GAMIT/GLOBK高精度长基线在静态精密单点定位(PPP)中的解算

GAMIT/GLOBK高精度长基线在静态(PPP)中的解算应用

GAMIT/GLOBK组合平差解算方式,通过利用全球分布的IGS台站观测文件、GPS卫星精密星历、精密钟差、对流层、电离层等各类改正模型可以获取测站高精度的三维坐标信息。其解算过程中采用IGS站作为已知控制站点,因此待解算测站点可以不考虑基线距离的限制、区域网站点间共模误差的影响,可以直接实现待解算测站精密单点解算,大大解决了常规GPS测量依赖公共站点、短基线解算的缺点。

分步处理与批处理方式进行解算,具体解算流程如下图(本人论文中的图)

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

GAMIT/GLOBK分布解算命令:

1 建立工程目录

工程目录用4个英文小字母建立:例如,test。本人习惯。
然后建立工程目录test,之后cd 进入到工程中文件夹中,分别建立年积日“100”,globk平差“glbf”、“gsoln”(这两个目录也可以不用新建,后续平差会自己生成),“brdc”,“igs”和“rinex”目录并依此下载所需要的导航文件n,精密星历文件sp3和观测文件o:

1.1下载brdc0940.18n(例)文件到brdc目录:

for ((i=1;i<366;i++))
do
	if [ $i -lt 10 ];then
		ccdoy="00$i"
	fi
	if [ $i -ge 10 ] && [ $i -lt 100 ];then
		ccdoy="0$i"
	fi
	if [ $i -ge 100 ];then
		ccdoy="$i"
	fi
  namebrdc="brdc${ccdoy}0.12n.Z"

  if [ -f $namebrdc ];then
	echo "$namebrdc is exist!"
  else

    wget ftp://nfs.kasi.re.kr/gps/data/daily/2012/${ccdoy}/12n/brdc${ccdoy}0.12n.Z
  fi
done

1.2 下载igs19953.clk和clkigs19953.sp3到igs目录

for ((line=10;line<11;line++))
do
  doy 2018 $line > doyfile
  gpsweek=`grep "GPS Week" doyfile | awk '{print $3}'`
  doyofweek=`grep "GPS Week" doyfile | awk '{print substr($7,1,1)}'`
  igufile="igs${gpsweek}${doyofweek}.sp3"
  if [ -f $igufile ];then
       echo "${igufile} is exist!"
  else
    wget -nd ftp://cddis.gsfc.nasa.gov/pub/gps/products/$gpsweek/${igufile}.Z
    uncompress *
    rm ${igufile}.Z 
    rm doyfile
  fi
done

1.3 下载自己观测文件和IGS站bjfs0940.18o观测文件到rinex目录

site="cusv irkj badg ulab sele chum po12 tash kit3 urum guao lhaz lcki lck2 kunm wuhn xian shao bjfs bjnm chan khaj osn1 daej tnml tcms"
for ((line=144;line<166;line++))
do
	if [ $line -lt 10 ];then
		ccdoy="00$line"
	fi
	if [ $line -ge 10 ] && [ $line -lt 100 ];then
		ccdoy="0$line"
	fi
	if [ $line -ge 100 ];then
	  ccdoy="$line"
	fi

  for ((i=0;i<23;i++))
  do
    n=$((5*i))
    sitename=${site:$n:4}
    filename="${sitename}${ccdoy}0.17o"
    if [ -f $filename ];then
       echo "${sitename}${ccdoy}0.17o is exist!"
    else
        wget -nd ftp://cddis.gsfc.nasa.gov/pub/gps/data/daily/2017/$line/17o/${sitename}${line}0.17o.Z
       uncompress ${sitename}${ccdoy}0.17.Z
       sh_crx2rnx -f ${sitename}${ccdoy}0.17d
    fi
  done
done 

