基于便攜式Ubuntu的GAMIT安裝與使用

范玉磊，張 杰，盧 群，孫 文

（1. 61243部隊，新疆 烏魯木齊 830006；2. 61175部隊，湖北 武漢 430074）

基于便攜式Ubuntu的GAMIT安裝與使用

范玉磊1，張 杰1，盧 群2，孫 文1

（1. 61243部隊，新疆 烏魯木齊 830006；2. 61175部隊，湖北 武漢 430074）

針對當前各種Linux環境下GAMIT安裝的特點和常見問題進行對比分析，詳細介紹了基于Portable Ubuntu的GAMIT安裝和使用技巧，經實例驗證，系統運行流暢穩定且具備可攜式軟件免安裝直接拷貝使用的優點，適合廣大初學者選用。

Portable Ubuntu；GAMIT安裝；Linux環境

GAMIT是目前全球應用最為廣泛的高精度GNSS數據處理分析軟件之一，由美國麻省理工學院（MIT）和斯克里普斯海洋研究所（SIO）共同開發，其主要特點是解算精度高、運算速度快，免費開放源代碼。隨著GNSS測量技術在大地測量、工程測量、地球動力學和氣象學等領域的應用不斷擴展，國內測繪技術人員也越來越廣泛地利用GAMIT軟件進行高精度GNSS測量數據處理。

GAMIT只能運行于Unix及其衍生的操作系統（Linux、SCO Unix、HP-UX、Solaris等）或蘋果OSX系統中，隨著Linux操作系統的不斷發展和廣泛使用，越來越多的學者開始探索GAM IT在Linux上的安裝流程和使用技巧[1-3]。目前大多數測繪工程人員仍屬于傳統的Windows用戶群，無論是通過雙系統、虛擬機或Cgwin等方式獲得Linux環境，安裝GAMIT的過程都較為復雜，給用戶的實際應用帶來諸多不便。對比分析了當前各種Linux環境下GAMIT安裝的特點和常見問題，詳細介紹了基于Portable Ubuntu的GAMIT安裝和使用技巧，并使其穩定運行于系統中。

1 獲得Linux環境的各種方法

Ubuntu是目前國際上非常流行的一款Linux操作系統，雖然起步較晚，但發展較快、穩定性強、界面友好，基于該系統平臺安裝GAMIT具有兼容性強、功能強大、安全可靠、多用戶并行等優點，因而被廣泛使用[4]。本文中除Cgwin直接模擬Linux環境外，安裝GAMIT時均選用Ubuntu系統來構建Linux平臺。

1.1 獲得Linux環境的傳統方法

1）直接安裝雙系統。直接安裝Windows和Ubuntu雙系統，其優點顯而易見，原生的系統運行效率最高，鏈接外設或數據共享簡單方便。缺點同樣明顯，在同一時刻只能運行一個操作系統，系統切換時需要重新啟動機器。目前多數用戶仍然習慣于在Windows下工作，為了運行某些常用軟件，需要重新切換進入Windows，時間耗費較多，非常不便。此外，對于普通用戶來說，安裝雙系統后對BIOS和引導分區的設置和修復操作極為復雜，容易造成雙系統啟動失敗等異常情況。

2）Vmware等虛擬機。當前流行的各種虛擬機軟件（如VMWare、Virtualbox、Hyper-V等），為用戶在單一桌面上運行不同操作系統提供了良好的解決方案。利用虛擬機能夠做到Windows和Ubuntu雙系統真正“同時”運行，在主系統的平臺上，可以像標準Windows應用程序一樣切換，而且對Ubuntu系統進行的虛擬分區和配置，不會影響真實硬盤的數據。

在虛擬機上安裝GAM IT軟件，可以給數據處理前的準備工作帶來很多方便，可以借助Windows操作系統下豐富的工具軟件進行數據整理，然后通過共享文件或者硬盤的方式，方便地共享到Linux下進行數據處理，尤其是大批量數據處理，工作效率能夠得到明顯提高[5]。但虛擬機軟件一般體積龐大，安裝耗時較長，運行后對主機系統資源占用比較大，鏈接某些外部設備時可能存在問題。從安裝后運行Ubuntu系統的實踐來看，其性能比直接硬盤安裝的原生系統降低很多，運行速度慢，和宿主機切換有明顯的卡頓現象。

3）Cgwin等模擬環境。Cgwin是一個在Windows平臺上運行的類Unix模擬環境，對于應用程序的移植非常有用。利用Cgwin不需要安裝龐大的操作系統就可以得到類似Linux的Shell環境，資源消耗較小。

使用Cgwin模擬的Linux環境，與實際系統環境存在差異，功能模擬不完全，容易出現沖突，其模擬層的特性導致運行效率大打折扣，而且缺失了Linux工具鏈的優勢。根據部分學者的實踐經驗，GAM IT在Cygwin中的運行效率要低于Linux，不建議用來承擔數據分析任務[6]。對于缺乏Linux系統知識的普通用戶來說Cgwin的安裝和設置、Shell環境下GAMIT的編譯安裝以及文件命名和重定向等問題解決起來非常繁瑣，因此不建議使用Cgwin來獲得Linux環境。

