应用TEQC软件对勘选到的GPS基准站进行质量分析

2022-11-26

1连续观测台网的选址原则

GPS基准站站点空间分布不仅要有利于今后监测省内构造断裂的活动特征, 同时也要有利于分析、研究福建省境内具有不同运动特征的地壳块体的边界划分。

勘选的台网还必须进行水准和重力联测, 形成一个以GPS监测为主, 配备水准、重力等手段的综合观测网络, 选址时除了充分考虑到福建省构造断裂的空间分布及其现今地壳活动特征, 也要考虑到站点的稳定性、安全性、交通、通信、电力条件、多路径效应、方便托管等因素。

2 TEQC软件对GPS数据分析原理

TEQC是由UNAVCO Facility为研究GPS监测站数据管理服务而研制的公开免费软件, 被广泛应用在城市、大型工程控制网的GPS数据预处理, 有助于对观测误差的分析, 特别是提高测量成果的精度。

TEQC对GPS数据分析原理:

TEQC简单易用功能强大, 它包括数据格式转换、编辑和质量检核三大功能。

T E Q C中的质量检核部分对G P S/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, L 1、L2的信噪比以及接收机的钟漂和周跳等。

在其结果摘要文件 (*.00s) 中, 列出了历元、观测值统计、观测失锁统计、观测值删除统计以及比较重要的结果参数M P 1、MP2、o/sl p s值。其中MP 1、MP 2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。

其中p1、p2分别是双频伪距观测值, φ1、φ2为相位观测值。观测值和周跳比以另外一种形式CSR来表示:

结果文件*.ion、*.iod分别是观测时段的电离层延迟与变率, *.sn1、*.sn2分别是L 1、L 2信噪比。

其中λ1、λ2是波长, L 1、L 2是双频载波相位观测值, n1、n2是整周模糊度, m1、m2是双频载波相位观测值的多路径效应, α是L1、L 2的频率的平方比 (α=f12/f22) 。GP S观测站点的观测环境、观测数据的质量反映在M P 1、M P 2、C S R值上。

3选址的资源配置

按GPS连续观测台网勘选项目的要求, 选址小组于2008年完成30个GPS基准站的选取。满足规范、可靠、安全、科学的标准, 可提供后续建站的使用。30个GPS基准站都用双频GPS接收机在选定的站址上进行实地24h的测试, 此次测试用的仪器是天宝公司的Trimble5700GPS接收机。

4 GPS站址实地勘选

4.1出发前的准备工作

选址工作开始前, 选址人员对技术设计、区域情况进行充分研究, 并制定选址工作计划。

资料准备:包括图上设计收集的资料和图上设计的成果, 所需的文件, 有关的规程和规范等。

器材准备:包括车辆、测试用的GPS接收机及附件, 计算机及有关软件, 地质勘察工具, 数码相机、通信器材, 生活和安全用品等。

安全措施:准备充足的生活用品、急救用品、出测进行车辆检查。

4.2实地点位的选择

4.2.1选址人员到达实地, 了解有关情况, 勘选站址。

4.2.2基准站选择在稳固的基岩上。

基准站选择在安全僻静、交通便利、并利于测量标志长期保存和观测的地方。有条件时尽可能选择在已有的地震台、气象台、人卫站、兵站、验潮站等所在地。

基准站应具备正常运行的条件, 例如安全、供电、供水、避雷等其他基础设施保障。特别是具有良好的数据传输条件和一定的生活条件。

5 GPS基准站站址的实地TEQC测试

该项检验主要检测仪器跟踪卫星的能力、抗多路径效应的能力以及钟的日频稳定性。选择最佳卫星通视观测环境, 观测场地周边不得有高度角大于10?的遮蔽物与多路径反射物。仪器必须在3分钟内完全锁定所有可见卫星并能正常记录所有必须观测的数据;观测24小时, 截止高度角设置为零, 采样间隔30秒。采用预报星历做TEQC检验。要求高度在10?以上的观测量中应有大于95%的有效观测量;测距观测质量MP1和MP2小于0.5M;钟的日频稳定性低于是10-8。

5.1测试工作内容

5.2测试资料整理和分析

6 GPS连续台网经过TEQC的测试后的质量分析

地壳运动的监测一直是国内外地震预测预报研究的重要手段和依据, 在我国地震预测预报中起到了重要的作用。合理布设GPS连续观测站, 获取高时空分辨率的地壳运动精细图像, 为研究孕震力源、地震活动的时空迁移与地壳运动之间的关系, 以及确定未来地震的地点和强度等一系列地震中、短期预测预报的科学问题提供定量依据。

福建省已经勘选出GPS连续观测站38个 (包含“十.五”期间的八个连续运行基准站) 。新选出来的30个基准站站址全部为基岩站址。基准站测试采用了天宝公司的双频Trimble 5700接收机进行24小时不间断观测。测试结果经TEQC检验, 高度角在100以上的观测量中有效观测量应不少于85%, 测距观测质量MP1和MP2应小于0.5m。所有站址全部符合测试要求。