TEQC 观测质量检查功能简介

众所周知,TEQC 程序共有三大功能:数据转换、文件编辑和观测质量检查。前文已经分别介绍过该程序的环境配置与数据格式转换功能常用文件编辑功能的使用,本文将完成最后一个任务:介绍 TEQC 程序的数据观测质量检查功能。

TEQC 程序在该质量检查方面的功能强大,但本文只涉及最常用的部分。即质量检查操作和输出文件的结构。

质量检查命令

要使用 TEQC 程序的观测质量检查功能,只需在执行命令时添加一个 +qc 参数。但还应该知道的是:TEQC 的质量分析模式分为两种——完整模式(full)和轻量模式(lite)。其区别在于在进行质量检查时是否引入卫星广播星历文件。

要使用完整模式的质量检查,需引入同时段(或相近时段)的卫星星历文件。例如,下面的命令将检查 BJFS 测站在 2016 年 1 月 1 日的观测文件,其中星历文件使用 brdc0010.16n 和 brdc0010.16g:

1
$ teqc +qc -nav brdc0010.16n,brdc0010.16g bjfs0010.16o

如果观测文件所在目录中存在相同测站的星历文件时,-nav 参数可以省略:

1
$ teqc +qc bjfs0010.16o

这时,TEQC 程序将检查当前目录或观测文件所在目录下是否存在与测站同名的导航文件:bjfs0010.16n 或 bjfs0010.16g(当包含 GLONASS 卫星的观测值时)。若可以找到该文件,则采用完整模式进行质量检查,否则采用轻量模式。

检查结果说明

文件类型

质量检查结束后,程序将在屏幕上打印主要的质量检查结果,并在观测文件所在目录生成质量分析结果文件。其文件名与观测文件名相同,不过拥有不同的后缀:

  • .ion:电离层观测值;
  • .iod:电离层观测值变率;
  • .mp1:L1 频段多路径效应;
  • .mp2:L2 频段多路径效应;
  • .sn1:L1 频段信噪比;
  • .sn2:L2 频段信噪比;
  • .azi:卫星方位角;
  • .ele:卫星高度角;
  • .<yr>S:质量检查摘要,其中 <yr> 表示两位的观测年。

需注意的是,较新版本的 TEQC 程序(2013Nov13 以及更新版本)默认只生成一个后缀为 .<yr>S 的质量检查报告文件,但这对于大多数的应用已经足够了。若需要其它质量输出文件,你可以在执行质量检查时添加一个 +plot 参数。某些情况下,你可能连唯一的质量检查报告文件也不需要,只希望查看一下屏幕上的信息,此时可以在执行质量检查操作时添加一个 -rep 参数。

本文将只详细介绍质量检查报告文件的内容,其他的文件主要用来进行作图。

摘要文件说明

TEQC 程序质量检查的两种模式所生成的结果文件不完全相同。相比完整模式,轻量模式的结果文件中只包含部分的检查结果。本文将以完整模式所生成的检查结果文件为例 [注:本节内容主要参考自《GAMIT/GLOBK 软件数据处理手册》, 西安测绘研究所, 2004]。

打开一份质量检查结果摘要文件,首先看到所使用的 TEQC 程序版本,然后就是一副卫星可见性图。该图的横轴为时间,竖轴最后两行分别表示定位(轻量模式下为观测状态)和接收机钟状态,其余为各卫星的状态。该图以字符来表示不同的状态,各字符的含义可参考文末的对照表。

