TEQC在遼寧陸態網基準站數據質量分析中的應用

■李頎

（遼寧省地理信息院遼寧沈陽110034）

TEQC在遼寧陸態網基準站數據質量分析中的應用

■李頎

（遼寧省地理信息院遼寧沈陽110034）

本文介紹了由UNAVCO開發的GPS/GNSS預處理軟件TEQC的構成及主要功能，并對遼寧省陸態網GNSS基準站數據進行分析處理。結果表明，采用TEQC軟件對GPS/GNSS數據進行預處理，可進一步優化觀測數據，對提高數據質量意義重大。

GPS/GNSS TEQC基準站

TEQC是由UNAVCOFacility公司研制的與GPS接收機內置版本無關的GPS數據通用處理軟件。該軟件可將眾多GPS廠商的GPS接收機觀測的二進制數據轉換為GPS數據處理中通用的RINEX格式，并進行相關的編輯，以便進行更為精細的GPS數據的后處理。該軟件主要功能為格式轉換、數據編輯、質量檢查和單點定位。

GNSS基準站是我國陸態網中最基本的觀測結點，如何對其觀測數據進行有效的檢核及質量評定，是眾多研究者關心的話題。本文采用TEQC軟件，對遼寧省部分GNSS基準站的觀測數據進行處理及質量評定，并分析該軟件在數據處理中的應用特點。

1　TEQC軟件簡介及主要功能

1.1TEQC軟件簡介

1998年，美國UNAVCO Facility公司推出了名為QC的GPS數據檢查軟件，主要功能為GPS數據格式轉換及數據質量校核。該軟件根據GPS偽距觀測值和載波相位觀測值的線性組合進行數據誤差估計，并給出GPS數據的電離層延遲、多路徑影響、周跳、衛星信號信噪比等相關信息。經不斷更新優化，目前該軟件可支持多個衛星系統，如GPS、GLONASS、Galileo及我國的Beidou-2/Compass，并可運行于多系統平臺。TEQC是一個命令行工具，其運行語法為：

其中，｛options｝為控制參數，參數前面標“-”表示輸入參數，“+”表示輸出參數，各參數可以預先寫入一個文本文件，在調用teqc時指定。teqc的缺省輸出設備為標準輸出，可與管道（|）或重定向（＞、＞＞）等結合起來使用，控制其結果的輸出位置。

1.2TEQC軟件主要功能

格式轉換：由于不同廠商GPS接收機內部的數據格式不同，在對GPS數據進行數據交換或后處理時，需轉換為RINEX標準格式。多數廠商提供的隨機軟件中給出了數據轉換接口，但轉換過程人為干預少，轉換后的RINEX格式不規范。TEQC軟件的格式轉換具有較好的通用性和更強的功能，它的命令行語句具有豐富的操作參數，不僅可不同廠家的GPS接收機觀測文件轉換為RINEX格式文件，也可以在RINEX格式的不同格式之間轉換。

數據編輯：TEQC軟件可以對RINEX格式的觀測值文件、導航數據文件和氣象文件進行編輯，其數據編輯功能包括：文件頭編輯；文件分割與合并；衛星禁用；更改數據采樣率；禁用特定的觀測值類型和更改不同觀測值類型的排列順序等功能。

質量檢查：TEQC中的質量檢核部分對GPS/GLONASS偽距和相位觀測量，以線性組合的方式分析L1、L2的多路徑效應，電離層對L1載波的相位影響，電離層延遲的變化，L1、L2的信噪比以及接收機的鐘漂和周跳等，從而給出歷元，觀測值、觀測失鎖和觀測值刪除統計，以及比較重要的結果參數如MP1、MP2、o/slps值。其中MP1、MP2分別表示L1、L2載波上的多路徑效應對偽距和相位影響的綜合指標，o/slps表示觀測值和周跳比，能直接反映出數據的周跳情況。

2　TEQC軟件在遼寧省陸態網基準站觀測中的應用

2.1遼寧陸態網基準站概況

陸態網又稱中國大陸構造環境監測網絡，由260個連續觀測的GNSS基準站和2000個流動觀測站構成，該網絡觀測的主要目的是監測中國大陸地殼運動、重力場形態及變化、大氣圈對流層水汽含量變化及電離層離子濃度的變化，為研究地殼運動的時-空變化規律，構造變形的三維精細特征，現代大地測量基準系統的建立和維持，汛期暴雨的大尺度水汽輸送模型等科學問題提供基礎資料和產品。遼寧省基準站為陸態網基準站網的一部分，包括LNSY（沈陽）、LNDD（丹東）、LNYK（營口）、LNHL（葫蘆島）、LLNJZ（金州）5個GNSS基準觀測站。5個站點于2010年8月正式投入觀測，觀測儀器為Trimble R8 GPS接收機，天線為TRM59800。上述臺站自觀測以來數據完整率較高，除LNSY站個別時段斷記外，其余均為連續記錄。本文選用觀測時段為2015年8月23-31日，即年積日235-243采樣率30s數據進行處理分析。

