TEQC在辽宁陆态网基准站数据质量分析中的应用

■李颀

（辽宁省地理信息院辽宁沈阳110034）

TEQC在辽宁陆态网基准站数据质量分析中的应用

■李颀

（辽宁省地理信息院辽宁沈阳110034）

本文介绍了由UNAVCO开发的GPS/GNSS预处理软件TEQC的构成及主要功能，并对辽宁省陆态网GNSS基准站数据进行分析处理。结果表明，采用TEQC软件对GPS/GNSS数据进行预处理，可进一步优化观测数据，对提高数据质量意义重大。

GPS/GNSS TEQC基准站

TEQC是由UNAVCOFacility公司研制的与GPS接收机内置版本无关的GPS数据通用处理软件。该软件可将众多GPS厂商的GPS接收机观测的二进制数据转换为GPS数据处理中通用的RINEX格式，并进行相关的编辑，以便进行更为精细的GPS数据的后处理。该软件主要功能为格式转换、数据编辑、质量检查和单点定位。

GNSS基准站是我国陆态网中最基本的观测结点，如何对其观测数据进行有效的检核及质量评定，是众多研究者关心的话题。本文采用TEQC软件，对辽宁省部分GNSS基准站的观测数据进行处理及质量评定，并分析该软件在数据处理中的应用特点。

1　TEQC软件简介及主要功能

1.1TEQC软件简介

1998年，美国UNAVCO Facility公司推出了名为QC的GPS数据检查软件，主要功能为GPS数据格式转换及数据质量校核。该软件根据GPS伪距观测值和载波相位观测值的线性组合进行数据误差估计，并给出GPS数据的电离层延迟、多路径影响、周跳、卫星信号信噪比等相关信息。经不断更新优化，目前该软件可支持多个卫星系统，如GPS、GLONASS、Galileo及我国的Beidou-2/Compass，并可运行于多系统平台。TEQC是一个命令行工具，其运行语法为：

其中，｛options｝为控制参数，参数前面标“-”表示输入参数，“+”表示输出参数，各参数可以预先写入一个文本文件，在调用teqc时指定。teqc的缺省输出设备为标准输出，可与管道（|）或重定向（＞、＞＞）等结合起来使用，控制其结果的输出位置。

1.2TEQC软件主要功能

格式转换：由于不同厂商GPS接收机内部的数据格式不同，在对GPS数据进行数据交换或后处理时，需转换为RINEX标准格式。多数厂商提供的随机软件中给出了数据转换接口，但转换过程人为干预少，转换后的RINEX格式不规范。TEQC软件的格式转换具有较好的通用性和更强的功能，它的命令行语句具有丰富的操作参数，不仅可不同厂家的GPS接收机观测文件转换为RINEX格式文件，也可以在RINEX格式的不同格式之间转换。

数据编辑：TEQC软件可以对RINEX格式的观测值文件、导航数据文件和气象文件进行编辑，其数据编辑功能包括：文件头编辑；文件分割与合并；卫星禁用；更改数据采样率；禁用特定的观测值类型和更改不同观测值类型的排列顺序等功能。

质量检查：TEQC中的质量检核部分对GPS/GLONASS伪距和相位观测量，以线性组合的方式分析L1、L2的多路径效应，电离层对L1载波的相位影响，电离层延迟的变化，L1、L2的信噪比以及接收机的钟漂和周跳等，从而给出历元，观测值、观测失锁和观测值删除统计，以及比较重要的结果参数如MP1、MP2、o/slps值。其中MP1、MP2分别表示L1、L2载波上的多路径效应对伪距和相位影响的综合指标，o/slps表示观测值和周跳比，能直接反映出数据的周跳情况。

2　TEQC软件在辽宁省陆态网基准站观测中的应用

2.1辽宁陆态网基准站概况

陆态网又称中国大陆构造环境监测网络，由260个连续观测的GNSS基准站和2000个流动观测站构成，该网络观测的主要目的是监测中国大陆地壳运动、重力场形态及变化、大气圈对流层水汽含量变化及电离层离子浓度的变化，为研究地壳运动的时-空变化规律，构造变形的三维精细特征，现代大地测量基准系统的建立和维持，汛期暴雨的大尺度水汽输送模型等科学问题提供基础资料和产品。辽宁省基准站为陆态网基准站网的一部分，包括LNSY（沈阳）、LNDD（丹东）、LNYK（营口）、LNHL（葫芦岛）、LLNJZ（金州）5个GNSS基准观测站。5个站点于2010年8月正式投入观测，观测仪器为Trimble R8 GPS接收机，天线为TRM59800。上述台站自观测以来数据完整率较高，除LNSY站个别时段断记外，其余均为连续记录。本文选用观测时段为2015年8月23-31日，即年积日235-243采样率30s数据进行处理分析。