一份卫星可见性图(部分)的示例如下,其中省略部分以 “…” 表示:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
SV+---------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------+ SV
1| __LLLLL_ _LooooooooooooooooL_ | 1
2|oooooooooooo+L _--ooooooo| 2
3| LLooooooooLLL_ _LLooooooooooooL^ | 3
4| _-----------__ __--------------_ | 4
...
R 1| __L*****************++_ ___ _L*|R 1
R 2| LIIIIIIIIIII*******++_ _ |R 2
R 3| LIIIIIIIIIII*****++ __LL_ |R 3
R 4| _L**************+_ __------_ |R 4
...
-dn| ++ ++ 1 22122 ++++ + ++++++ 12222111++++++++++++++++2344433+++11++++|-dn
+dn| 1122332332111 1 1124343233211 1 134455445511111 1|+dn
+10|fdffgfffghghigfggeggghhggffgffhhiigiihhhhffggeefffffeghijjjkiihiiiiiiggf|+10
Pos|ooo oo o oo ooo |Pos
Clk| |Clk
+---------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------+
00:00:00.000 23:59:30.000
2016 Jan 1 2016 Jan 1

之后的第 2 部分为观测数据记录及统计情况。我们用于衡量数据观测质量的多路径效应 MP1、MP2,信噪比 SN1、SN2,接收机钟差参数,观测值与周跳数比值 O/SLPS 等均可在该部分找到。除此之外,还包含开始观测时刻、最后观测时刻、观测时段长、观测历元数、数据完整率和大概的站点坐标等。

该部分的一份样例(部分)如下所示,其中省略部分以 “…” 表示:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
4-character ID : BJFS (# = 21601M001)
Receiver type : TRIMBLE NETR9 (# = 5413K48204) (fw = 4.81)
Antenna type : TRM59900.00 SCIS (# = 17361110)
Time of start of window : 2016 Jan 1 00:00:00.000
Time of end of window : 2016 Jan 1 23:59:30.000
Time line window length : 23.99 hour(s), ticked every 3.0 hour(s)
antenna WGS 84 (xyz) : -2148773.3796 4426646.0890 4044668.7204 (m)
antenna WGS 84 (geo) : N 39 deg 36' 30.93" E 115 deg 53' 33.96"
antenna WGS 84 (geo) : 39.608592 deg 115.892768 deg
WGS 84 height : 108.8053 m
...
Moving average MP12 : 0.387326 m
Moving average MP21 : 0.343590 m
Points in MP moving avg : 50
Mean S1 : 5.87 (sd=1.58 n=41281)
Mean S2 : 7.82 (sd=1.18 n=40769)
...
first epoch last epoch hrs dt #expt #have % mp1 mp2 o/slps
SUM 16 1 1 00:00 16 1 1 23:59 24.00 30 43856 40769 93 0.39 0.34 129

第 3 部分为参数设置表(由软件缺省设置)。该部分的一份样例如下,其中省略部分以 “…” 表示:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Processing parameters are:
Receiver tracking capability : 44 SVs
Maximum ionospheric rate (L1) : 400.00 cm/min
Report data gap greater than : 10.00 min
Expected rms of MP12 multipath : 65.00 cm
Expected rms of MP21 multipath : 65.00 cm
Multipath slip sigma threshold : 4.00 sigma
% increase in MP rms for C/A | A/S : 100.00 %
Points in MP moving averages : 50
Minimum signal to noise for L1 : 4
Minimum signal to noise for L2 : 4
...
Observations start : 2016 Jan 1 00:00:00.000
Observations end : 2016 Jan 1 23:59:30.000
Observation interval : 30.0000 second(s)

第 4 部分为每一颗卫星观测量的统计情况。其中第 1 列为卫星号,第 2 列为高度角在 0 度以上时可观测到的观测量个数,第 3 列为高度角在 0 度以上时的平均高度角,第 4 列为高度角在设定高度角以上时可观测到的观测量个数,第 5 列为高度角在设定高度角以上时的平均高度角,第 6 列为已报告的观测量个数,第 7 列为已报告且每个观测量均完整的观测量个数,其余部分别为各观测类型的实际观测量个数。

