GAMIT-GLOBK入門介紹及應(yīng)用ppt課件

GAMIT/GLOBK入門介紹及簡單應(yīng)用,黑龍江第一測繪工程院,趙忠海zzh_my,1,2,1、GAMIT/GLOBK介紹,GAMIT/GLOBK是個綜合的GPS分析軟件包，由MIT、CfA、SIO聯(lián)合開發(fā)，用于估計測站坐標、速度、震后形變分析或解釋、大氣延遲、衛(wèi)星軌道、地球自轉(zhuǎn)參數(shù)。當(dāng)前版本是10.40，每半月或更短時間更新非商業(yè)的自由軟件運行在任何支持X-Windows的UNIX系統(tǒng)當(dāng)前軟件資助主要來自美國國家科學(xué)基金,3,1、GAMIT/GLOBK介紹,主流高精度GPS處理軟件(A、B級GPS網(wǎng))：GAMIT/GLOBK(美國麻省理工學(xué)院MIT)GIPSY/OASIS(美國噴氣動力實驗室JPL)Bernese(瑞士伯爾尼大學(xué))國內(nèi)以GAMIT/GLOBK為主GAMIT+CosaGPS,4,2、GAMIT/GLOBK申請,/simon/gtgk/index.htm發(fā)郵件給RobertKing博士：郵件內(nèi)容包括：姓名，地址，電話，單位的傳真號,5,2、GAMIT/GLOBK申請,6,3、GAMIT/GLOBK安裝,7,3、GAMIT/GLOBK安裝,編譯環(huán)境：UnixsystemX11,C、Fortran（GCC4.2或更高，除了4.3.0）編譯器,GMT繪圖軟件，csh推薦采用openSUSE（安裝系統(tǒng)時指定安裝gfortran）正式安裝(以下操作均在安裝目錄下)編輯Makefile.config,8,3、GAMIT/GLOBK安裝,9,3、GAMIT/GLOBK安裝,修改安裝腳本可執(zhí)行屬性chmod+xinstall_software執(zhí)行./install_software(采用默認即可),10,3、GAMIT/GLOBK安裝,安裝完成后，會在用戶根目錄下創(chuàng)建鏈接gg,然后添加環(huán)境變量(用戶根目錄的.bashrc)exportPATH=/home/zhao/programs/gamit/gamit/bin:/home/zhao/programs/gamit/kf/bin:/home/zhao/programs/gamit/com:$PATHexportHELP_DIR=/home/zhao/programs/gamit/help/exportINSTITUTE=HLJ,11,3、GAMIT/GLOBK安裝,編輯完.bashrc文件后，需要執(zhí)行source.bashrc下載海潮模型otl_FES2004.grid并鏈接到gg/tables下otl.grid在下載，約730M運行例子驗證安裝正確性,12,4、GAMIT/GLOBK處理流程,工程規(guī)劃參與解算的測站時間段(年積日)采用間隔衛(wèi)星截止高度角中國大陸IGS站9個（wuhn、shao、chan、bjfs、kunm、guao、urum、lhaz、xian），臺灣IGS站2個(tnml、twtf),13,4、GAMIT/GLOBK處理流程,更新gg/tables(表能覆蓋處理數(shù)據(jù)時段),14,4、GAMIT/GLOBK處理流程,建立工程目錄廣播星歷/brdc、精密星歷/igs、觀測o文件/rinex廣播星歷:文件名需要以brdc開頭的N文件（全部衛(wèi)星軌道參數(shù)）:sh_get_nav1/pub/rinex/YYYY/DOY/(以auto開頭的文件，下載后改為brdc開頭)2/pub/gps/data/daily/YYYY/brdc/（以brdc開頭）3ftp:/igs.ensg.ign.fr/pub/igs/data/YYYY/DOY/（以brdc開頭）IGS連續(xù)站o文件:sh_get_rinex1/pub/rinex/YYYY/DOY/（d文件，下載后用crx2rnx解壓）2/pub/gps/data/daily/YYYY/DOY/YYo/3ftp:/igs.ensg.ign.fr/pub/igs/data/YYYY/DOY/（d文件，下載后用crx2rnx解壓）精密星歷sp3文件：sh_get_orbits(IGS:1320天；IGR:17小時；IGU:每天4次3-9-15-21)1/pub/products/wwww/2/pub/gps/products/WWWW/3ftp:/igs.ensg.ign.fr/pub/igs/products/WWWW/,15,4、GAMIT/GLOBK處理流程,建立工程目錄運行sh_setup命令鏈接tables文件夾,16,4、GAMIT/GLOBK處理流程,建立工程目錄需要注意的問題o文件名需要小寫，并且內(nèi)容格式符合UINX文件名改小寫：sh_casefold-dird-files*格式轉(zhuǎn)UNIX:sh_dos2unix*制作準備文件3個測站相關(guān)文件：測站列表sites.defaults,測站信息文件,測站近似坐標文件lfile.3個處理控制文件：process.defaults(目錄信息等)，sittbl.(坐標約束),sestbl.(具體處理模型等配置),17,4、GAMIT/GLOBK處理流程,制作準備文件（sites.defaults）,18,4、GAMIT/GLOBK處理流程,制作準備文件（）測站編號、測站名、開始觀測時間、結(jié)束觀測時間、天線高、天線量測方法、接收機類型、軟硬件版本號、天線類型等信息。提取觀測o文件的頭信息，自動生成命令:sh_upd_stnfo-files*.*o(執(zhí)行命令前，需要在RINEX目錄中預(yù)先提供一個帶格式的文件)測站編號提取自文件名，測站名提取自頭信息,19,4、GAMIT/GLOBK處理流程,制作準備文件（lfile.）測站近似坐標文件（越精確解算結(jié)果越好）生成方式：1sh_rx2apr-siteo文件提取頭信息中近似坐標時;2sh_rx2par-siteo文件-navn文件進行單點定位svpos;3sh_rx2apr-siteo文件-navn文件-ref已知坐標測站的O文件-apr已知測站坐標的坐標列表文件進行雙差定位svdiff,20,4、GAMIT/GLOBK處理流程,制作準備文件（lfile.）,21,4、GAMIT/GLOBK處理流程,制作準備文件（process.defaults）指定計算環(huán)境，內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)、采樣間隔，指定歸檔結(jié)果等。,22,4、GAMIT/GLOBK處理流程,制作準備文件（sittbl.）測站的精度控制，高精度的已知坐標強約束，待求點坐標松弛約束,23,4、GAMIT/GLOBK處理流程,制作準備文件（sestbl.）處理時采用的模型等,24,4、GAMIT/GLOBK處理流程,制作準備文件（sestbl.）ChoiceofExperiment=BASELINE;（基線處理類型）BASELINE：固定軌道并在GAMIT處理中和輸出h-文件時忽略軌道參數(shù)RELAX：松弛解，合并全球IGSh文件需要,25,4、GAMIT/GLOBK處理流程,制作準備文件（sestbl.）ChoiceofObservable=LC_AUTCLN；（控制觀測值使用和模糊值解算）LC_AUTCLN：采用寬相模糊值并用偽距在autcln中解算對于小于幾公里的基線，用L1和L2獨立載波相位觀測值（L1,L2_INDEPENDENT）或者僅用L1（L1_ONLY），相比用無電離層組合（LC_HELP）可以減少噪聲水平。,26,4、GAMIT/GLOBK處理流程,基線解算sh_gamit-s2008275279-exptc008-noftpsh_gamit.log參數(shù)：-dyrdays要處理的日期，年，年積日，例如：1997153156178（處理1997年的153天、156天和178天的數(shù)據(jù)）-syrd1d2d1和d2是要處理的開始和結(jié)束的年積日，例如：1997153178（處理1997年從153天到178天的數(shù)據(jù)）,27,4、GAMIT/GLOBK處理流程,基線解算參數(shù)：-expt4個字符表示要處理的工程名字-netextchar添加網(wǎng)名后綴到天目錄。