GAMIT GLOBK入門介紹及應(yīng)用

GAMIT/GLOBK入門介紹及簡(jiǎn)單應(yīng)用黑龍江第一測(cè)繪工程院趙忠海zzh_my@163.com2012-4-61國(guó)測(cè)二大隊(duì)2012-4-62國(guó)測(cè)二大隊(duì)1、GAMIT/GLOBK介紹GAMIT/GLOBK是個(gè)綜合的GPS分析軟件包，由MIT、CfA、SIO聯(lián)合開(kāi)發(fā)，用于估計(jì)測(cè)站坐標(biāo)、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(shí)間更新非商業(yè)的自由軟件運(yùn)行在任何支持X-Windows的UNIX系統(tǒng)當(dāng)前軟件資助主要來(lái)自美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金2012-4-63國(guó)測(cè)二大隊(duì)1、GAMIT/GLOBK介紹主流高精度GPS處理軟件(A、B級(jí)GPS網(wǎng))：GAMIT/GLOBK(美國(guó)麻省理工學(xué)院MIT)GIPSY/OASIS(美國(guó)噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室JPL)Bernese(瑞士伯爾尼大學(xué))國(guó)內(nèi)以GAMIT/GLOBK為主GAMIT+CosaGPS2012-4-64國(guó)測(cè)二大隊(duì)2、GAMIT/GLOBK申請(qǐng)

/~simon/gtgk/index.htm發(fā)郵件給RobertKing博士：rwk@

郵件內(nèi)容包括：姓名，地址，電話，單位的傳真號(hào)2012-4-65國(guó)測(cè)二大隊(duì)2、GAMIT/GLOBK申請(qǐng)2012-4-66國(guó)測(cè)二大隊(duì)3、GAMIT/GLOBK安裝2012-4-67國(guó)測(cè)二大隊(duì)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(shí)指定安裝gfortran）正式安裝(以下操作均在安裝目錄下)編輯Makefile.config2012-4-68國(guó)測(cè)二大隊(duì)3、GAMIT/GLOBK安裝2012-4-69國(guó)測(cè)二大隊(duì)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(rèn)即可)2012-4-610國(guó)測(cè)二大隊(duì)3、GAMIT/GLOBK安裝安裝完成后，會(huì)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=HLJ2012-4-611國(guó)測(cè)二大隊(duì)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(yùn)行例子驗(yàn)證安裝正確性2012-4-612國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程工程規(guī)劃參與解算的測(cè)站時(shí)間段(年積日)采用間隔衛(wèi)星截止高度角……中國(guó)大陸IGS站9個(gè)（wuhn、shao、chan、bjfs、kunm、guao、urum、lhaz、xian），臺(tái)灣IGS站2個(gè)(tnml、twtf)2012-4-613國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程更新~gg/tables(表能覆蓋處理數(shù)據(jù)時(shí)段)2012-4-614國(guó)測(cè)二大隊(duì)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(cè)o文件/rinex廣播星歷:文件名需要以brdc開(kāi)頭的N文件（全部衛(wèi)星軌道參數(shù)）:sh_get_nav[1]/pub/rinex/YYYY/DOY/(以auto開(kāi)頭的文件，下載后改為brdc開(kāi)頭)[2]/pub/gps/data/daily/YYYY/brdc/（以brdc開(kāi)頭）[3]ftp://igs.ensg.ign.fr/pub/igs/data/YYYY/DOY/（以brdc開(kāi)頭）IGS連續(xù)站o文件:sh_get_rinex[1]/pub/rinex/YYYY/DOY/（d文件，下載后用crx2rnx解壓）[2]/pub/gps/data/daily/YYYY/DOY/YYo/[3]ftp://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:13~20天；IGR:17小時(shí)；IGU:每天4次[3-9-15-21])[1]/pub/products/wwww/[2]/pub/gps/products/WWWW/[3]ftp://igs.ensg.ign.fr/pub/igs/products/WWWW/2012-4-615國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程建立工程目錄運(yùn)行sh_setup命令鏈接tables文件夾2012-4-616國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程建立工程目錄需要注意的問(wèn)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(zhǔn)備文件3個(gè)測(cè)站相關(guān)文件：測(cè)站列表sites.defaults,測(cè)站信息文件,測(cè)站近似坐標(biāo)文件lfile.3個(gè)處理控制文件：process.defaults(目錄信息等)，sittbl.(坐標(biāo)約束),sestbl.(具體處理模型等配置)2012-4-617國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程制作準(zhǔn)備文件（sites.defaults）2012-4-618國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程制作準(zhǔn)備文件（