2.2TEQC输入输出文件及重要的结果参数

利用TEQC软件的数据转换和编辑功能，将上述台站观测值转换为以年积日为单位的标准RINEX格式观测值文件和星历文件，并对文件进行正确性检核，确实无误后，利用TEQC软件的质量检查命令，对上述台站观测值数据进行质量评定。

质量检核包括lite和full两种模式，其中lite模式需要的文件为O文件，命令为：teqc+qc source.**o，生成的文件有7个：*.**S，*.iod，*.ion，*.mp1，*.mp2，*.sn1，*.sn2；full模式为lite模式的基础上同时读N文件，命令为：teqc+qc-nav source.**o source.**n，生成的文件有9个：*.**S，*.iod，*.ion，*.mp1，*.mp2，*.sn1，*.sn2，*.azi，*. ele。生成的文件类型以文件名后缀区分之，亦即

**.ion L1-L2电离层延迟；

**.iod电离层延迟的变化率；

**.mp1/**.mp2 L1上的C/A码或P码多路径观测误差和L2上的P码多路径观测误差；

**.sn1/**.sn2 L1/L2观测值的信噪比；

**.ele卫星的高度角；

**.azi卫星的方位角；

*.**S文件为摘要文件，内容包括数据的采集时间长度、数据采样率、观测期间多路径影响（MP1、MP2）、周跳、信噪比、观测能力等。参数包括理论历元数与实际历元数，周跳（Slip）观测历元数，伪距和多路径噪声统计，L1和L2的信噪比，电离层延迟微分周跳。

2.3结果分析

本文用TEQC的质量检核命令对上述5个参考站9天的数据以24h为单位进行了处理，并将结果分别进行汇总，表1给出几个重要指标如下：

从表1中可知，LHDD、LNHL2个站数据有效性达到100%，LNYK站接近99%，而LNSY站较差，为92.69%，表明LNSY站卫星失锁时段较多。而表1中MP1和MP2的汇总结果显示，LNSY站的这二项指标均为其它站的二倍，表明该站存在较为明显的多路径效应影响。IGS对其固定站进行过多路径统计，2/3的观测站MP1平均值小于0.5m，MP2平均值小于0.75m，我国陆态网运动技术规程限制为MP1≤0.5m，MP2≤0.5m。按此标准衡量，LNSY站略超我国制定的标准，其它站均达到限差要求。表中最后一项为周跳比（o/slps），表示观测值和周跳的比值，它直接反映了数据周跳的情况，比值越大，表明周跳越少，反之亦然。按IGS限差标准，此值应大于100。表1中各站均达到此限差要求，但相比较而言，LNSY、LNJZ站稍差于另外3个站。

除上述综合分析之外，利用TCQC生成的结果文件，使用基于MatLab下的TEQC辅助工具，还可以对某站某天的数据处理结果进行可视化分析，限于篇幅，本文仅对LNHL和LNSY站单天数据的结果文件MP1和MP2进行分析。选取上述2站238年积日的MP1和MP2文件，按不同时段各卫星的MP1和MP2残差分别绘图如图1。

图1显示了2个站24h内卫星观测的MP1和MP2多路径残差随时间变化的轨迹，可清楚观察到某颗卫星在某个时刻的观测情况。可以看出，LNHL站卫星观测质量明显好于LNSY站，在LNSY站的卫星观测中，编号为S07、S08、S12、S13、S29、S30的卫星在个别时段的多路径效应较大，影响了观测质量。为了解决这个问题，在利用TEQC软件编辑功能或后处理软件解算时，剔除或屏蔽掉这些卫星有影响的观测时段数据，可使定位精度进一步提高。

同样，使用TEQC的辅助工具，还可以对TEQC生成的其它文件进行可视化操作，如卫星方位角、高度角、电离层延迟等变化，在此不一一赘述。

3　结论与讨论

TEQC软件在GNSS观测数据的先期预处理和质量评价中具有强大功能，可以对GNSS数据进行转换和编辑，形成标准格式文件；能够对原始数据进行检查和评估；利用相关的辅助工具软件，可对TEQC生成的结果文件进行可视化分析，进而可剔除或屏蔽受多路径影响严重时段的数据，进一步优化精定位数据。

利用TEQC软件对辽宁省5个陆态网基准站GNSS观测数据进行了质量检查，其中4个基准站数据质量良好，数据有效率大于95%，多路径效应MP1、MP2小于0.4m，24小时观测周期观测值与周跳之比O/Slps大于4000，系统运行正常，强电磁影响较弱。

LNSY基准站数据质量较差，MP1、MP2值较大，多路径效应明显，应是观测环境干扰所致，除利用TEQC和其它精密后处理软件对数据进行优化外，应进一步改善观测环境，减小多路径效应影响。

［1］李军，王继业，熊熊等.东北亚地区GPS观测数据质量检测和分析［J］.武汉大学学报（信息科学版），2006，（03）：209-12.

［2］曲金峰，宁新国.长春市CORS数据质量分析 ［J］.城市勘测，2015（1）：82-85．

P2［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-287-1