2.2TEQC輸入輸出文件及重要的結果參數

利用TEQC軟件的數據轉換和編輯功能，將上述臺站觀測值轉換為以年積日為單位的標準RINEX格式觀測值文件和星歷文件，并對文件進行正確性檢核，確實無誤后，利用TEQC軟件的質量檢查命令，對上述臺站觀測值數據進行質量評定。

質量檢核包括lite和full兩種模式，其中lite模式需要的文件為O文件，命令為：teqc+qc source.**o，生成的文件有7個：*.**S，*.iod，*.ion，*.mp1，*.mp2，*.sn1，*.sn2；full模式為lite模式的基礎上同時讀N文件，命令為：teqc+qc-nav source.**o source.**n，生成的文件有9個：*.**S，*.iod，*.ion，*.mp1，*.mp2，*.sn1，*.sn2，*.azi，*. ele。生成的文件類型以文件名后綴區分之，亦即

**.ion L1-L2電離層延遲；

**.iod電離層延遲的變化率；

**.mp1/**.mp2 L1上的C/A碼或P碼多路徑觀測誤差和L2上的P碼多路徑觀測誤差；

**.sn1/**.sn2 L1/L2觀測值的信噪比；

**.ele衛星的高度角；

**.azi衛星的方位角；

*.**S文件為摘要文件，內容包括數據的采集時間長度、數據采樣率、觀測期間多路徑影響（MP1、MP2）、周跳、信噪比、觀測能力等。參數包括理論歷元數與實際歷元數，周跳（Slip）觀測歷元數，偽距和多路徑噪聲統計，L1和L2的信噪比，電離層延遲微分周跳。

2.3結果分析

本文用TEQC的質量檢核命令對上述5個參考站9天的數據以24h為單位進行了處理，并將結果分別進行匯總，表1給出幾個重要指標如下：

從表1中可知，LHDD、LNHL2個站數據有效性達到100%，LNYK站接近99%，而LNSY站較差，為92.69%，表明LNSY站衛星失鎖時段較多。而表1中MP1和MP2的匯總結果顯示，LNSY站的這二項指標均為其它站的二倍，表明該站存在較為明顯的多路徑效應影響。IGS對其固定站進行過多路徑統計，2/3的觀測站MP1平均值小于0.5m，MP2平均值小于0.75m，我國陸態網運動技術規程限制為MP1≤0.5m，MP2≤0.5m。按此標準衡量，LNSY站略超我國制定的標準，其它站均達到限差要求。表中最后一項為周跳比（o/slps），表示觀測值和周跳的比值，它直接反映了數據周跳的情況，比值越大，表明周跳越少，反之亦然。按IGS限差標準，此值應大于100。表1中各站均達到此限差要求，但相比較而言，LNSY、LNJZ站稍差于另外3個站。

除上述綜合分析之外，利用TCQC生成的結果文件，使用基于MatLab下的TEQC輔助工具，還可以對某站某天的數據處理結果進行可視化分析，限于篇幅，本文僅對LNHL和LNSY站單天數據的結果文件MP1和MP2進行分析。選取上述2站238年積日的MP1和MP2文件，按不同時段各衛星的MP1和MP2殘差分別繪圖如圖1。

圖1顯示了2個站24h內衛星觀測的MP1和MP2多路徑殘差隨時間變化的軌跡，可清楚觀察到某顆衛星在某個時刻的觀測情況?？梢钥闯觯琇NHL站衛星觀測質量明顯好于LNSY站，在LNSY站的衛星觀測中，編號為S07、S08、S12、S13、S29、S30的衛星在個別時段的多路徑效應較大，影響了觀測質量。為了解決這個問題，在利用TEQC軟件編輯功能或后處理軟件解算時，剔除或屏蔽掉這些衛星有影響的觀測時段數據，可使定位精度進一步提高。

同樣，使用TEQC的輔助工具，還可以對TEQC生成的其它文件進行可視化操作，如衛星方位角、高度角、電離層延遲等變化，在此不一一贅述。

3　結論與討論

TEQC軟件在GNSS觀測數據的先期預處理和質量評價中具有強大功能，可以對GNSS數據進行轉換和編輯，形成標準格式文件；能夠對原始數據進行檢查和評估；利用相關的輔助工具軟件，可對TEQC生成的結果文件進行可視化分析，進而可剔除或屏蔽受多路徑影響嚴重時段的數據，進一步優化精定位數據。

利用TEQC軟件對遼寧省5個陸態網基準站GNSS觀測數據進行了質量檢查，其中4個基準站數據質量良好，數據有效率大于95%，多路徑效應MP1、MP2小于0.4m，24小時觀測周期觀測值與周跳之比O/Slps大于4000，系統運行正常，強電磁影響較弱。

LNSY基準站數據質量較差，MP1、MP2值較大，多路徑效應明顯，應是觀測環境干擾所致，除利用TEQC和其它精密后處理軟件對數據進行優化外，應進一步改善觀測環境，減小多路徑效應影響。

［1］李軍，王繼業，熊熊等.東北亞地區GPS觀測數據質量檢測和分析［J］.武漢大學學報（信息科學版），2006，（03）：209-12.

［2］曲金峰，寧新國.長春市CORS數據質量分析 ［J］.城市勘測，2015（1）：82-85．

P2［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-287-1