该部分的一份样例如下,其中省略部分以 “…” 表示:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
SV #+hor <ele> #+mask <ele> #reprt #compl L1 L2 P1 P2 C1 C2
--- ------ ----- ------ ----- ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
G01 1054 29.80 660 44.50 660 660 660 660 0 660 660 0
G02 944 41.52 834 46.34 822 819 822 819 0 819 822 0
G03 1171 23.03 926 27.81 926 908 924 908 0 908 926 0
G05 926 40.80 813 45.78 813 813 813 813 0 813 813 0
...
R01 1037 30.52 803 38.42 803 803 803 803 803 803 803 0
R02 843 36.11 730 40.96 730 730 730 730 730 730 730 0
R03 927 33.14 644 46.09 644 644 644 644 644 644 644 0
R04 977 29.41 730 37.61 563 563 563 563 563 563 563 0
...
Obs below mask ( 10.00 deg) : 4602
Obs reported w/ code | phase : 45904
Obs deleted (any reason) : 5135
Obs complete : 40769
...
No. of Rx clock offsets : 0
Total Rx clock drift : 0.000000 ms
Rate of Rx clock drift : 0.000000 ms/hr

第 5 部分为电离层延迟观测量统计情况。该部分的左侧为为高度角区间及观测量个数统计情况,右侧为柱壮图形的直观表示。其中柱状图中的 “=” 表示电离层延迟跳变个数占总观测量百分比,“|” 表示电离层延迟均方根差大小(单位为米),“#” 表示 “=” 和 “|” 重叠。

该部分的一份样例如下,其中省略部分以 “…” 表示:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
elev (deg) tot slps <ION rms, m> 5=% 1|m 15=% 2|m
85 - 90 160 0 0.000000
80 - 85 532 6 0.000000 ==
...
60 - 65 2266 9 0.000000
55 - 60 2775 21 0.000000 =
50 - 55 2733 16 0.000000 =
...
30 - 35 3246 28 0.000000 =
25 - 30 3493 24 0.000000 =
20 - 25 3853 50 0.000000 ==
15 - 20 4044 57 0.000000 ==
10 - 15 3539 40 0.000000 ==
5 - 10 3037 51 0.000000 ===
0 - 5 72 20 0.000000 ==============================================>
< 0 0 0 0.000000

第 6 部分为 P1、P2 上的多路径统计。其中第 1 列为卫星号,第 2 列为高度角大于 10 度时的观测量个数,第 3 列为高度角大于 10 度时的没有记录的观测量个数,第 4 列为高度角大于 10 度时的平均高度角,第 5 列为 P1 多路径的 RMS 值,第 6-8 列为高度角在 25 度以下时记录的多路径跳变次数和 L1、L2 上报告的周跳次数,第 9-11 列为高度角在 25 度以上时记录的多路径跳变次数和 L1、L2 上报告的周跳次数。

该部分的一份样例如下,其中省略部分以 “…” 表示:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
MP12 RMS summary (per SV):
slips L1 rx L2 rx slips L1 rx L2 rx
SV obs>10 # del <elev> MP12 rms [m] < 25 < 25 < 25 > 25 > 25 > 25
G01 660 0 44.50 0.500379 0 1 1 0 0 0
G02 822 3 47.02 0.320805 0 1 1 0 0 0
G03 926 18 28.13 0.501638 0 11 11 0 0 0
G05 813 0 45.84 0.321881 0 0 0 0 0 0
G06 833 0 45.16 0.326040 0 0 0 0 0 0
G07 803 11 35.56 0.406522 0 2 2 0 0 0
...
mean MP12 rms : 0.387316 m
total mean elevation : 40.46 degrees
# MP12 obs > 10 : 40769
# qc MP12 slips < 25 : 145
# Rvr L1 slips < 25 : 323
# Rvr L2 slips < 25 : 323
# qc MP12 slips > 25 : 165
# Rvr L1 slips > 25 : 191
# Rvr L2 slips > 25 : 191
...
elev (deg) tot slps <MP12 rms, m> 5=% 1|m 15=% 2|m
85 - 90 160 0 0.258961 |||||
80 - 85 532 6 0.248227 ##|||
75 - 80 1054 11 0.357657 ##|||||
70 - 75 1813 7 0.266075 |||||
65 - 70 2167 3 0.320790 ||||||
...
20 - 25 3853 50 0.461703 ##|||||||
15 - 20 4044 55 0.516584 ##||||||||
10 - 15 3539 40 0.630460 ##|||||||||||
5 - 10 3037 62 0.852693 ####|||||||||||||
0 - 5 72 25 0.370823 #######=======================================>
< 0 0 0 0.000000

