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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/GLOBK和BERNESE采用双差作为数据分析的基本观测量，它们的缺陷是不能直接解算钟差参数，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UNIX操作系统，目前，它可在Sun、HP、IBM/RISC、DEC、LINUX

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。它的基本输出文件是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）、广播星历文件、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8:00~24:00），原则上不要跨天作业。

GAMIT软件的组成结构见图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/com、/kf/bin和/gamit/bin三个目录下。

binhtoglbcomglobkglorgkfblsumplothelpglistglbakglobcGAMIT/GLOBKlibrariescomlibarctablescleanficaincludesgamitmakexorbitsmapsutilsbinctoxGen_utilglinitUpdate_pmughandlersgloutincludesutils...trackmatrixfixdrvlibmakexpsolvecfmrgexamplehimodeltformexampletemplates图1.1 GAMIT/GLOBK软件组成结构图

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服务器上下载最新的tables表文件（ftp://garner.ucsd.edu/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）。

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、pixi）的数据。

一、处理前的准备

1、在主文件夹内新建test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test项目文件夹内链接tables，运行： sh_setup -yr 2010

3、生成station.info文件。将test/tables下的station.info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station.info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 grep POSITION *.10o > lfile.rnx b）将.rnx文件转化为.apr文件 rx2apr lfile.rnx 2010 056