù)進行質(zhì)量分析.從表1可以看出，在有效的觀測時間段里，該GPS的數(shù)據(jù)完好性在99%以上，IOD載波失鎖數(shù)僅1次，電離層活動影響不大，載波L1的多路徑影響MP1及載波L2的多路徑影響MP2均為0.12，滿足相關(guān)規(guī)范要求的MP1<0.3，MP2<0.4，說明該觀測點凈空較好，多路徑干擾較小.大于截至高度角CA碼并未丟失，L1載波丟失較少，大于截至高度角L2丟失較多，該站點存在一定的電磁干擾，但影響不大.綜合分析考慮，該CPI觀測站獲取的GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量很好，觀測環(huán)境也較理想[5]，適合做CPI控制點的觀測站.

2 運用TEQC軟件對靜態(tài)控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

利用TEQC對觀測的一靜態(tài)控制網(wǎng)進行質(zhì)量檢測，網(wǎng)形如圖1所示.此大地四邊形共有7個觀測文件，對這7個文件進行質(zhì)量檢核，其中4個重要指標(biāo)(%、o/slips、MP1、MP2)總結(jié)歸納于表2.

表1 匯總文件的重要信息Tab.1 Important information of summary file

圖1 控制網(wǎng)Fig.1 Control network

表2 (%、o/slips、MP1、MP2)統(tǒng)計值Tab.2 (%、o/slips、MP1、MP2)statistics

從表2可以看出，經(jīng)過TEQC處理后,MP1、MP2的值大部分都有所減小.下面將TEQC處理前的數(shù)據(jù)與處理后的數(shù)據(jù)分別用TGO進行基線結(jié)算以及網(wǎng)平差，對數(shù)據(jù)進行對比分析，結(jié)果見表3.

表3 (比率、參考變量、RMS)的統(tǒng)計值Tab.3 (Ratio, reference variables, RMS) statistics

通過對試圖文件的分析，運用TEQC對GPS的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理，處理后的文件導(dǎo)入TGO進行基線結(jié)算及網(wǎng)平差，基線結(jié)算衡量精度的指標(biāo)(比率、參考變量、RMS)的統(tǒng)計值列于表3.

通過表3的數(shù)據(jù)對比可以看到,RMS大部分明顯變小，說明通過TEQC處理后精度有所提高.沒有經(jīng)過處理的文件基線結(jié)算后進行平差，平差不能直接通過.經(jīng)過TEQC處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入TGO進行平差可以一次通過，不需要加權(quán)策略再進行平差，這可以充分說明經(jīng)過TEQC處理后可以提高GPS數(shù)據(jù)的精度.

3 結(jié) 論

利用TEQC進行GPS數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢核，操作簡單，參數(shù)控制方便，可以直接分析GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量的優(yōu)劣.對數(shù)據(jù)進行分析得出下面的結(jié)論：

(1)各種誤差影響與衛(wèi)星高度角有很大關(guān)系[6].隨著衛(wèi)星高度角的降低，信噪比也會降低，多路徑效應(yīng)、電離層影響都會加劇.因此，應(yīng)選取適當(dāng)?shù)母叨冉刂菇?，盡量接收高緯度的衛(wèi)星.

(2)剛開機時接收機所跟蹤的衛(wèi)星信號受各種誤差影響嚴(yán)重，所以應(yīng)剔除最初幾個歷元的數(shù)據(jù).

(3)當(dāng)誤差影響嚴(yán)重時，可把數(shù)據(jù)設(shè)為可疑數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理時作特殊標(biāo)記.

通過TEQC對GPS數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，能夠剔除電離層跳變并能減弱電離層和多路徑觀測的誤差，從而提高定位精度.通過上面的算例數(shù)據(jù)結(jié)果可以得出，TEQC對GPS的數(shù)據(jù)處理行之有效，能夠改善GPS數(shù)據(jù)的質(zhì)量.進一步分析可以發(fā)現(xiàn)TEQC可以彌補TGO的Timeline工具的不足，從而達到提高GPS定位精度的目的.

參考文獻：

[1] TEQC——The Tooklitfor GPS/GLONASS/Galileo/SBAS Data [EB/OL].http：//facility.unavco.org/software/teqc/teqc.html.

[2] 趙紅強, 郭際明, 李宗華, 等.繪圖工具QCVIEW在GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理中的應(yīng)用[J].測繪通報, 2008(11)：45-46.

[3] 范士杰,郭際明,彭秀英.TEQC在GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理中的應(yīng)用與分析[J].測繪信息與工程，2004(2)： 33-35.

[4] 暢毅,袁玉斌,尹柱庭.太陽耀斑對GPS 單點定位結(jié)果的影響與分析[J].石油儀器,2008(6):76-79.

[5] 丁銳.利用TEQC軟件對GNSS連續(xù)參考站選址的數(shù)據(jù)分析[J].城市勘測, 2009(1):15-18.

[6] 李軍, 王繼業(yè), 熊熊, 等.東北亞地區(qū)GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測和分析[J].武漢大學(xué)學(xué)報：信息科學(xué)版, 2006(3)：209-212.