例如035r-yrext給日目錄添加個年前綴。例如:1997_053-noftp不連接ftp下載文件,28,4、GAMIT/GLOBK處理流程,基線解算結(jié)果：sh_gamit_doy.summary,29,4、GAMIT/GLOBK處理流程,基線解算結(jié)果：qexpta.doy,oexpta.doy,hexpta.yrdoy,qexpta.doy:解算記錄oexpta.doy為qexpta.doy的簡略版hexpta.yrdoy：協(xié)方差矩陣、參數(shù)平差值,30,4、GAMIT/GLOBK處理流程,平差處理重復(fù)性檢驗sh_glred-s20040512004052-exptscal-optHGEsh_glred.logH:運行htoglb，把文件文件轉(zhuǎn)換為二進制文件G：運行g(shù)lred合并文件E：繪圖,31,4、GAMIT/GLOBK處理流程,平差處理重復(fù)性檢驗,32,4、GAMIT/GLOBK處理流程,平差處理GLOBK平差(在vsoln目錄下)ls./glbf/h*glxscal.gdlglred6globk_comb.prtglobk_comb.logscal.gdlglobk_comb.cmd（最終結(jié)果：globk_）sh_plotcrd-fglobk_-slong-res-o1-vert-col1（繪圖）globk6globk_vel.prtglobk_vel.logscal.gdlglobk_vel.cmd,33,5、實例演示,6個IGS站的3天數(shù)據(jù),34,大地測量基礎(chǔ)概述,大地測量定義大地坐標系大地控制網(wǎng),35,一、大地測量定義,為研究地球形狀及表面特性進行的測量工作。經(jīng)典大地測量學(xué)是把地球假設(shè)為剛體不變，均勻旋轉(zhuǎn)的球體或橢球體，并在一定范圍內(nèi)測繪地球和研究其形狀、大小及外部重力場?，F(xiàn)代大地測量特點：長距離、大范圍高精度動態(tài)、快速,36,二、大地坐標系,北京54坐標系前蘇聯(lián)1942年普爾科沃坐標系的在我國的延伸。50年代初，蘇聯(lián)遠東一等鎖與我國一等鎖相接。主要特點：（1）采用克拉索夫斯基橢球a=6378245m=1/298.3；（2）大地原點在前蘇聯(lián)的普爾科沃；（3）大地點高程以青島驗潮站1956年黃海平均海水面為基準；（4）參心大地坐標系。北京54坐標系在全國的測繪生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。15萬個國家大地點以及數(shù)十萬個軍控點、炮控點、測圖控制點均按此坐標系統(tǒng)計算。以1954北京坐標系為基礎(chǔ)的測繪成果和文檔資料，已應(yīng)用到經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)的許多領(lǐng)域。,37,二、大地坐標系,北京54坐標系主要缺點：（1）克拉索夫斯基橢球參數(shù)同現(xiàn)代精確確定的橢球參數(shù)相比，長半軸約大108m（與GRS80比較）；（2）只涉及兩個幾何性質(zhì)的橢球參數(shù)（長半軸、扁率），滿足不了當(dāng)今理論研究和實際工作中所需的描述地球橢球的四個基本參數(shù)（長半軸，地球重力場二階帶球諧系數(shù)，地心引力常數(shù)GM和地球自轉(zhuǎn)角速度）的要求；（3）1954北京坐標系所對應(yīng)的參考橢球面與我國大地水準面存在著自西向東明顯的系統(tǒng)性傾斜，在東部地區(qū)高程異常最大達+65米，全國范圍平均為29米；（4）定向不明確；(5)局部平差,38,二、大地坐標系,西安80坐標系主要特點：（1）參心大地坐標系；（2）采用既含幾何參數(shù)又含物理參數(shù)的4個橢球基本參數(shù)。數(shù)值采用1975年國際大地測量與地球物理聯(lián)合會（IAG）第16屆大會的推薦值。（4）定向明確。