LNCORS基準(zhǔn)站誤差匯總統(tǒng)計(jì)程序設(shè)計(jì)
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摘要:為了了解和掌握lncors系統(tǒng)的各基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)質(zhì)量，遼寧省一直使用TEQC(TranslationEditingandQualityChecking)軟件對(duì)省內(nèi)運(yùn)行各基準(zhǔn)站及周邊鄰省數(shù)據(jù)共享站的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢核。面對(duì)使用TEQC軟件數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核后生成的大量．S文件，本文對(duì)如何利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的匯總和統(tǒng)計(jì)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:LNCORS;TEQC;多路徑誤差;C#;．S文件
引言
衛(wèi)星導(dǎo)航定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站系統(tǒng)是綜合利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù)，將覆蓋區(qū)域的衛(wèi)星定位基準(zhǔn)站接收到的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、誤差建模、生成差分改正數(shù)據(jù)等過(guò)程，為不同用戶、不同精度定位服務(wù)。遼寧省衛(wèi)星導(dǎo)航定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站系統(tǒng)(LiaoNingContinuouslyOperatingReferenceStations，LNCORS)起步較晚，于2012年立項(xiàng)，2015年年底建成投入使用。全省共設(shè)有58個(gè)基準(zhǔn)站，為380多家單位2300余個(gè)用戶提供服務(wù)，范圍涵蓋國(guó)土、測(cè)繪、市政、交通、地震、海洋、水利、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、能源開(kāi)發(fā)等多領(lǐng)域，在信息化發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。
1需求分析
選用TEQC軟件是因?yàn)樗枪J(rèn)的較好的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查軟件［1］。它能對(duì)GNSS數(shù)據(jù)的衛(wèi)星高度、方位角、多路徑效應(yīng)、電離層延遲誤差、電離層延遲變化率和信噪比等方面進(jìn)行多角度、全方位的質(zhì)量分析，并通過(guò)QCVIEW用圖形直觀地反映GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量［2］。
1．1精度評(píng)定指標(biāo)
多路徑誤差又稱多路徑效應(yīng)，是指接收機(jī)天線除直接收到衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)外，還可能收到經(jīng)天線周圍地物一次或多次反射的衛(wèi)星信號(hào)。信號(hào)疊加將會(huì)引起測(cè)量參考點(diǎn)(相位中心點(diǎn))位置的變化，從而使觀測(cè)量產(chǎn)生誤差［1］。有效率是指觀測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)際歷元數(shù)與理論歷元數(shù)之比，該指標(biāo)可以反映出觀測(cè)數(shù)據(jù)的完整性以及基準(zhǔn)站附近是否有遮擋、多路徑影響等，數(shù)據(jù)有效率一般要求高于95%［3］。信噪比是接收機(jī)或電子系統(tǒng)內(nèi)接收的載波信號(hào)強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度之間的比值。信噪比可以反映載波的信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題，因此信噪比越高，誤差越小［3］。
1．2處理數(shù)據(jù)量分析
每年，我們都對(duì)省內(nèi)所有基準(zhǔn)站和周邊共享站的30s采樣率24h觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢核。每站點(diǎn)每天的數(shù)據(jù)都會(huì)對(duì)應(yīng)自生成一個(gè)后綴為．S的匯總文件，該文件包含數(shù)據(jù)的采集時(shí)間長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)采樣率、數(shù)據(jù)有效率、觀測(cè)期間多路徑影響、信噪比、數(shù)據(jù)文件周跳、鐘漂等信息［1］。針對(duì)研究方向?qū)R總文件提取部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，那么全年將對(duì)近24800個(gè)文件中的十余萬(wàn)條數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和統(tǒng)計(jì)。面對(duì)如此單調(diào)、枯燥、重復(fù)和機(jī)械式的操作，如果使用人工處理的話，即使不考慮時(shí)間因素，出錯(cuò)的概率也很大的。利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)，針對(duì)如此龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和匯總就，不但可以最大限度地避免錯(cuò)誤的產(chǎn)生，還可以進(jìn)行判斷統(tǒng)計(jì)，形成電子表格數(shù)據(jù)、生成日志，而且大大提高了工作效率。
2技術(shù)實(shí)現(xiàn)
微軟公司的．NETFramework框架是為應(yīng)用程序而創(chuàng)建的一個(gè)具有革命意義的平臺(tái)，它可以穿越多種操作系統(tǒng)平臺(tái)、支持多種編程語(yǔ)言。C#是唯一一個(gè)為．NETFramework設(shè)計(jì)的語(yǔ)言，也是移植到其他操作系統(tǒng)上的．NET版本中使用的主要語(yǔ)言［4］。考慮到程序編寫(xiě)的使用性、實(shí)用性和擴(kuò)展性，程序要求在．NETFramework4．0框架下采用C#語(yǔ)言編寫(xiě)、Windows764位操作系統(tǒng)下調(diào)試。主要程序流程如圖1所示。
2．1遍歷文件
Foreach語(yǔ)句是C#中新增的循環(huán)語(yǔ)句，使用它對(duì)于處理數(shù)組及集合等數(shù)據(jù)類型非常方便，特別適宜于文件的遍歷。配合File類的Open方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)．S文件的遍歷。
2．2文件流讀取數(shù)據(jù)
根據(jù)．S文件的生成規(guī)律，使用Substring方法檢索關(guān)鍵字符串“SUM”進(jìn)行定位，獲取字符串后經(jīng)過(guò)分割轉(zhuǎn)換得到所需數(shù)據(jù)。2．3電子表格的填寫(xiě)利用程序語(yǔ)言對(duì)電子表格Excel的操作有多種方法可以實(shí)現(xiàn)。比如通過(guò)ADO．NET數(shù)據(jù)連接方式、利用NPOI第三方控件、加載COM組件等，都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Excel文檔的基本操作。根據(jù)．S文件的命名規(guī)則，前4位字母代表基準(zhǔn)站名稱，后4位數(shù)字代表年累計(jì)日來(lái)確定數(shù)據(jù)在電子表格中的填寫(xiě)位置，判斷是否超限選擇不同顏色填寫(xiě)數(shù)值，并利用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)誤差。
3結(jié)束語(yǔ)
充分利用GNSS數(shù)據(jù)資源進(jìn)行檢查和分析，掌握其穩(wěn)定性和變化規(guī)律，這對(duì)LNCORS系統(tǒng)使用與維護(hù)具有重要的意義，并為下一步科研工作提供資料和參考。同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)編程技術(shù)對(duì)成果匯總統(tǒng)計(jì)和分析，避免錯(cuò)誤的產(chǎn)生，同時(shí)提高工作效率，達(dá)到事半功倍的效果。
參考文獻(xiàn):
［1］黃俊華，陳文森．連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用［M］．北京:科學(xué)出版社，2009．
［2］鄒蓉，陳超，李瑜，等．GNSS高精度數(shù)據(jù)處理———GAMIT/GLOBK入門(mén)［M］．武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2019．
［3］郭恒洋，宋福成，屈慶軒．基于TEQC的單機(jī)站CORS數(shù)據(jù)質(zhì)量分析［J］．北京測(cè)繪，2019，33(7):781－786．
作者：潘志剛 單位：遼寧省地理空間成果應(yīng)用中心