肖跃军 ，卢维欣，贲坷

(1.中国地质大学(武汉)信息工程学院，湖北武汉 430074; 2.中国地质大学(武汉)工程学院，湖北武汉 430074)

1 引言

随着空间定位技术的迅速发展，GPS定位已成为测绘领域中确定地面控制点坐标的主要方法。而GPS卫星发送的用于导航定位的调制波，包括载波、测距码和数据码，调制波在传播过程中不可避免地会受到多种误差的影响，如:电离层和对流层折射误差、多路径效应或者噪声等引起的误差，因此，GPS数据处理前须对CPS观测值进行质量检核，对于误差过大的观测值应舍弃或返测［1］。但是GPS数据量巨大，如中国大陆构造环境监测网络工程由272个核心基准站，2000多个区域站构成［2］，日本的 GEONET拥有 1200多个连续跟踪站［3］。如此数据量巨大的GPS数据信息，采用传统的方法调用TEQC(Translation，Editing and Quality Checking)查看GPS数据测站信息、质量检核信息等操作异常繁琐。国内已经有大量关于基于TEQC界面开发的软件的研究，但是，在基于TEQC海量GPS数据中快捷提取测站信息、质量检核信息等方面的软件开发还不是很成熟。笔者基于VS2005开发了这一软件，可以快捷提取GPS数据信息，并可根据用户需求导入到Excel、txt文档中，可作为Gamit软件所需要的测站信息文件 station.info［4］，经过测试本软件比 Gamit自带的sh_upd_stnfo脚本运行效率更高。

2 GPS测站信息与质量检核信息提取

本软件提取GPS数据信息主要包括O文件中的测站信息，以及由TEQC生成的S文件中的质量检核信息。在O文件中测站信息位于文件头，在每行的后面有相应的标识信息。本软件通过后面的标识来提取相应的测站信息，提取的信息有:测站信息、接收机的类型、版本、天线高、南北偏心、观测开始时间与结束时间等，最后以“END OF HEADER”标识结果。

S文件是GPS数据质量检核的汇总文件，提取的主要信息包括:多路径误差分析(Mp1、Mp2)、数据的利用率(%)、观测值总数与发生周跳观测值个数之比(o/slps)等信息，提取信息以“SUM”为标识。

3 TEQC质量检核

TEQC是功能强大且简单易用的GPS数据预处理软件，有格式转换、编辑和质量检核等功能。

TEQC主要的功能是质量检核，经过TEQC的数据质量检核处理后将产生8个单项结果文件(高度角、方位角、L1多路径、L2多路径、L1信噪比、L2信噪比、电离层延迟、电离层延迟变化率)和一个详细的汇总文件(S文件)。其中单项结果文件有统一的格式，汇总文件(S文件)是TEQC产生的反映数据质量一个很重要的文件，主要包括观测历元事件表、QC设置参数、站点的汇总信息和各个卫星的具体统计信息四个部分。多路径效应(Mp1、Mp2)、数据的利用率(%)、观测值总数与发生周跳观测值个数之比(o/slps)是TEQC数据质量检核的主要指标，其中多路径效应检核原理是根据伪距观测值和载波相位观测值的线性组合来进行估计［5］，采用式(1)和式(2):

其中:P1，P2是双频伪观测值;L1，L2是双频载波相位观测值;M1，M2是双频伪距的多路径效应;m1，m2是双频载波相位观测值的多路径效应;n1，n2是整周模糊度;f1，f2是频率;λ1，λ2是波长。如果没有周跳，则B1，B2为常量，m1，m2远小于 M1，M2，因而 Mp1，Mp2主要受伪距多路径效应的影响［6］。本软件的质量检核指令为:teqc+qc－nav N文件路径 O文件路径。通过快速提取质量检核信息，能及时掌握GPS观测站点的观测环境、观测数据的质量信息。

4 软件的基本框架

4.1 软件的实现过程

本软件采用基于对话框的MFC实现，主体实现主要包括的类有Search类，File类，以及通过COM接口导入的Excel类。其中Search类可以实现通过指定文件夹和需要搜索的文件的扩展名，通过递归遍历的方法搜索到该文件下与指定文件扩展名相同的所有文件。在该软件中主要是用来搜索指定目录下的rinex数据文件，然后将搜索到的路径存入该类的路径数组中。根据搜索到的路径可直接提取O文件中的测站信息，然后调用TEQC，路径结合TEQC指令作为检核参数传入，实现质量的检核，再提取测站的质量检核信息。Search类也是本程序能够处理海量数据的关键所在。

File类主要是用于提取GPS测站信息与质量检核信息。在调用Windows函数ShellExecuteEx后，生成相应的检核文件。File类首先提取Search类的成员变量中存储的路径信息，提取O文件中的测站信息，然后调用TEQC进行质量检核，提取生成的O文件中的检核信息，如Mp1、Mp2、o/slps等有关GPS观测站点的观测数据质量等信息。最后由一个DeleteFile函数删除前面调用TEQC产生的临时的文件，确保用户在使用程序后不产生垃圾文件。

通过COM接口导入的Excel类主要是负责把程序的结果，输出到相应的文件中，其中关键的步骤就是必须把需要输出的数据强制转换在Excel中的传递的数据类型。本软件采用_variant_t类，该类中包含了很多有关类型转换的函数，能方便地将传统的VC中的数据类型转换为Excel中默认的VARIANT类型。然后根据用户指定的数据输出于界面、TXT文档以及Excel中。

下面是本程序基本框架的流程图:

图1 程序流程图

4.2 软件主界面

该软件通过基于对话框的MFC实现，主界面简洁，操作方便。用户只需指定存储rinex数据的文件夹和需处理的N文件扩展名，以及根据需求选择输出项，软件将同时输出于界面与txt文档中，并且可以导出到Excel表格，保存于软件所在目录的结果文件夹中。界面中内嵌一个进度条，用户可以随时了解软件的运行进度。

软件的界面如图2所示。

图2 软件界面

4.3 关键代码

5 总结

TEQC软件功能强大，是GPS数据预处理的良好软件。利用TEQC对GPS观测数据进行质量检查，可以得到细致全面的统计数据。但是TEQC依赖于DOS环境，人机交互性差，操作不是很方便。该软件较好地实现了TEQC的封装，通过指定搜索的文件夹，可以自动的进行搜索，可以处理的信息量巨大，方便用户快捷的提取GPS测站的测站信息、数据检核质量等信息。其中，提取的测站信息可代替GAMIT软件的station.info，质量检核信息主要反应在Mp1，Mp2，根据近年来对部分IGS台站的数据质量检核反应出，当数据Mp1，Mp2均在0.5以下时，数据观测质量良好。通过本软件，用户可快速查看到测站信息与质量检核信息，可节省大量的时间。

［1］李洪玉，王耀强，陈雷等.利用TEQC对GPS数据质量的分析［J］.测绘与空间地理信息，2009，32(02):80～82.

［2］梁辉.谈中国大陆构造环境监测网络工程建站工作［J］.山西地震，2008(3):24～25.

［3］邹海波，单九生，吴珊珊等.利用GAMIT对江西省GPS可降水量的反演应用［J］.气象与减灾研究，2010，33(3):56～60.

［4］Zhang Jiru.Xia Lin.Lu Zhean.Material Properties and Tensile Behaviors of Polypropylene Geogrid and Geonet for Reinforcement of Soil Structures［J］.Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition).2002，17(3):83～86.

［5］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，2010，30(5):81 ～85.

［6］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.