张亦梅 特木其勒 刘 可 李 垠
(湖北省地震局武汉 430071)
应用TEQC对湖北省陆态网络连续站的观测数据进行质量分析*
张亦梅 特木其勒 刘 可 李 垠
(湖北省地震局武汉 430071)
利用TEQC软件的数据质量检核模块对湖北省陆态网GPS连续站观测数据进行质量分析,得出湖北省陆态网GPS连续站各项指标均满足中国地壳运动观测技术规程的要求。
TEQC;GPS;观测数据;陆态网;质量分析
TEQC是由UNAVCO Facility开发的用以分析GPS观测数据质量的软件。该软件运行于DOS系统,以命令行参数的形式运行。TEQC软件主要包含3个模块:1)数据格式转换模块,可将许多不同厂家生产的GPS接收机观测(二进制)文件转换为RINEX文件;2)RINEX数据编辑模块,可用于RINEX文件字头块部分,也可进行数据文件的任意切割与合并、观测值类型的删减;3)数据质量检核模块,用于检查双频GPS接收机动态和静态数据的质量,是TEQC软件的核心[1-3]。
TEQC软件的数据质量检核模块主要是利用伪距观测值和载波相位观测值的线性组合对静态或动态双频GPS和GLONASS数据进行检核。其命令为teqc+qc+sym*.11o。运行后会生成9个结果文件(表1)[4]。
表1 运行TEQC质量检核生成的结果文件Tab.1 List of TEQC quality checking results
湖北省陆态网包括恩施站、荆门站、襄樊站、秭归站和武汉站,共计5个GPS连续观测站,各个站点接收机和天线参数见表2。
表2 站点接收机和天线参数Tab.2 Receiver and antenna parameters of all the sites
根据中国地壳运动观测技术规程[5]的要求,湖北省陆态网GPS观测数据质量要求为高度角在10°以上的观测量中有效观测量不少于95%,测距观测质量MP1和MP2小于0.5 m。
以武汉站2011年1月1日,即doy001天的观测数据为例进行质量分析,分析结果如表3。
从表3可以看出,在该观测时间段里,卫星高度角在10°时,武汉站的数据完好性为92%;卫星高度角为15°时,数据的完好性为98%,基本符合“95%的观测量”的要求。IOD载波失锁数1~5次,说明电离层活动影响不大。从表3可见,载波L1和L2的多路径影响MP1和MP2也满足规范要小于0.5m的要求。大于截止高度角的CA码并未丢失,L1和L2载波丢失较少,这些说明该日武汉站净空较好,多路径干扰较小,站点周围的电磁干扰较低。
以2011年1月1日,即doy001天的观测数据为例,对5个GPS连续观测站的观测数据进行质量分析,所得结果如表4[6-8]。
表3 汇总文件部分信息Tab.3 Collection of some information files
表4 doy001测量数据统计(截止高度角:10°)Tab.4 Statistics for measurement data in doy001(as elevation angle:10°)
图1是5个观测站001天的理论观测历元数与实际观测数的统计。从图1可以看出荆门和恩施的实测数占到了理论值的100%,观测能力较强,虽然武汉站最低,也可以达到92%,如果将阈值设为15°时,武汉站则可以达到98%(表3)。
图1 2011年第001天理论观测历元数和实际观测数统计图Fig.1 The charts of observation and actually observed epoch number at the first 001 day in 2011
以2011年1月1日、1月11日、1月21日、1月31日、2月10日,即doy001天、doy011天、doy021天、doy031天、doy041天的观测数据为例,对5个观测站进行数据质量分析,所得结果如图2(图2表示了各站点周跳数的多少,即观测值和周跳比(obs/ slip))。
图2 周跳观测历元数Fig.2 Number of cycle slip of observation epochs
从图2可以看出,恩施站的周跳较少,武汉站和襄樊站的周跳较多。
图3是5个站点的多路径效应影响对比图。从图3可以看出,GPS连续观测站的接收机、天线的MP1值小于0.4 m,MP2值小于0.45 m(MP1反映的是伪距多路径效应,MP2反映伪距多路径效应和接收机噪声的强度,值越大表明接收机对多路径效应越敏感),说明武汉站对多路径效应的反应较明显,恩施站相比较而言最不敏感[9,10]。
图3 多路径效应影响分析Fig.3 Analysis of effect of multi-path
根据分析,湖北省陆态网内5个站点的各项指标均满足中国地壳运动观测技术规程[5]的要求,在高度角在10°以上的观测量中有效观测量均高于95%,测距观测质量MP1和MP2均小于0.5 m,说明GPS观测数据质量较好,点位附近没有大型的反射平面,多路径效应较小,观测环境较为理想,适合作为湖北省陆态网GPS连续观测站,为湖北省陆态网络提供了稳定、连续、高质量的观测数据。
1 TEQC说明书[DB/OL].http://facility.unavco.org/soflware/teqc/tutorial.Html.
2 聂桂根,王院.TEQC软件对GPS数据质量的评定及软件界面的开发[J].全球定位系统,2003,4:32-38.
3 武军郦.一个用于GPS数据操作的实用软件[J].全球定位系统,2004,2:48-50.
4 范士杰,郭际明,彭秀英.TEQC在GPS数据预处理中的应用与分析[J].测绘信息与工程,2004,29(2):33-35.
5 牛之俊,等.中国地壳运动观测技术规程[M].北京:中国环境科学出版社,2006.
6 林淑冰,占惠,王海清.TEQC检验在福建省GPS连续观测基准站勘选中的应用[J].华北地震科学,2009,27 (3):35-40.
7 吴文坛,张现礼,史进志.TEQC在河北CORS系统站点环境检测中的应用[J].2009,7(6):81-84.
8 李洪玉,等.利用TEQC对GPS数据质量的分析[J].测绘与空间地理信息,2009,32(2):80-82.
9 杨哲,等.不同观测环境中基于TEQC的GNSS数据质量分析[J].大地测量与地球动力学,2010,(5):135-139.
10 余文坤,戴吾蛟,杨哲.基于TEQC的GNSS数据质量分析及预处理软件的设计与实现[J].大地测量与地球动力学,2010,(5):81-85.
QUALITY ANALYSIS OF OBSERVATION DATA OF CONTINUOUS STATION OF CMONOC IN HUBEI BY USING TEQC
Zhang Yimei,Temuqile,Liu Ke and Li Yin
(Earthquake Administration of Hubei Province,Wuhan 430071)
The TEQC software and its data quality checking module are described.By use of the TEQC quality checking module to analyze the quality of the continuous observation data of GPS network in Hubei Province,it is shown that all the indicators meet the requirements of“Technical Regulation for Crustal Movement Observation of China”.
TEQC;GPS;observation;Crustal Movement Observation Network of China(CMONOC);quality analysis
1671-5942(2011)Supp.-0094-04
2011-02-12
中国地震局地震研究所所长基金(IS201056083)
张亦梅,女,硕士,主要从事信息与应急方面的工作.E-mail:helenzhang80@qq.com
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