解压下载的rinex文件
```c
gunzip *.Z
sh_crx2rnx -f *.17d 

上述步骤1就准备好了所要解算的目录及原始数据准备。

1.4tables更新表文件

将所要处理观测文件的表文件根据观测时间进行更新,一般更新的表文件内容包括下述表内容,将这些更新完的表文件,本人建议放置在另外一个文件夹下,因为接下来要将gamit安装目录下的tables文件夹ln -s到text文件目录里,级别与“brdc”,“igs”和“rinex”同级,然后将更新后新的表文件替换至原来旧的tables文件夹中的文件。这样就可以保证gamit安装目录下的tables文件夹不被修改和破坏。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/antmod.dat

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/rcant.dat

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/rcvant.dat

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/gdetic.dat

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/dcb.dat

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/igs_05.atx

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/guess_rcvant.dat

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/hi.dat

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/leap.sec

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/luntab.2017.J2000

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/nutable.2017

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/nutabl.2017

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/nutabl.IAU80.2017

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/pole.

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/pole.usno

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/pmu.bull_a

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/pmu.bull_f

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/pmu.usno

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/rcvant.dat

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/soltab.2017.J2000

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/svnav.dat

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/ut1.

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/ut1.usno

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/gdetic.dat

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/svs_exclude.info

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/sittbl.refined

wget ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/itrf2000_core

wget ftp://everest.mit.edu//pub/GRIDS/atl.grid

wget ftp://everest.mit.edu//pub/GRIDS/vmf1grd.2017

wget ftp://everest.mit.edu//pub/GRIDS/vg_in

wget ftp://everest.mit.edu//pub/GRIDS/atmdisp_cm.2017

将gamit安装目录下的tables文件夹l拷贝到test目录下,并将新下载更新的表文件复制到tables文件夹下。

2.制作近似坐标文件lfile.

lfile.是测站的先验坐标文件
IGS站的三维坐标可以通过IGS官网进行下载snx文件,直接获取,因为是官网公布的,其结果精度是非常可靠的,只不过是根据自己解算的时间,将速度变化量对应时间变化量进行修改,也可以自己提取,见下述步骤。本文提取的部分IGS站坐标如下:

BJFS_GPS -2148744.08283 4426641.27265 4044655.92693 -0.03124 -0.00577 -0.00668 2005.000 0.0006 0.0007 0.0007
CHAN_GPS -2674427.27578 3757143.20242 4391521.65453 -0.02518 -0.00889 -0.00920 2006.785 0.0007 0.0007 0.0008
CHUM_GPS 1228950.79178 4508079.91433 4327868.50457 -0.02622 0.00631 0.00291 2005.000 0.0006 0.0008 0.0008
IRKJ_GPS -968328.57783 3794426.52419 5018167.26506 -0.02574 -0.00081 -0.00380 2005.000 0.0006 0.0007 0.0008
LHAZ_GPS -106941.43662 5549269.87743 3139215.00618 -0.04623 -0.00721 0.01407 2005.000 0.0006 0.0008 0.0007
SHAO_GPS -2831733.53698 4675665.93026 3275369.40443 -0.03116 -0.01045 -0.01020 2006.136 0.0007 0.0008 0.0007
