摘要:本文针对GPS控制网数据处理分析,介绍一种数据处理软件TEQC,可以方便的对多种数据进行预处理和质量检查,且概要列出了TEQC主要功能,并结合GPS控制网实测数据,利用TEQC进行数据预处理和质量分析,最后结果表明TEQC对GPS控制网数据处理分析是有效的,且具有独特的优势。
关键字:GPS;处理分析;TEQC;质量检核
随着空间定位技术的迅速发展,GPS定位已成为测绘领域中确定地面控制点坐标的主要方法。目前,被用于GPS控制网数据处理分析最为广泛的软件是TGO,国际上用作研究的最精密的GPS数据处理软件中公开代码的有两个:BERNESE和GAMIT。在实际工程中,鉴于以上软件的局限性,为确保GPS数据野外观测质量,我们通常是通过TEQC和基线解算质量控制指标,对GPS控制网观测数据进行了快速检测和评定。
1.TEQC软件的主要功能
1.1T(translation)-格式转换。TEQC软件将各接收机观测数据转换成标准格式(RINEX),适用于目前大多数常用的接收机。
1.2E(edit)-数据文件的编辑。RINEX观测数据文件、导航电文文件、气象数据文件均可通过TEQC进行文件头的修改、分割、拼接,TEQC还可以分隔GPS/GLONASS卫星数据、选择与禁用卫星、设置卫星截止高度角和设置观测值类型。
1.3QC(qualitycheck)-质量检查。TEQC观测数据质量检查可以处理GPS/GLONASS导航定位的双频观测数据,主要是利用伪距和载波相位观测值的线性组合方法。通过相应的处理命令:>teqc+qc"观测数据文件",对观测数据进行质量检核。当只有观测文件数据,质量检查以qclite模式进行,生成的文件有7个:*.**S,*.iod,*.ion,*.mp1,*.mp2,*.sn1,*.sn2;当有观测文件数据,同时有导航数据的时候,质量检查以qcfull模式进行生成的文件除了以上七个外,还有*.azi,和*.ele两个文件。
1.4Qcview辅助分析。质量检核得到分析结果后,同时可以产生生成图形的结果文件,需要借助Qcview软件生成各类效果图,并运用ropsview进行查看各个卫星电离层偏差及随时间的变化、载波信噪比、卫星高度角和方位角以及多路径效应的影响。
2.GPS控制网实测数据的处理分析
2.1GPS实测数据的分析
2.1.1利用TEQC软件对接收机3304号在13:07—17:30时间段的观测数据D0191241.DAT进行RINEX格式的转换,其命令为:“D:fxsyteqc-trdo+navD0191241.05nD:fxsyD0191241.dat>D0191241.05o”。
2.1.2以D0191241.DAT的14:00-16:00时间段的数据为处理分析对象,输入命令“D:fxsyteqc-st20050504060000-e20050504080000D:fxsyd0191241.05o>D:fxsytarget1.05o”。修改前后的观测文件数据的起始和终止时间明显是不同的。
2.1.3将DAT格式静态数据转换为RINEX格式以后,输入命令:“D:fxsyteqc+qc-navD:fxsyd0191241.05ND:fxsyd0191241.05O”,可以对其进行质量检核,得到9个分析文件,分别为d0191241.05S、d0191241.azi、d0191241.ele、d0191241.iod、d0191241.ion、d0191241.mp1、d0191241.mp2、d0191241.sn1、d0191241.sn2。
通过上述文件可以看出,该接收机数据利用率比较高(可达87℅),而且多路径误差则比较小(仅分别为0.29和0.68);观测数据与周跳比很高(575)也反映了该接收机周跳修复能力比较强。综合来看,可以得出这台接收机在采集数据的时候受到的干扰不是很严重,采集的数据质量很高。为了获得更高质量的定位精度,可以剔除部分观测质量较低下的卫星或者截取观测质量较高时段的数据。得到了高质量的观测时段数据:target1.05o。对目标数据进行质量检核,经过TEQC编辑功能中截取时段数据处理后,该接收机数据利用率高达91%比未进行处理操作之前的87℅明显要高;MP1(L1多路径误差)与未进行处理操作之前相当,都为0.29;MP2(L2多路径误差)则比之前要小0.05,仅为0.63;观测数据与周跳比与未进行处理操作之前的575相比较要高出很多,o/slps值高达871,周跳修复能力相当强。利用Qcview软件对静态数据的质量检核得到的九个分析文件分别作图观察,分析其影响,以便对卫星及时段的数据进行选择、截取,或确定相应的改正方案。
2.2GPS控制网处理分析
利用TEQC软件对GPS控制网的各台接收机接受的数据进行质量检核,并借以Qcview软件辅助成图,查看每颗卫星各个时段的数据质量。然后根据实际情况,设置卫星高度角、对质量较差的卫星或者该卫星观测较差时段的数据进行剔除等一系列操作命令处理该GPS控制网的观测数据。对处理之后的各项数据进行质量检核,对比各项参数,可以明显看出经过处理之后的该GPS控制网的数据总体质量比没有处理之前要高,这样有利于提高该GPS控制网的精度。
利用TGO软件对该GPS控制网的原数据文件和目标数据文件分别进行基线解算和网平差,从而依据基线解算成果和网平差报告对TEQC对GPS控制网数据预处理的可靠性进行评价。处理之后的基线比率值比处理之前要大,参考变量和RMS的值则是要小。基线处理之后,再对该GPS控制网进行环闭合差操作,得到环的数目为397,通过的数目为342,失败的数目为55,但是原数据得到的环的数目为445,通过的数目为365,失败的数目为80。GPS控制网的最后一步操作就是平差,比较处理前后的平差报告,发现处理之前存在两条基线B112和B89超限,但是处理之后经平差基线没有超限的,全部符合要求。
3.结论
3.1TEQC软件功能强大,对GPS控制网数据的处理分析可以取得十分满意的结果。但是由于其人机交互性差,给数据的处理分析带来诸多不便。通过对TEQC软件的界面开发,可以从一定程度上给GPS测量数据的处理分析带来更多便捷。
3.2对GPS控制网的实测数据进行处理分析:格式转换和编辑这两大功能可以给GPS控制网的外业实施和数据的选取带来极大方便,同时也可以获取高精度的GPS测量数据;质量检核这一功能可以快速高效的评定GPS测量的质量以指导处理GPS数据。
参考文献:
[1]林爽,周宗君.TEQC数据质量检查和界面开发[J].地理空间信息2009(4).