GPS数据预处理软件的应用 [上一篇] [下一篇]

[ 2012-2-13 14:24:06 | 作者:李桂炎 | 出处:原创 | 天气:晴 ] 字体:

GPS数据预处理软件的应用

一. 水利水电勘测设计工程测绘中, 基线解算是GPS数据处理中的一项至关重要的工作,其结果的质量将直接决定最终的数据处理成果。GPS数据预处理又是基线解算的重要前提条件。GPS数据预处理工作包括GPS原始数据的编辑与整理、数据质量评估等。由于在一些大型工程控制网的施测过程中,经常采用多种GPS接收机(测地型),因此该项工作的重要性越来越明显。

为了将不同类型的接收机所采集的数据进行统一处理,需要首先将各种原始数据转换为标准格式RINEX(Receiver Independent Exchange Format/与接收机无关的交换格式),然后再采用某一种GPS数据处理软件进行基线计算。它是一种体积小巧、功能强大、简单实用的GPS数据预处理软件TEQC(Translate/Edit/Quality Check),仅通过它即可对多种不同类型的接收机来进行数据转换、数据质量检查和编辑工作,能帮助水利水电工程等技术人员及时发现观测数据的质量问题。

二. RINEX数据格式

RINEX是一种在GPS测量应用中普遍采用的标准数据格式。该格式采用文本文件形式存储数据,数据记录格式与接收机的制造厂商和具体型号无关。RINEX最早是由瑞士伯尔尼大学天文学院于1989年提出的,当时是为了能够综合处理在EUREF89项目中4个不同的制造商共60多台接收机所采集的GPS数据。此后陆续对其进行了修订,目前最常用的为2.1版,可用于包括静态和动态GPS测绘在内的不同观测模式数据。该格式的提出意味着在实际观测作业中可以采用不同厂商、不同型号的接收机进行混合编队,而数据处理则可采用某一特定软件进行。RINEX已成为各制造商、高等院校、水利水电研究院等单位和用户在编制软件时所采用的标准数据格式。

三. TEQC软件介绍
TEQC是功能强大且简单易用的GPS/GLONASS数据预处理软件,是由UNAVCO Facility研制的为地学研究GPS监测站数据管理服务的公开免费软件,主要功能有格式转换、编辑和质量检查。该软件可将许多不同厂家的GPS接收机观测文件(二进制)转换为RINEX文件,也可以在RINEX文件的不同格式之间转换;编辑功能可用于RINEX文件头部分,也可进行数据文件的任意切割与合并、观测值类型的删减、卫星系统的选择及特定卫星的禁用;质量检查可以反映出GPS数据的接收机周跳、电离层延迟、多路径影响、卫星信号信噪比等信息,并实现了可视化。

3.1 操作方法

TEQC不但可运行在DOS/Windows操作系统,也可以在大多数UNIX平台下运行,需要命令行或shell的支持,且为100%非交互式操作。TEQC的典型用法为:teqc {options} [file1 [file2 […]]]。

3.2 格式转换(Translate)

GPS接收机制造商均提供将其二进制数据文件转换为标准格式的程序,但并非完全标准,在实际应用中经常遇到格式不兼容的问题。TEQC的格式转换具有更好的通用性和更强的功能,适用于目前常见的多数GPS接收机,而且在不断地扩展。现利用Windows XP命令行提示符,以Leica(徕卡) GX1230接收机在2008年、年积日为108天采集的MDB数据文件为例说明其转换方法,对于其它类型的数据文件,其转换方法类似。在DOS提示符下将当前路径转到数据文件所在目录,然后运行命令:teqc- leica mdb-week 2008:180 +nav test1800.08n test.m00 > test1800.08o

其中,-leica表示接收机类型为leica,其参数mdb表示输入的原始二进制数据为MDB格式;-week 2008:180表示采集数据时的GPS周,也可指定其它日期格式,teqc可依此计算出相应的GPS周;+nav test1800.08n表示同时输出RINEX导航数据文件,文件名为test1800.08n;test.m00为输入数据文件;> test1800.08o表示转换结果写入test1800.08o。转换完成后,当前目录下即生成了test1800.08o和test1800.08n两个文件。

3.3 数据编辑(Edit)

RINEX的数据格式要求非常严格,手工编辑极易出错,而TEQC的数据编辑功能为我们提供了方便的操作方式,其功能包括RINEX文件头编辑、文件的合并与分割、卫星系统的选择与禁用特定卫星、卫星高度角重设、观测值类型选择等,几乎可以完全操作RINEX文件 3.4 质量检查(Quality Check)

GPS数据质量检查在实际作业中非常重要,及时有效地掌握数据质量情况,就可以减少返工和不必要的浪费,对合理安排作业,观测时段调度都是非常重要的。注意qcview适用于64位计算机,而qcview32则适用于32位计算机系统,同时其正常运行还需要DOS4GW.EXE的支持。qcview生成的屏幕图形需用-dump参数转换为ps格式才能输出到图形文件。关于图形的显示,还可以用CF2PS、TEQCPLOT等工具实现。

四.小结

随着G P S测量数据处理精度的高低,直接关系到GPS定位技术在水利水电勘察设计工程中的应用和发展。而数据预处理是GPS测量数据测处理中最重要的步骤,预处理的效果直接关系到数据处理成果的质量。因此,建立一个能够对GPS观测数据进行“提纯”、“净化”的数据预处理系统,对于提高GPS的定位精度,特别是在恶劣的观测条件下的定位精度,促进GPS定位技术能在更加广泛的领域内应用具有较高的现实意义。

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