GAMIT-GLOBK处理实例——从零开始,到解算结束.文档
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任务名称:Gamit基线解算简介Gamit(Globk+Gamit)是一款用于全球GPS观测数据处理的软件,用来进行GPS的基线解算。
基线解算是指通过测量不同GPS接收站点之间的距离、方向角和倾角,确定不同站点之间的相对位置和变形情况。
Gamit基线解算是一种常用的地球物理测量技术,用于地壳变形、地震活动和大气延迟等领域的研究。
基线解算原理基线解算是通过GPS观测数据中的载波相位和伪距进行计算,并使用全球参考框架来确定地球表面不同站点之间的相对位置变化。
基线是指两个或多个GPS接收站点之间的距离和方向。
基线解算的原理是将GPS观测数据转换为坐标,然后通过数学模型和计算方法计算出站点之间的基线向量。
评估基线向量的精度和可靠性,可以帮助测量者判断地壳变形、地震活动以及大气延迟等现象。
基线解算的关键步骤包括:1.数据预处理:对原始GPS观测数据进行编辑、过滤和修正,消除掉仪器误差、信号传播误差和大气延迟等因素。
2.伪距差分:通过差分GPS观测数据,计算出不同站点之间的伪距差分,以获得更准确的GPS观测数据。
3.载波相位差分:通过差分GPS观测数据的载波相位,计算出不同站点之间的载波相位差分,以获得更高精度的GPS观测数据。
4.基线解算:根据差分后的GPS观测数据,使用数学模型和计算方法计算出不同站点之间的基线向量。
5.网运动学分析:通过基线解算结果,评估基线的精度和可靠性,判断地壳变形、地震活动和大气延迟等现象。
6.结果分析:对基线解算结果进行分析和解读,为相关领域的研究和应用提供依据。
Gamit基线解算流程Gamit基线解算流程包括以下主要步骤:1.数据准备:收集并准备全球GPS观测数据,在线或离线获取必要的测站坐标和地球物理模型数据。
2.数据预处理:对原始GPS观测数据进行编辑、过滤和修正,消除掉系统误差和环境影响因素。
3.伪距差分和载波相位差分:通过差分GPS观测数据的伪距和载波相位,计算出不同站点之间的伪距差分和载波相位差分。
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进。
该软件是世界上最优秀的GSP定位和定轨软件之一, 采用精密星历和高精度起算点时, 其解算长基线的相对精度能达到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范围内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部分: 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,比较著名的GPS数据处理软件主要有美国麻省理工学院(MIT)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基本解算数据,GIPSY软件采用非差相位数据作为基本解算数据,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。
相比较而言,GIPSY软件为美国军方研制的软件,国内只能得到它的执行程序,在国内,它的用户并不多,BERNESE软件需要购买,它的用户稍微多一点,GAMIT/GLOBK软件接近于自由软件,在国内拥有大量用户。
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系统进行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数据处理图⽂流程G A M I T10.5数据处理图⽂流程冉启顺⽬录⼀、前⾔⼆、数据准备1.前期准备⾸先想好要处理什么时段、什么地⽅的数据本⽂档以处理bjfs,shao,lhaz,urum四个站点2013年2⽉1⽇的数据为例本⽂档使⽤软件版本GAMIT10.5处理环境:win10上的虚拟机ubuntu15.102.⼯程⽬录设置在任意位置建⽴⼯程⽂件夹(全⽂以test为例),并在其⽬录下建⽴如下的⽂件夹:3.数据下载在终端中打开test,查询2013年2⽉1⽇的年积⽇,和GPS周等信息代码:doy 2013 02 01[1]在test的⽬录下再建⼀个⽂件夹以032命名的⽂件夹,此时,test⽬录下有:[2]根据步骤3的信息,到相关⽹站下载对应的⼴播星历,精密星历,观测值⽂件分别放在⽂件夹brdc,igs,rinex⾥⾯。
当然还涉及到下载的数据解压,.d⽂件到.o⽂件的转换等操作,其中⼴播星历可以不改名字(即可以不⽤改成brdc0320.13n)4.更新tables表,更新准则,下⾯的表格为准:还有个dcb.dat需要每次处理都要更新i.常见⽂件说明ii.更新的准则是:“更新频次”中的红字部分每次处理都更新⼀下,同时结合本次处理与上次处理的年份是否相同来进⾏年表的选择。
原本有些⽂件是每周更新⼀次,但是作为新⼿为了避免出错还是每次更新吧有些时候,有些⽂件找不到,或者⾥⾯没有,则可以忽略。
如svs_exclude,gdetic.dat常常找不到我在更新时,这四个⽂件在服务器上没找到下图是我更新的⽂件。
原本还应该有2013年的各种年表,但是我之前处理过⼀次2013年的数据,并且我的gamit安装路径/opt/gamit/GAMIT10.5/tables已经有了2013年的这些年表。
iii.将上述更新的数据复制到gamit安装⽬录下的tables⽂件夹内,并替换原有⽂件。
我的gamit安装路径是/opt/gamit,即我安装路径下的tables 的路径是:/opt/gamit/GAMIT10.5/tablesiv.然后将更新后的tables⽂件夹,即/opt/gamit/GAMIT10.5/tables拷贝(或者设置连接,我习惯拷贝)到test⽬录下。
运用GAMIT进行简单的解算运用GAMIT进行简单的解算钟仁健 2007-3-29(1).gamit的使用步骤A. 更新如下参数表:pole(极移参数)、ut1(国际时间系统表)、luntab(月亮表)、soltab(太阳表)、leap.second(从1982年以来TAI-TUC的跳秒)、gdetic.dat(大地水准面参数表)、antmod.dat(天线高以及相位中心便宜模式参数表)、svnav.dat(卫星数目、编号等信息)、rcvant.dat(接收机和天线信息表)、nutabl(摄动历表)。
