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1、-GAMIT/GLOBK软件使用手册一软解介绍GAMIT软件最初由美国麻省理工学院研制, 后与美国SCRIPPS海洋研究所共同开发改良。该软件是世界上最优秀的GSP定位和定轨软件之一, 采用精细星历和高精度起算点时, 其解算长基线的相对精度能到达10-9量级, 解算短基线的精度能优于1mm, 特点是运算速度快、版木更新周期短以及在精度许可围自动化处理程度高等, 因此应用相当广泛。GAMIT软件由许多不同功能的模块组成, 这些模块可以独立地运行。按其功能可分成两个局部: 数据准备和数据处理。此外, 该软件还带有功能强大的shell程序。目前，比拟著名的GPS数据处理软件主要有美国麻省理工学院MI
2、T和海洋研究所SIO联合研制的GAMIT/GLOBK软件、瑞士伯尔尼大学研制的BERNESE软件、美国喷气推进实验室JPL研制的GIPSY软件等。GAMIT/GLOBK和BERNESE软件采用相位双差数据作为根本解算数据，GIPSY软件采用非差相位数据作为根本解算数据，在精度方面，三个软件没有明显的差异，都可得到厘米级的点位坐标精度。相比拟而言，GIPSY软件为美国军方研制的软件，国只能得到它的执行程序，在国，它的用户并不多，BERNESE软件需要购置，它的用户稍微多一点，GAMIT/GLOBK软件接近于自由软件，在国拥有大量用户。 GLOBK软件核心思想是卡尔曼滤波卡尔曼滤波理论是一种对动态
3、系统进展数据处理的有效方法, 它利用观测向量来估计随时间不断变化的状态向量，其主要目的是综合处理多元测量数据。GLOBK的主要输人是经GAMIT处理后的h-file和近似坐标, 当然,它亦己成功地应用于综合处理其它的GPS软件如Bernese和GIPSY产生的数据以及其它大地测量和SLR观测数据。GLOBK的主要输出有测站坐标的时间序列、测站平均坐标、测站速度和多时段轨道参数，GLOBK可以有效地检验不同约束条件下的影响, 因为单时段分析使用了非常宽松的约束条件，所以在GLOBK中就可以对任一参数强化约束。GAMIT/GLOBK和BERNESE采用双差作为数据分析的根本观测量，它们的缺陷是不能
4、直接解算钟差参数，只能给出测站的基线结果，除测站坐标参数之外，这些软件还可以解算的参数有：卫星轨道参数、卫星天线偏差、光压参数、地球自转参数、地球质量中心变化、测站对流层延迟参数、电离层改正参数等，这使这些软件的应用从大地测量学已逐渐延伸到地球动力学、卫星动力学、气象学以及地球物理学等领域，并取得了很多成果。GAMIT软件的运行平台是UNI*操作系统，目前，它可在Sun、HP、IBM/RISC、DEC、LINU*等基于intel处理器的工作站上运行。软件可处理的最大测站和卫星数目可在编译时设定。它的根本输出文件是H-文件，可作为GLOBK软件的输入文件，进而估计测站坐标与速度、卫星轨道参数和地
5、球定向参数。数据处理前，用户需准备所需要的文件，如测站先验坐标文件L-文件和vg-in文件、播送星历文件、观测数据文件以及其他辅助文件等。GAMIT每个时段观测数据要求的周期最长为1个UTC天，即从UTC的0点到24点北京时间8:0024:00，原则上不要跨天作业。GAMIT软件的组成构造见图1.1，它由不同功能模块组成，主要包括数据准备、生成参考轨道、计算残差和偏导数、周跳检测与修复、最小二乘平差等模块，这些模块即可以单独运行，也可以用批处理命令联在一起运行，最大限度地减少人为操作，提高运算效率。软件的执行程序放在/、/kf/bin和/gamit/bin三个目录下。图1.1 GAMIT/GL
6、OBK软件组成构造图二批处理实例确认GAMIT/GLOBK软件安装成功之后，为了能正确处理数据和绘图，还需要做两件事情。第一，更新表文件。在ftp效劳器上下载最新的tables表文件，然后复制到安装目录下的tables中，遇到一样文件选择覆盖即可；第二，安装并配置好绘图工具GMTThe Generic Mapping Tools。下面的实例中，处理的数据为2010年第56到60共5天的3个IGS站BJFS、和WUHN、KUNM和2个待求站chdu、pi*i的数据。一、处理前的准备1、在主文件夹新建test工程文件夹，工程新建brdc、igs、rine*三个文件夹，分别存放当天的播送星历、精细星
7、历和观测值文件。注意：如果文件采用.z压缩格式，则应当使用gunzip命令进展解压；如果解压出的观测值文件仍采用.d的压缩格式，则应使用cr*2rn*命令将其转化为.o的标准RINE*格式sh_cr*2rn* -f *.*d可用于.d到.o文件的批量转换。2、终端进入test工程文件夹tables，运行： sh_setup -yr 20103、生成station.info文件。将test/tables下的station.info文件拷贝到rine*文件夹下，翻开并编辑，仅保存以#或*开头的前几行，保存并关闭。翻开终端并进入rine*文件夹，运行 sh_upd_stnfo -files *.10
8、o运行成功以后station.info文件便存放了此工程的开场、完毕时间，站名和接收机、天线类型等信息。4、建立lfile.文件。lfile.是测站的先验坐标文件。翻开终端并进入rine*文件夹，用批处理的方式生成lfile.文件可以分为三步：a提取观测值.o文件的先验*YZ坐标 grep POSITION *.10o lfile.rn*b将.rn*文件转化为.apr文件 r*2apr lfile.rn* 2010 c由.apr文件生成lfile.文件 gapr_to_l lfile.rn*.apr lfile. 2010 将station.info和lfile.两个文件拷贝到test/tab
