TEQC數(shù)據(jù)預(yù)處理及其在邵陽CORS基站數(shù)據(jù)質(zhì)量評價中的應(yīng)用

唐炳鳳

摘要：在CORS系統(tǒng)建設(shè)過程中，參考站數(shù)據(jù)質(zhì)量將影響區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)建模的精度，其中站址的選擇起決定作用。本文利用TEQC軟件研究了其數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的方法，結(jié)合邵陽CORS系統(tǒng)的建立過程，討論其在站址選擇中的應(yīng)用，利用實測數(shù)據(jù)表明該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：TEQC；邵陽CORS；預(yù)處理；質(zhì)量檢查

0邵陽CORS系統(tǒng)簡介

邵陽市CORS系統(tǒng)建立于2008年，采用中海達V8 CORS RTK 系統(tǒng)技術(shù)。它是一個連續(xù)運行單參考站系統(tǒng)，參考站設(shè)在邵陽市國土資源局樓頂。邵陽市城區(qū)任何地方只要衛(wèi)星信號正常、星座分布合理，就可利用來自參考站的改正信息進行RTK定位，點位中誤差在1～2cm。

1TEQC在數(shù)據(jù)預(yù)處理中的應(yīng)用

1.1TEQC軟件介紹

TEQC是功能強大的GPS/GLONASS數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件，是由UNAVCO Facility研制的為地學(xué)研究GPS監(jiān)測站數(shù)據(jù)管理服務(wù)的公開免費軟件，主要功能有格式轉(zhuǎn)換、編輯和質(zhì)量檢查。其中，格式轉(zhuǎn)換可將許多不同廠家的GPS接收機觀測文件（二進制）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文件頭部分，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)量檢查可以反映出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。

1.1.1操作方法

TEQC不但可運行在DOS/Windows操作系統(tǒng)，也可以在大多數(shù)UNIX平臺下運行，需要命令行或shell的支持，且為100%非交互式操作。TEQC的典型用法為：

teqc {options} [file1 [file2 […]]]

1.1.2數(shù)據(jù)編輯

RINEX的數(shù)據(jù)格式要求非常嚴格，手工編輯極易出錯，而TEQC的數(shù)據(jù)編輯功能為我們提供了方便的操作方式，其功能包括RINEX文件頭編輯、文件的合并與分割、衛(wèi)星系統(tǒng)的選擇與禁用特定衛(wèi)星、衛(wèi)星高度角重設(shè)、觀測值類型選擇等，現(xiàn)分別舉例并加以說明：

（1）把test1800.08o文件的測站名改為“GP01”并寫入temp1800.08o：

teqc -O.mo “GP01” test1800.08o > temp1800.08o

（2）取temp1800.08o觀測文件中2:00~3:00和3:00~4:00的數(shù)據(jù)，分別存入temp1801.08o和temp1802.08o，然后再將該兩個文件合并為temp1803：

teqc -st 20080628020000 -e 20080628030000 temp1800.08o > temp1801.08o

teqc -st 20080628030000 -e 20080628040000 temp1800.08o > temp1802.08o

teqc temp1801.08o temp1802.08o > temp1803.08o

（3）將InputFileName中的GLONASS衛(wèi)星數(shù)據(jù)剔除掉，將結(jié)果寫入OutputFileName文件中：

teqc -R InputFileName > OutputFileName

（4）將InputFileName中的G02衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)剔除掉，將結(jié)果寫入OutputFileName文件中：

teqc -G02 InputFileName > OutputFileName

（5）將InputFileName的衛(wèi)星高度角設(shè)置為5°，將結(jié)果寫入OutputFileName文件中：

teqc -set-mask 5 InputFileName > OutputFileName

（6）將InputFileName中的觀測值類型設(shè)置為僅有L1和L2載波相位觀測值（剔除其余觀測值），并將結(jié)果寫入OutputFileName文件中：