第 7 部分为L1、L2 信噪比统计情况。其左侧为高度角区间、观测量个数、信噪比的 1 倍中误差、信噪比大小,右侧为柱壮图形的直观表示。其中柱状图中的“=”表示信噪比的 1 倍中误差大小,“|”表示信噪比,“#”表示“=”和“|”重叠。

该部分的一份样例如下,其中省略部分以 “…” 表示:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
S/N L1 summary (per elevation bin):
elev (deg) tot SN1 sig mean 0|5 1|0
85 - 90 160 0.872 7.194 ###||||||||||||||||||||||||||
80 - 85 532 0.739 6.977 ###|||||||||||||||||||||||||
75 - 80 1054 0.699 7.196 ###||||||||||||||||||||||||||
70 - 75 1813 0.589 7.096 ##||||||||||||||||||||||||||
...
20 - 25 3854 0.944 4.807 ####|||||||||||||||
15 - 20 4089 1.077 4.222 ####|||||||||||||
10 - 15 4021 1.375 2.948 #####|||||||
5 - 10 4397 0.917 1.759 ####|||
0 - 5 82 1.763 3.598 #######|||||||
< 0 6 3.327 5.333 #############||||||||

观测状态符号对照表

本节原始的信息可使用以下命令查看:

1
$ teqc ++sym

在卫星与观测状态图中,与卫星有关的符号有:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
C # 钟发生跳变,每一颗卫星在 P1 和 P2 上多路径影响的发生相同的跳变量,且变化量为整毫秒
m # 钟发生跳变,部分观测到的卫星有这种变化或者各颗星的变化量不同,且变化量为整毫秒
I # 相位中的电离层观测值发生跳变
M # P1 和 P2 的多路径影响发生跳变,但变化量不为整毫秒
1 # 只有 P1 的多路径影响发生跳变
2 # 只有 P2 的多路径影响发生跳变
- # 卫星在设定高度角之上,但接收机没有记录数据
+ # 卫星在设定高度角之下,但接收机记录了所有码和相位数据
^ # 卫星在设定高度角之下,接收机只记录了部分码和相位数据
. # A/S 关闭,只有 L1、C/A 数据
: # A/S 关闭,只有 L1、P1 数据
~ # A/S 关闭,只有 L1、C/A、L2、P2 数据
* # A/S 关闭,有 L1、P1、L2、P2 数据
, # A/S 开启,有 L1、C/A 数据
; # A/S 开启,有 L1、P1 数据
o # A/S 开启,有 L1、C/A、L2、P2 数据
y # A/S 开启,有 L1、P1、L2、P2 数据
L # 对 L1、L2 的失锁指示
_ # 卫星在水平面和设定高度角之间,没有记录数据

和定位有关的符号有:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
^ # 有较大的位置变化
X # 码定位失败
C # 定位比较散乱
H # 水平方向定位不准
V # 高程方向定位不准
T # 各个方向定位均不准
> # 动态测量正常
o # 静态测量正常
O # 观测量不足
E # 星历不足
S # 卫星数不足

和接收机钟差有关的符号有:

1
2
3
- # 重新设置减了数个毫秒
+ # 重新设置加了数个毫秒
^ # 没有记录下观测历元
使用支付宝打赏
使用微信打赏

若你觉得我的文章对你有帮助,欢迎点击上方按钮对我打赏