9、les文件夹，覆盖原文件。5、sestbl.的配置。test/tables下的sestbl.文件是测段分析策略文件，该文件部有详细的说明。一般来说采用默认配置即可，通常需要修改的三个地方是： Choiceof E*periment 选择处理方式Choice of Observable 选择观测值类型和模糊度解算 Use otl.grid 选择是否使用潮汐文件对于Choice of E*periment，选择BASELINE时将固定轨道并在GAMIT处理中和输出h-文件时忽略轨道参数；选择RELA*时将采用松弛解，合并全球IGS h-文件时需要。要想点位置精度高用RELA*；假设目的是求基线后面
10、平差则用BASELINE。在此实例中采用默认的BASELINE。对于Choice of Observable，选择LC_AUTCLN为采用宽巷模糊度值并用伪距在autcln中解算；对于小于几公里的基线，用L1和L2独立载波相位观测值L1,L2_INDEPENDENT或者仅用LIL1_ONLY，相比用无电离层组合LC_HELP可以减少噪声水平。对于Use otl.grid，由于这里已在ftp上更新tables，有了最新的otl.grid文件，所以这里选择Y。6、sittbl.的配置。test/tables下的sittbl.文件对各个测站的先验坐标或钟差、大气模型等进展约束。对高精度的坐标采取强约
11、束，而对待求点采用松弛约束。如IGS站的坐标分量约束在较小的175p*，对未知点的约束可以到510m。7、sites.defaults和process.defaults的配置。sites.defaults文件用来控制需要参与解算的测站。在文档末尾可以根据提示编辑，来给定那些不参与解算的测站或是测站的*些天。process.defaults文件用来控制处理过程中的很多细节，比方sampling interval, number of epochs, start time for processing，default globk .apr file等等，根据需求和提示进展编辑。在这里均使用它们的默
12、认值。二、利用GAMIT解算基线用终端进入test的工程文件夹，输入批处理命令进展解算： sh_gamit -e*pt test -s 2010 060 -noftp -dopt D ao c * & sh_gamit.log参数说明： -e*pt：指定四个字符的工程名称 -d：指定需要处理的指定日期，例如-d 2010 56 60，指的是处理2010年第56和60天。 -s：指定需要处理的时间序列，例如-s 2010 56 60，指的是处理2010年第56到60天。 -orbit：卫星轨道类型。 -yre*t：给日目录前添加年前缀，例如2010_006。 -noftp：处理过程中不连接ftp
13、下载数据。 -copt：数据处理完成后待压缩的文件类型，例如-copt o q m k *。 -dopt：数据处理完成后待删除的文件类型，例如-dopt D ao c *。结果文件将存放在名称为年积日的文件夹，此例中，可供参考的结果文件为： sh_gamit_2010_006.summary 解算总结 qtesta.006 解算记录 otesta.006 解算记录的简单版，一般关注此文件 htesta.10006 协防差矩阵、参数平差值在上述文件中，可根据描述来判断解算结果是否符合相应的需求。其中，基线解算结果O文件，即这里的otesta.006中的postfit_nrms项优于0.3左右时最
14、正确；如果大于1.0,则表示此解存在问题。三、利用GLOBK进展平差处理用终端进入test的工程文件夹，运行： sh_glred -e*pt test -s 2010 050 2010 065 -yre*t -opt H G E & sh_glred.log参数说明： H：运行htoglb，把文件转换为二进制文件 G：运行glred，合并文件 E：绘图运行成功后，进入gslon文件夹，以psbase开头的文件即为各个站三维坐标时间序列的图形表示。用终端进入gsoln目录下，依次运行： ls./glbf/h*gl* test.gdl glred6 globk_comb.prt globk_com
15、b.log test.gdl globk_comb d生成的globk_comb.org文件中就包含了解算点的三维坐标和相关参数。至此，利用GAMIT-GLOBK解算GPS基线并进展平差的实例表达完毕。三分布处理实例1. 在桌面上新建一个test的文件夹，在test中新建名称为 brdc播送星历、igs存放精细星历、rine*下载的观测值文件和自己要解算的观测值文件。2. 用doy在test的终端里测试，比方输入：doy 2013 02 01 查看要解算的是GPS第几周，第几天，以便下载数据用。3. 在终端输入gftp，下载相关的文件，一定要选对自己解算需要的数据。一般下载*.d.z文件比拟小，好下载。下载完所需要的数据后，要解压：语句：gunzip*.Z4. 新建一个文件夹，比方：名字为032，把要解算的测站o文件和n文件，以及精细星历文件放进来。把032和test进展如下。5. 翻开rine*文件，输入下面的语句，会产生一个lfile.rn*文件：查看lfile.rn*文件中各点的坐标是否正确：不能