可以从相关IGS站下载上面的参数表,也可以用GG提供的命令来自动下载,前提是linux能上网,下载好后,将这些表覆盖原来GG目录下(/gamit/tables)的同名表。
B. 从IGS站下载用于联测的IGS站的观测数据和IGS精密星历。
可以直接上网下载,也可以用相关命令实现该功能。
观测数据下载好后,将其解压缩,并转换到标准的RINEX格式。
C. 在根目录下建立工作目录,将各种参数表、IGS站的观测文件、要解算的观测数据拷贝到里面。
D. 建立初始坐标文件(l-文件),初始坐标文件中坐标的精度对解算精度影响较大。
E. 用makexp命令准备好解算所需的文件。
该命令会提示用户输入year、doy、session number、l-file、nav-file。
其中:year表示年,如98、2005;doy表示day of year即年积日,如001、200;session number 表示任务数目,可以输入1;l-file表示概略坐标文件,一个标准的l文件名为lXXXXy;nav-file表示导航文件,XXXXDDDN.yynF. sh_sp3_fit 有精密星历生成轨道文件(g-)G. sh_check_sess 检查g文件H. makej 生成钟文件I. sh_check_sess 检查j文件J. makex 生成K-文件和想、X-文件K. fixdrv 生成批处理程序L. csh 执行所生产的批处理程序(2).解算实例,有需要解算的o文件:DAMP0260.05o、JSHA0260.05o、SHRF0260.05Oo,这些观测文件是2005年第26个年积日观测的(GAMIT10.3的发布日期是2006.12.5)。
解算软件GAMIT处理流程文档.txt小时候觉得父亲不简单,后来觉得自己不简单,再后来觉得自己孩子不简单。
越是想知道自己是不是忘记的时候,反而记得越清楚。
gamit 处理流程流程概览:1、规划工程2、更新table文件夹3、创建工程目录,连接table4、编辑sites.defaults5、手动建立其余必须目录6、下载、准备数据7、制作准备文件8、sh_gamit批处理解算9、具体介绍:1、工程规划:处理中国大陆IGS站8个(wuhn、shao、chan、bjfs、kunm、guao、urum、lhaz、),台湾IGS站2个(tnml、twtf)数据跨度:2008年10月1日~2008年10月5日,2009年10月1日~2009年10月5日框架站(6个):wuhn、chan、bjfs、kunm、lhaz、twtf2、更新~/gg/tables文件夹(需要一定权限)可到/processing/gamit/ 更新所需表文件,或者到ftp:///archive/garner/gamit/tables/ 下载(用户名:ananymous 密码:邮箱)通常来自IERS的地球自转参数表ut1. 、pole. 需要每日或周更新章动表nutabl. 太阳星历表soltab. 月亮星历表luntab. 跳秒表leap.sec 需要每年更新接收机/天线列表rcvant.dat 在有新仪器使用时需要更新卫星列表svnav.dat 在有新卫星使用时更新码偏文件(P1-C1、P1-P2)dcb.dat 需要月更新如果想方便的话,每次解算时全部更新3、建立工程目录,例如china2008,同时运行sh_setup 命令链接talbes文件夹可以查看ut1. 文件,是否在你处理时间内,处理的是2008年数据,显然在范围内。
4、编辑工程china2008文件夹下的talbes中的sites.defaults文件,把需要处理的测站加进去,并规划参考固定站(globk需要)。
GLOBK: Global Kalman filter analysis programGLOBK Ver 5.18: Global Kalman filter analysis program.5.18版本:Runstring:运行字符串:% GLOBK <std out> <print file> <log file> <exper. list> <command file> <OPTION>where <std out> is a numerical value (if 6 is typed then output will besent to current window, any other numerical value willsend output to a file fort.nn)<std out>是一个数值(如果是6,则结果将会发送至当前窗口,如果是其它数字,结果将会输出到fort.nn文件)<print file> is the name for the output print file with thesolution in it. If the print file already exists, thenthe new solution will be appended to it.<print file>是输出文件的名称,解决方案保存在输出文件中。
如果该输出文件已经存在,那么新的解决方案将会附加其中。
<log file> is a log file which contains the running time for theprogram and the pre-fit chi**2 value for each inputcovariance matrix file. If the log file already exists,then the new solution will be appended to it.<log file>是一个日志文件,记录了程序运行时间和每个输入的协方差矩阵文件的pre-fit chi**2值。