地球橢球的短軸平行于由地球質(zhì)心指向JYD1968.0的方向，起始大地子午面平行于我國起始天文子午面;（5）大地原點在我國中部地區(qū)，推算坐標的精度比較均勻，位于陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)，在西安市以北60公里，可簡稱西安原點。（6）1980國家大地坐標系建立后，用它計算了全國天文大地網(wǎng)整體平差近5萬個點的成果。（7）橢球面與我國大地水準面密合較好，全國平均差值由1954北京坐標系29m減至10m，最大值出現(xiàn)在西藏西南角，全國廣大地區(qū)多數(shù)在15m以內(nèi)。（8）整體平差主要問題：只提供二維坐標；橢球定位沒有顧及國土1/3面積的海域；,39,二、大地坐標系,2000國家坐標系（CGCS2000）參考框架：ITRF97參考歷元：2000.02000橢球（GRS80）與WGS84橢球的區(qū)別僅在扁率上微小差異（在赤道上僅差1mm），可以認為兩個橢球?qū)嶋H上是一致的。CGCS2000坐標系是基于2000國家GPS網(wǎng)平差建立起來的地心坐標系2008年7月1日正式啟用,40,三、大地控制網(wǎng),國家天文大地網(wǎng)采用逐級控制、分級布設(shè)的原則，分一、二、三、四等，主要由三角測量法布設(shè)，在西部困難地區(qū)采用導(dǎo)線測量法。一等三角鎖沿經(jīng)緯線布設(shè)成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長200250km，一等三角鎖內(nèi)由近于等邊三角形組成，邊長2030km。,41,三、大地控制網(wǎng),國家天文大地網(wǎng)二等三角測量有兩種布網(wǎng)形式：縱橫鎖系布網(wǎng)方案，全面布網(wǎng)方案。二等網(wǎng)的平均邊長13km。由于一等鎖的兩端和二等網(wǎng)的中間，都要測定起算邊長、天文經(jīng)緯度和方位角，所以國家一、二等網(wǎng)合稱為天文大地網(wǎng)，約5萬個大地點。,42,三、大地控制網(wǎng),GPSA、B級網(wǎng)GPSA、B級網(wǎng)由國家測繪局組織觀測。A級網(wǎng)由30個主點，22個副點組成；B級網(wǎng)由818個點組成，大部分重合了天文大地點，全部進行了水準連測。平差采用的坐標框架：ITRF93，歷元：1996.365；點位地心坐標精度10-7量級。,43,三、大地控制網(wǎng),GPS一、二級網(wǎng)GPS一、二級網(wǎng)由總參測繪局布設(shè)，一級網(wǎng)44個點，除南海島嶼外，其余各點均為國家天文大地網(wǎng)點，同時也是水準點或與水準直接連測點。二級網(wǎng)有543個點，是一級網(wǎng)的加密，有200多個點與國家天文大地網(wǎng)點重合，所有點都進行了水準連測。平差的坐標框架:ITRF96,歷元：1997.0；點位地心坐標精度10-8量級。,44,三、大地控制網(wǎng),中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)工程；CMONOC)中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)是以全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）觀測技術(shù)為主，結(jié)合精密重力和精密水準測量構(gòu)成的大范圍、高精度、高時空分辨率的地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)，由基準網(wǎng)、基本網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸與分析處理系統(tǒng)四大部分組成。,由中國地震局、總參測繪局、國家測繪總局、中國科學(xué)院四單位于1998年開始布測?；鶞示W(wǎng)點25個，基本網(wǎng)點56個，區(qū)域網(wǎng)點1000個；平差坐標框架ITRF96，歷元1998.680；點位地心坐標精度總體優(yōu)于1