TASH_GPS 1695945.20102 4487138.55096 4190140.69855 -0.02652 0.00670 0.00293 2004.620 0.0006 0.0008 0.0007
ULAB_GPS -1257408.54035 4099404.34411 4707992.62361 -0.02884 -0.00161 -0.00499 2005.000 0.0006 0.0007 0.0007
URUM_GPS 193030.63049 4606851.30008 4393311.46943 -0.03082 -0.00156 0.00723 2005.000 0.0006 0.0009 0.0009

所有lfile.提取完后要更新至tables文件夹下。

伪距单点定位提取

伪距单点定位提取只是精度第一点,其他没什么影响。

lfile.分布提取

sh_rx2apr -site bjfs1460.17o -nav brdc1460.17n  lfile.

lfile.批直接提取

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

载波相位差分提取

sh_rx2apr -site bmss1111.09O -nav brdc1111.09n -ref shao1111.09o -apr itrf05.apr

3.tables文件夹下sestbl.配置

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。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

4.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。如果更改后进行配置,配置完后要进行链接:

ln -s ../tables/process.defaults

5、station.info文件制作

将tables文件夹中的station.info文件复制到当前工作目录100中,并删除其中的测站信息,仅保留文件头,并执行下面语句

sh_upd_stnfo -files ../rinex/*.17o

打开心生成的station.info文件,查看测站信息是否正确
gedit station.info
注意查看天线高,天线高量取方式等信息。如果有误,修改过了。

6.将tables、igs、brdc和rinex数据链接到工作目录

在100目录下将test目录下igs、brdc和rinex数据进行链接

ln -s ../rinex/*.17o ./
ln -s ../igs/*.sp3 ./
ln -s ../brdc/*.17n ./

在100目录下将test目录下tables文件数据进行链接

links.day 2017 146 jb80

ln -s ../tables/atl.grid ./atl.grid
rm luntab. 
ln -s ../tables/luntab.2017.J2000 ./luntab.
rm soltab.
ln -s ../tables/soltab.2017.J2000 ./soltab.
rm nutabl.
ln -s ../tables/nutabl.2017 ./nutabl.
ln -s ../tables/pmu.usno ./pmu.
ln -s ../tables/pole.usno ./pole.
ln -s  ../tables/ut1.usno ./ut1.
rm map.grid
ln -s ../tables/vmf1grd.2017 ./map.grid
ln -s ../tables/otl_FES2004.grid ./otl.grid
ln -s ../tables/atl.grid ./atl.grid
rm atml.grid
ln -s ../tables/atmdisp_cm.2017 ./atml.grid
ln -s ../tables/lfile. ./
ln -s ../tables/process.defaults

7.GAMIT解算基线

进入test的项目文件夹,输入分布理命令进行解算:

makexp
sh_sp3fit -f igs19505.sp3 -o igsf -t
sh_check_sess -sess 146 -type gfile -file gigsf7.146
makej brdc1460.17n jbrdc7.146
sh_check_sess -sess 146 -type jfile -file jbrdc7.146
makex jb80.makex.batch
fixdrv djb807.146
csh bjb807.bat

8.解算结果

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。

GAMIT/GLOBK批量处理解算命令:

批处理之前,与分布处理一样,要把准备的数据,表文件都进行更新,整理。

文件根目录下:sh_setup -yr 2017 -doy 146
tables目录:sh_upd_stnfo -ref station.info -files ../rinex/*.17o
文件根目录下:单天:sh_gamit -expt test -d 2017 146 -pres ELEV -orbit IGSF
多天:sh_gamit -expt test -d 2015 217 218 219 -orbit IGSF
                   sh_gamit -expt test -s 2015 217 219 -orbit IGSF

GLOBK分布平差解算步骤

分别复制 $144/hcorsa.17144 $opt/GAMIT10.5/tables/svnav.dat 到 cors/glbf
glbf$ htoglb ./ ./svnav.dat ./hcorsa.17144
gsoln$ ls ../glbf/*.glx > ./cors.gdl
test$  sh_glred -cmd

改变 clobk_comb.cmd glorg_comb.cmd平差控制参数,例如应用或不启用海潮模型等。

glorg_comb参数配置

在这里插入图片描述

globk_comb参数配置

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

gsoln$ globk 6 globk_cors.prt globk_cors.log cors.gdl globk_comb.cmd
gsoln$ grep Unc. globk_cors.org > XYZcors

解算结果坐标在XYZcors中。

GLOBK批处理平差解算步骤

cors$ sh_glred -d 2017 160 -expt cors -opt H G E
cors$ grep Unc. globk_0610_17161.org > XYZ0610
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