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服务器上下载最新的tables表文件(ftp:///pub/gamit/tables/),然后复制到安装目录下的tables中,遇到相同文件选择覆盖即可;第二,安装并配置好绘图工具GMT(The Generic Mapping Tools)。
友情链接:
Linux/Ubuntu环境下轻松安装GAMIT/GLOBK——
Linux/Ubuntu环境下轻松安装配置GMT——
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跟踪站(cas1、dav1和mac1)和2个待求站(grw1、zhn1)的数据。
一、处理前的准备
1、在主文件夹内新建nanj项目文件夹,项目内新建brdc、igs、rinex三个文件夹,分别存放当天的广播星历、精密星历和观测值文件。
注意:如果文件采用.z压缩格式,则应当使用gunzip命令进行解压;如果解压出的观测值文件仍采用.d的压缩格式,则应使用crx2rnx命令将其转化为.o的标准RINEX格式(sh_crx2rnx -f *.*d可用于.d到.o文件的批量转换)。
2、终端进入nanj项目文件夹内链接tables,运行:
sh_setup-yr 2010
3、生成文件。
将nanj/tables下的文件拷贝到rinex文件夹下,打开并编辑,仅保留以#或*开头的前几行,保存并关闭。
打开终端并进入rinex文件夹,运行
sh_upd_stnfo-files *.10o
运行成功以后文件便存放了此项目内的开始、结束时间,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。
打开终端并进入rinex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XYZ坐标
grepPOSITION *.10o lfile.rnx
b)将.rnx文件转化为.apr文件
rx2aprlfile.rnx 2010 056
c)由.apr文件生成lfile.文件
gapr_to_llfile.rnx.apr lfile. 2010 056
将和lfile.两个文件拷贝到nanj/tables文件夹,覆盖原文件。
5、sestbl.的配置。
nanj/tables下的sestbl.文件是测段分析策略文件,该文件内部有详细的说明。
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 Experiment 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 Experiment,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RELAX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RELAX;若目的是求基线后面平差则用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LI(L1_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。
nanj/tables下的sittbl.文件对各个测站的先验坐标(或钟差、大气模型等)进行约束。
对高精度的已知坐标采取强约束,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1~75px,对未知点的约束可以到5~10m。
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某些天。
process.defaults文件用来控制处理过程中的很多细节,比如sampling interval, number of epochs, start time for processing,default globk .apr file等等,根据需求和提示进行编辑。
在这里均使用它们的默认值。
二、利用GAMIT解算基线
用终端进入nanj的项目文件夹,输入批处理命令进行解算:
sh_gamit -expt nanj -s 2010 056 060 -orbitIGSF -yrext -noftp -dopt D ao c x sh_gamit.log
参数说明:
-expt:指定四个字符的项目名称
-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。
-yrext:给日目录前添加年前缀,例如2010_006。
-noftp:处理过程中不连接ftp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 x。
-dopt:数据处理完成后待删除的文件类型,例如-dopt D ao c x。
结果文件将存放在名称为年积日的文件夹内,此例中,可供参考的结果文件为:
sh_gamit_2010_006.summary 解算总结
qnanja.006 解算记录
onanja.006 解算记录的简略版,一般关注此文件
hnanja.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onanja.006)中的postfit_nrms项优于0.3左右时最佳;如果大于1.0,则表示此解存在问题。
三、利用GLOBK进行平差处理
用终端进入nanj的项目文件夹内,运行:
sh_glred-expt nanj -s 2010 050 2010 065 -yrext -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*glx nanj.gdl
glred6 globk_comb.prt globk_comb.log nanj.gdl globk_combNaNd
生成的globk_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基线并进行平差的实例叙述完毕。
本文出于帮助初学者利用GAMIT-GLOBK软件解算GPS基线并平差的目的撰写,但受笔者水平限制,难免存在疏漏和错误,欢迎大家批评指正。