）測(cè)站編號(hào)、測(cè)站名、開(kāi)始觀測(cè)時(shí)間、結(jié)束觀測(cè)時(shí)間、天線高、天線量測(cè)方法、接收機(jī)類型、軟硬件版本號(hào)、天線類型等信息。提取觀測(cè)o文件的頭信息，自動(dòng)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(gè)帶格式的文件)測(cè)站編號(hào)提取自文件名，測(cè)站名提取自頭信息2012-4-619國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程制作準(zhǔn)備文件（lfile.）測(cè)站近似坐標(biāo)文件（越精確解算結(jié)果越好）生成方式：[1]sh_rx2apr-siteo文件提取頭信息中近似坐標(biāo)時(shí);[2]sh_rx2par-siteo文件-navn文件

進(jìn)行單點(diǎn)定位svpos;[3]sh_rx2apr-siteo文件-navn文件-ref已知坐標(biāo)測(cè)站的O文件-apr已知測(cè)站坐標(biāo)的坐標(biāo)列表文件進(jìn)行雙差定位svdiff2012-4-620國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程制作準(zhǔn)備文件（lfile.）2012-4-621國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程制作準(zhǔn)備文件（process.defaults）指定計(jì)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。2012-4-622國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程制作準(zhǔn)備文件（sittbl.）測(cè)站的精度控制，高精度的已知坐標(biāo)強(qiáng)約束，待求點(diǎn)坐標(biāo)松弛約束2012-4-623國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程制作準(zhǔn)備文件（sestbl.）處理時(shí)采用的模型等2012-4-624國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程制作準(zhǔn)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(shí)忽略軌道參數(shù)RELAX：松弛解，合并全球IGSh文件需要2012-4-625國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程制作準(zhǔn)備文件（sestbl.）ChoiceofObservable=LC_AUTCLN；（控制觀測(cè)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(duì)于小于幾公里的基線，用L1和L2獨(dú)立載波相位觀測(cè)值（L1,L2_INDEPENDENT）或者僅用L1（L1_ONLY），相比用無(wú)電離層組合（LC_HELP）可以減少噪聲水平。2012-4-626國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程基線解算sh_gamit-s2008275279-exptc008-noftp>sh_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(kāi)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)）2012-4-627國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程基線解算參數(shù)：-expt4個(gè)字符表示要處理的工程名字-netextchar添加網(wǎng)名后綴<字符>到天目錄。例如035r-yrext給日目錄添加個(gè)年前綴。例如:1997_053-noftp不連接ftp下載文件2012-4-628國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程基線解算結(jié)果：sh_gamit_doy.summary2012-4-629國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程基線解算結(jié)果：qexpta.doy,oexpta.doy,hexpta.yrdoyqexpta.doy:解算記錄oexpta.doy為qexpta.doy的簡(jiǎn)略版hexpta.yrdoy：協(xié)方差矩陣、參數(shù)平差值2012-4-630國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程平差處理重復(fù)性檢驗(yàn)sh_glred-s20040512004052-exptscal-optHGE>sh_glred.logH:運(yùn)行htoglb，把文件文件轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制文件G：運(yùn)行g(shù)lred合并文件E：繪圖2012-4-631國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程平差處理重復(fù)性檢驗(yàn)2012-4-632國(guó)測(cè)二大隊(duì)4、GAMIT/GLOBK處理流程平差處理GLOBK平差(在vsoln目錄下)ls../glbf/h*glx>scal.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.cmd2012-4-633國(guó)測(cè)二大隊(duì)5、

