TEQC數據預處理及其在邵陽CORS基站數據質量評價中的應用

唐炳鳳

摘要：在CORS系統建設過程中，參考站數據質量將影響區域內數據建模的精度，其中站址的選擇起決定作用。本文利用TEQC軟件研究了其數據質量檢查的方法，結合邵陽CORS系統的建立過程，討論其在站址選擇中的應用，利用實測數據表明該方法的有效性。

關鍵詞：TEQC；邵陽CORS；預處理；質量檢查

0邵陽CORS系統簡介

邵陽市CORS系統建立于2008年，采用中海達V8 CORS RTK 系統技術。它是一個連續運行單參考站系統，參考站設在邵陽市國土資源局樓頂。邵陽市城區任何地方只要衛星信號正常、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在數據預處理中的應用

1.1TEQC軟件介紹

TEQC是功能強大的GPS/GLONASS數據預處理軟件，是由UNAVCO Facility研制的為地學研究GPS監測站數據管理服務的公開免費軟件，主要功能有格式轉換、編輯和質量檢查。其中，格式轉換可將許多不同廠家的GPS接收機觀測文件（二進制）轉換為RINEX文件，也可以在RINEX文件的不同格式之間轉換；編輯功能可用于RINEX文件頭部分，也可進行數據文件的任意切割與合并、觀測值類型的刪減、衛星系統的選擇及特定衛星的禁用；質量檢查可以反映出GPS數據的電離層延遲、多路徑影響、接收機周跳、衛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，也可以在大多數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數據編輯

RINEX的數據格式要求非常嚴格，手工編輯極易出錯，而TEQC的數據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、衛星系統的選擇與禁用特定衛星、衛星高度角重設、觀測值類型選擇等，現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的數據，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衛星數據剔除掉，將結果寫入OutputFileName文件中：

teqc -R InputFileName > OutputFileName

（4）將InputFileName中的G02衛星的觀測數據剔除掉，將結果寫入OutputFileName文件中：

teqc -G02 InputFileName > OutputFileName

（5）將InputFileName的衛星高度角設置為5°，將結果寫入OutputFileName文件中：

teqc -set-mask 5 InputFileName > OutputFileName

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

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

1.1.3.質量檢查

GPS數據質量檢查不僅有利于實際外業測量工作，對于CORS系統的參考站選址及其數據質量評價也非常實用。在常用的普通外業測量工作中，數據質量檢查有利于及時有效地掌握數據質量情況，減少返工和不必要的浪費，對合理安排作業、觀測時段調度等都非常重要；在CORS系統參考站選址時，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參考站網的網形并提高觀測數據的質量。采用TEQC軟件對觀測數據進行質量檢查的使用方式如下：

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

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

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

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，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參數轉換為ps格式才能輸出到圖形文件。關于圖形的顯示，還可以用CF2PS、TEQCPLOT等工具實現。

2TEQC在邵陽CORS參考站選址中的應用

前面已經提到，CORS系統參考站網中各觀測站位置的選擇對于CORS系統在區域網內的數據解算建模至關重要，這里利用TEQC軟件，結合邵陽市CORS系統的建立過程，討論TEQC用于參考站數據質量評價的內容、方法和步驟。

觀測數據質量評價的主要內容應包括多路徑效應、周跳和信噪比等指標，這些指標反映了站址周圍的環境條件，可用于評價站址選擇的合理性。采用TEQC軟件評價觀測數據質量的方法如下：

（1）利用對應于所采用的接收機軟件或者TEQC將原始觀測數據（通常為二進制格式）轉換為RINEX標準格式；

（2）運用TEQC的質量檢查功能生成觀測數據質量檢查結果文件；

（3）運用QCVIEW顯示繪圖文件并分析和記錄各文件的數據質量情況；

然后，通過對各種指標數值的統計，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）觀測數據的質量檢查結果。

通常情況下，CORS參考站觀測數據的質量指標應滿足如下要求：

（1）L1、L2的信噪比不小于4.5、5.5；

（2）L1、L2的多路徑效應不大于0.3、0.4；

（3）預處理結果數據文件的無效數據百分比小于2%。

可見，該站址的TEQC質量檢查指標均滿足CORS參考站觀測數據的要求。通過對該站多天觀測數據的分析表明，該站周圍觀測環境較好，數據質量穩定，無明顯遮擋、大面積水域或電磁波發射裝置等影響GPS觀測數據質量的因素。

另外，如果能夠利用TEQC軟件對觀測數據首先進行預處理，再轉入CORS系統數據處理中心進行建模解算，有望有效提高CORS系統的建模精度，從而改善其應用的精度。

3結語

利用TEQC軟件可以檢查觀測數據的質量，將其應用于CORS系統觀測數據質量檢查，可以評價站址選擇的合理性，從數據指標中發現一些隱蔽的影響GPS觀測數據質量的因素。