中国境内六座IGS站数据质量评估与分析

论文总字数：21216字

目 录

1、引言 1

1.1 IGS 概况 1

1.2 研究目的与意义 1

2、TEQC软件 1

2.1软件简介 1

2.2 TEQC数据处理 3

3、中国境内IGS站数据 5

3.1数据来源 5

3.2站点选择 5

3.3数据量 6

4、中国境内六座IGS站数据有效率分析 7

4.1实际采集数量 7

4.2实际采集数量与应采集数量的对比 7

4.3 数据有效率 10

5、中国境内六座IGS站数据多路径效应影响分析 11

5.1多路径效应概念 11

5.2多路径效应月均值变化分析 11

5.3 MP1、MP2的季节均值变化分析 18

6、 中国境内六座IGS站数据整周跳变分析 19

6.1整周跳变的概念 19

6.2周跳的月均值变化分析 19

6.3六座IGS站周跳比总体对比 24

7、 结语 26

参考文献 26

中国境内六座IGS站数据质量评估与分析

侯志昆

, China

Abstract: With the rapid development of GPS technology, its application in people's daily life and production has become increasingly widespread. The quality of observation data directly affects the accuracy and accuracy of results in the application field. In order to make more effective use of IGS observatory data, the quality of the observation data of six IGS stations in China was assessed and analyzed. The results showed that the data at the IGS station in Changchun had the highest efficiency, with an effective data rate of 98.45%. The IGS station data in Kunming had The efficiency is the lowest, and the average data efficiency rate is 71.99%, which is lower than the requirements of the “Technical Specification for China Crustal Movement Observation Network”. The data efficiency of the remaining four IGS stations is above 90%; site observation data are significantly influenced by the climate and are in a semi-humid continental monsoon climate. The o/slps value of Changchun station IGS stations varies significantly with the seasons, while the o/slps value of the Shanghai-Laoshan IGS station in the subtropical marine monsoon climate has almost no change with the seasons; the multipath effects of the L1, L2 at Kunming station are the most significant, and the observation data are qualified The rate is only 1.31%. The IGS station in Changchun is affected least by temporary temporary multipaths. The average monthly MP1 and MP2 values of the Beijing IGS station and the IGS station in Lhasa are all less than 0.5m; the actual data collected by the IGS station observation data and the data efficiency are The poor performance of the data, multipath effects, and full-cycle transitions were the worst. The data quality of the Beijing-Fangshan IGS station and the Changchun IGS station was relatively high.

Keywords: GNSS;data efficiency; TEQC; L1, L2 multipath impact; o/slps

1.引言

1.1 IGS 概况

国际GNSS服务“The International GNSS Service”是国际大地测量协会IAG为研究地球力学和大地测量而建立的国际合作组织^[1]，始于1994年1月1日。后随着全球卫星定位系统的不断发展，其服务范围也逐渐扩大，但仍简称为IGS。IGS由七大部分组成，分别为管理委员会、中央局、综合分析中心、分析中心、数据中心、卫星跟踪站。管理委员会与中央局负责整个IGS系统的协调与监督工作，并制定其未来的发展方向；综合分析中心和分析中心主要负责数据的提取与处理工作，并生成产品免费发送给用户，中国武汉大学（WHU）是中国境内唯一的一座分析中心；数据中心主要负责收集卫星跟踪站的观测数据并将原始文件转化为同一的RINEX格式；卫星跟踪站主要负责数据的采集工作，全球卫星跟踪站总共有400多座，其中中国有13座在内。

1.2 研究目的与意义

随着全球卫星定位系统的建立与不断完善，其提供的产品日益增多，对人们的日常生活、生产的影响也日益加深，目前IGS站数据已经广泛运用到测绘工程、交通运输、公共安全、救援应用、农业运营等方面。不同的应用领域所需要的GNSS数据精度要求不同，如交通运输领域和农业运营领域，主要应用到车辆定位、引导交通、物流配送、合理利分配道路车流量、精确农业等方面，这些方面对IGS站观测数据精度要求就相对较低，一般厘米级或米级就已达标；但在测绘工程领域，工程测量、高精度的变形监测、线路放样等，对IGS站观测数据的精度要求就相对较高，一般为毫米级甚至更高，如若IGS观测数据出现问题，将会导致工程质量不合格，甚至会造成更加严重的后果。GNSS观测数据的质量高低直接关系到应用领域成果的正确性和准确性，因此对IGS站数据做质量评估分析将变得尤为重要。对GNSS站数据做分析评估一方面可以发现已存在的问题数据，避免在生产、生活中造成不必要的损失；另一方面，也可以找到影响测站数据质量的原因，通过规避这些影响因素来保证站点数据质量，为以后站点的选择提供理论上的基础。

目前国内有很多学者对GNSS站数据做了数据质量分析，如杨勇喜^[2]、胡亚轩^[5]、李晓光^[4]等，他们从多路径、CORS值、站点观测环境等方面对站点观测数据质量做了详尽的分析，但他们所选取的数据要么观测年限较少，要么站点选取较为集中。因此，本文利用TEQC软件对中国境内六座IGS站2000年至2017年连续观测数据进行质量分析与评价，通过对比分析，全面了解站点的数据质量及相关影响因素，为以后连续运行参考站的建设提供借鉴。

1. TEQC软件

2.1软件概况

2.1.1 TEQC软件

TEQC^[5] ( Translation，Editing and Quality Checking) 是IGS站数据预处理过程中常用软件之一，该软件操作简单但功能强大，它是为地学研究IGS站数据由UNAVCO Facility（美国卫星导航系统与地壳形变观测研究大学联合体）开发并公布的免费软件，其主要功能可以分为以下三个部分^[6]：格式转换、数据编辑、质量检核。

（1）格式转换:可以将“.d”文件转化成“.o”文件，并支持Trimble、Ashtech、Leica等不同接收机类型的观测文件。

（2）数据编辑：可以更改测站名称并进行天线高偏心改正；可以对Rinex文件进行任意部分提取合并；可以选择禁用任意GPS卫星数据和提取观测类型数据。

（3）质量检核：分为qc2full方式（包含导航数据文件）和qc2lite方式（不包含数据导航文件）两种检测方式，从开始历元时刻、结束历元时刻、观测时间长度、数据采样率、应采集数据量、实际采集数据量、数据利用率、L1多路径影响、L2多路径影响、观测数据周跳比等诸多方面对观测数据进行质量检核。

2.1.2 TEQC中部分检核原理^[7]

（1）数据利用率

式（1）中：

% 代表数据利用率；

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