實(shí)例演示6個(gè)IGS站的3天數(shù)據(jù)2012-4-634國(guó)測(cè)二大隊(duì)大地測(cè)量基礎(chǔ)概述大地測(cè)量定義大地坐標(biāo)系大地控制網(wǎng)2012-4-635國(guó)測(cè)二大隊(duì)一、大地測(cè)量定義為研究地球形狀及表面特性進(jìn)行的測(cè)量工作。經(jīng)典大地測(cè)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(cè)繪地球和研究其形狀、大小及外部重力場(chǎng)?，F(xiàn)代大地測(cè)量特點(diǎn)：長(zhǎng)距離、大范圍高精度動(dòng)態(tài)、快速……2012-4-636國(guó)測(cè)二大隊(duì)二、大地坐標(biāo)系北京54坐標(biāo)系前蘇聯(lián)1942年普爾科沃坐標(biāo)系的在我國(guó)的延伸。50年代初，蘇聯(lián)遠(yuǎn)東一等鎖與我國(guó)一等鎖相接。主要特點(diǎn)：（1）采用克拉索夫斯基橢球a=6378245m

=1/298.3；（2）大地原點(diǎn)在前蘇聯(lián)的普爾科沃；（3）大地點(diǎn)高程以青島驗(yàn)潮站1956年黃海平均海水面為基準(zhǔn)；（4）參心大地坐標(biāo)系。北京54坐標(biāo)系在全國(guó)的測(cè)繪生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。15萬(wàn)個(gè)國(guó)家大地點(diǎn)以及數(shù)十萬(wàn)個(gè)軍控點(diǎn)、炮控點(diǎn)、測(cè)圖控制點(diǎn)均按此坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算。以1954北京坐標(biāo)系為基礎(chǔ)的測(cè)繪成果和文檔資料，已應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的許多領(lǐng)域。2012-4-637國(guó)測(cè)二大隊(duì)二、大地坐標(biāo)系北京54坐標(biāo)系主要缺點(diǎn)：（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(zhǎng)半軸約大108m（與GRS80比較）；（2）只涉及兩個(gè)幾何性質(zhì)的橢球參數(shù)（長(zhǎng)半軸、扁率），滿足不了當(dāng)今理論研究和實(shí)際工作中所需的描述地球橢球的四個(gè)基本參數(shù)（長(zhǎng)半軸，地球重力場(chǎng)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(biāo)系所對(duì)應(yīng)的參考橢球面與我國(guó)大地水準(zhǔn)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(dá)+65米，全國(guó)范圍平均為29米；（4）定向不明確；(5)局部平差2012-4-638國(guó)測(cè)二大隊(duì)二、大地坐標(biāo)系西安80坐標(biāo)系主要特點(diǎn)：（1）參心大地坐標(biāo)系；（2）采用既含幾何參數(shù)又含物理參數(shù)的4個(gè)橢球基本參數(shù)。數(shù)值采用1975年國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)（IAG）第16屆大會(huì)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(guó)起始天文子午面;

（5）大地原點(diǎn)在我國(guó)中部地區(qū)，推算坐標(biāo)的精度比較均勻，位于陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)，在西安市以北60公里，可簡(jiǎn)稱西安原點(diǎn)。