teqc -O.obs “L1 L2” InputFileName > OutputFileName

1.1.3.質(zhì)量檢查

GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查不僅有利于實際外業(yè)測量工作，對于CORS系統(tǒng)的參考站選址及其數(shù)據(jù)質(zhì)量評價也非常實用。在常用的普通外業(yè)測量工作中，數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查有利于及時有效地掌握數(shù)據(jù)質(zhì)量情況，減少返工和不必要的浪費，對合理安排作業(yè)、觀測時段調(diào)度等都非常重要；在CORS系統(tǒng)參考站選址時，有利于定性定量評價參考站位置選取的合理性，從而改善CORS參考站網(wǎng)的網(wǎng)形并提高觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。采用TEQC軟件對觀測數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢查的使用方式如下：

teqc +qc -nav test1800.08n test1800.08o

其中，+qc表示對觀測數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢查，-nav test1800.08o指定導(dǎo)航文件，test1800.08o為待檢查的觀測數(shù)據(jù)文件。若test1800.08n文件在當前目錄下，則無需指定也可以運行qc-full模式進行質(zhì)量檢查，若找不到導(dǎo)航文件，TEQC軟件自動進入qc-lite模式。程序運行完成后生成的質(zhì)量檢查結(jié)果文件列表見表1。

借助QCVIEW的輔助，上述結(jié)果文件（除.yyS外）均可實現(xiàn)可視化。圖1所示為G01衛(wèi)星的偽距多路徑效應(yīng)時程圖。

需要說明的是，qcview適用于64位計算機，而qcview32則適用于32位計算機系統(tǒng)，同時其正常運行還需要DOS4GW.EXE的支持。qcview生成的屏幕圖形需用-dump參數(shù)轉(zhuǎn)換為ps格式才能輸出到圖形文件。關(guān)于圖形的顯示，還可以用CF2PS、TEQCPLOT等工具實現(xiàn)。

2TEQC在邵陽CORS參考站選址中的應(yīng)用

前面已經(jīng)提到，CORS系統(tǒng)參考站網(wǎng)中各觀測站位置的選擇對于CORS系統(tǒng)在區(qū)域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)解算建模至關(guān)重要，這里利用TEQC軟件，結(jié)合邵陽市CORS系統(tǒng)的建立過程，討論TEQC用于參考站數(shù)據(jù)質(zhì)量評價的內(nèi)容、方法和步驟。

觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量評價的主要內(nèi)容應(yīng)包括多路徑效應(yīng)、周跳和信噪比等指標，這些指標反映了站址周圍的環(huán)境條件，可用于評價站址選擇的合理性。采用TEQC軟件評價觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法如下：

（1）利用對應(yīng)于所采用的接收機軟件或者TEQC將原始觀測數(shù)據(jù)（通常為二進制格式）轉(zhuǎn)換為RINEX標準格式；

（2）運用TEQC的質(zhì)量檢查功能生成觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查結(jié)果文件；

（3）運用QCVIEW顯示繪圖文件并分析和記錄各文件的數(shù)據(jù)質(zhì)量情況；

然后，通過對各種指標數(shù)值的統(tǒng)計，分析站址選擇的合理性。如下表2顯示了利用TEQC對邵陽GTJ（國土局）觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查結(jié)果。

通常情況下，CORS參考站觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量指標應(yīng)滿足如下要求：

（1）L1、L2的信噪比不小于4.5、5.5；

（2）L1、L2的多路徑效應(yīng)不大于0.3、0.4；

（3）預(yù)處理結(jié)果數(shù)據(jù)文件的無效數(shù)據(jù)百分比小于2%。

可見，該站址的TEQC質(zhì)量檢查指標均滿足CORS參考站觀測數(shù)據(jù)的要求。通過對該站多天觀測數(shù)據(jù)的分析表明，該站周圍觀測環(huán)境較好，數(shù)據(jù)質(zhì)量穩(wěn)定，無明顯遮擋、大面積水域或電磁波發(fā)射裝置等影響GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素。

另外，如果能夠利用TEQC軟件對觀測數(shù)據(jù)首先進行預(yù)處理，再轉(zhuǎn)入CORS系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心進行建模解算，有望有效提高CORS系統(tǒng)的建模精度，從而改善其應(yīng)用的精度。

3結(jié)語

利用TEQC軟件可以檢查觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，將其應(yīng)用于CORS系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，可以評價站址選擇的合理性，從數(shù)據(jù)指標中發(fā)現(xiàn)一些隱蔽的影響GPS觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素。