（6）1980國(guó)家大地坐標(biāo)系建立后，用它計(jì)算了全國(guó)天文大地網(wǎng)整體平差近5萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的成果。（7）橢球面與我國(guó)大地水準(zhǔn)面密合較好，全國(guó)平均差值由1954北京坐標(biāo)系29m減至10m，最大值出現(xiàn)在西藏西南角，全國(guó)廣大地區(qū)多數(shù)在15m以內(nèi)。（8）整體平差主要問(wèn)題：只提供二維坐標(biāo)；橢球定位沒(méi)有顧及國(guó)土1/3面積的海域；2012-4-639國(guó)測(cè)二大隊(duì)二、大地坐標(biāo)系2000國(guó)家坐標(biāo)系（CGCS2000）參考框架：ITRF97參考?xì)v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(rèn)為兩個(gè)橢球?qū)嶋H上是一致的。CGCS2000坐標(biāo)系是基于2000國(guó)家GPS網(wǎng)平差建立起來(lái)的地心坐標(biāo)系2008年7月1日正式啟用2012-4-640國(guó)測(cè)二大隊(duì)三、大地控制網(wǎng)國(guó)家天文大地網(wǎng)采用逐級(jí)控制、分級(jí)布設(shè)的原則，分一、二、三、四等，主要由三角測(cè)量法布設(shè)，在西部困難地區(qū)采用導(dǎo)線測(cè)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(zhǎng)200~250km，一等三角鎖內(nèi)由近于等邊三角形組成，邊長(zhǎng)20~30km。2012-4-641國(guó)測(cè)二大隊(duì)三、大地控制網(wǎng)國(guó)家天文大地網(wǎng)二等三角測(cè)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(zhǎng)13km。由于一等鎖的兩端和二等網(wǎng)的中間，都要測(cè)定起算邊長(zhǎng)、天文經(jīng)緯度和方位角，所以國(guó)家一、二等網(wǎng)合稱為天文大地網(wǎng)，約5萬(wàn)個(gè)大地點(diǎn)。2012-4-642國(guó)測(cè)二大隊(duì)三、大地控制網(wǎng)GPSA、B級(jí)網(wǎng)GPSA、B級(jí)網(wǎng)由國(guó)家測(cè)繪局組織觀測(cè)。A級(jí)網(wǎng)由30個(gè)主點(diǎn)，22個(gè)副點(diǎn)組成；B級(jí)網(wǎng)由818個(gè)點(diǎn)組成，大部分重合了天文大地點(diǎn)，全部進(jìn)行了水準(zhǔn)連測(cè)。平差采用的坐標(biāo)框架：ITRF93，歷元：1996.365；點(diǎn)位地心坐標(biāo)精度10-7量級(jí)。2012-4-643國(guó)測(cè)二大隊(duì)三、大地控制網(wǎng)GPS一、二級(jí)網(wǎng)GPS一、二級(jí)網(wǎng)由總參測(cè)繪局布設(shè)，一級(jí)網(wǎng)44個(gè)點(diǎn)，除南海島嶼外，其余各點(diǎn)均為國(guó)家天文大地網(wǎng)點(diǎn)，同時(shí)也是水準(zhǔn)點(diǎn)或與水準(zhǔn)直接連測(cè)點(diǎn)。二級(jí)網(wǎng)有543個(gè)點(diǎn)，是一級(jí)網(wǎng)的加密，有200多個(gè)點(diǎn)與國(guó)家天文大地網(wǎng)點(diǎn)重合，所有點(diǎn)都進(jìn)行了水準(zhǔn)連測(cè)。平差的坐標(biāo)框架:ITRF96,歷元：1997.0；點(diǎn)位地心坐標(biāo)精度10-8量級(jí)。2012-4-644國(guó)測(cè)二大隊(duì)三、大地控制網(wǎng)中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)工程；CMONOC)中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)是以全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）觀測(cè)技術(shù)為主，結(jié)合精密重力和精密水準(zhǔn)測(cè)量構(gòu)成的大范圍、高精度、高時(shí)空分辨率的地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，由基準(zhǔn)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(guó)地震局、總參測(cè)繪局、國(guó)家測(cè)繪總局、中國(guó)科學(xué)院四單位于1998年開(kāi)始布測(cè)。基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)25個(gè)，基本網(wǎng)點(diǎn)56個(gè)，區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)1000個(gè)；平差坐標(biāo)框架ITRF96，歷元1998.680；點(diǎn)位地心坐標(biāo)精度總體優(yōu)于10-8量級(jí)。2012-