1.2 基于Portable Ubuntu的Linux環境

Portable Ubuntu由阿根廷的DemonCcC團體所開發，是一個由Colinux內核、Xming X服務器及 Pulseaudio Server for Windows所構建的 “便攜式”Ubuntu 系統，可以在Windows系統上直接運行。本文使用的版本為2011年發布，基于Ubuntu 10．04 LTS系統，壓縮包約1．5 G。解壓縮后約3．5 G，只需雙擊運行pubuntu．exe文件即可啟動Ubuntu系統，并在屏幕上方出現Gnome的菜單欄，其root用戶密碼為123456。Portable Ubuntu獨立運行在Windows系統中，有著標準Ubuntu發行版的外觀（橙色，gnome），如同普通的應用程序一樣，不會打擾到Windows系統的桌面。因此所謂“便攜式Ubuntu環境”是在運行中的Windows桌面上加載一個輕型的易于攜帶的Ubuntu環境，實際上就是把Ubuntu系統當做一種“視窗應用”，與一般的虛擬化技術（比如VMware）相比更為簡潔、高效。

Portable Ubuntu的安裝運行非常簡單，能與Windows很好地交互，為用戶提供一個完整的Linux交互體驗，運行效率較高，系統性能優于虛擬機。從應用實踐來看，在多數計算機上完成Ubuntu的啟動基本在1 min以內，和Windows之間的切換也非常流暢。最明顯的優勢在于Portable Ubuntu具備可攜式軟件的優點，無需安裝便可使用，無論在系統中進行任何操作或設置，對本身所在目錄外的任何文件不產生任何影響，隨意拷貝到其他Windows XP系統中雙擊即可運行，非常方便。缺點在于該軟件僅支持Windows XP系統，且體積較大，考慮到后期安裝GAMIT需要預留一定的硬盤空間，擴展后的軟件大小約在5 G左右，但對于現在的計算機硬盤容量來說，其影響基本可以忽略。

2 基于Portable Ubuntu的GAMIT安裝

2.1 Portable Ubuntu的運行環境配置

解壓后的Portable Ubuntu可以直接雙擊運行，但為了更好地安裝和使用GAMIT軟件，還需要對運行環境進行一定的配置，以提高系統性能，方便使用。

1）修改系統配置文件。打開軟件config目錄下的portable_ubuntu．conf文件，編輯修改以下內容：

mem=256

shared_folder0=c：

其中mem表示Ubuntu系統占用內存，以MB為單位，由于安裝GAMIT的過程中需要解壓縮和復制大量文件，占用內存較大，如果默認使用256 MB的內存很難順利完成安裝。目前計算機內存普遍在2 G以上，建議可修改為1 024或更大數值。同時為方便在Windows和Linux程序間共享文件，可以添加“shared_ folder1=d：”語句，將D盤掛載在Ubuntu中。依此類推，可以將“e：、f：、g：”等Windows分區（包括光驅和移動存儲設備）掛載在系統中直接訪問。

2）擴展系統可用硬盤空間。Portable Ubuntu解壓后，剩余的系統空間基本在800 MB左右，而GAMIT安裝需要占用約700 MB，若考慮到增加潮汐改正格網文件otl_FES2004．grid（約700 MB），并為系統預留一定空間進行數據處理，建議至少應為系統增大1．5 G的硬盤空間。方法是采用toporesize utility工具包中的“tfile”工具，在Windows命令行中執行以下命令改變鏡像文件大小：

tfile X：．．images ootfs．img new_size

其中“X：．．images ootfs．img”表示軟件包中rootfs．img文件在Windows分區中存放的路徑，new_ size表示希望改變后的空間大小，以MB為單位。執行完畢后啟動Portable Ubuntu，在終端里運行resize2fs指令，即可改變系統空間大小。

3）更換軟件源。通過“系統→系統管理→新立得軟件包管理器”，自動測試系統內置服務器并選擇速度較快的站點，也可通過直接修改文件/etc/apt/sources．list，從互聯網上查找國內較為穩定的Ubuntu服務器列表進行添加，而后運行“apt-get update”測試下載速度并進行更新。

2.2 GAMIT的安裝配置

以GAMIT 10．5版本進行安裝作為例子，安裝步驟如下：

1）安裝GAMIT需要的運行環境，一般包括gfortran、gcc、libx11、csh、tcsh等。Portable Ubuntu系統默認使用bash，并且已經安裝了libx11圖形庫文件。雖然GAMIT設計者建議在csh環境中安裝運行，但經過測試，可以在Portable Ubuntu中的bash環境中安裝運行，因此本例中未安裝csh和tcsh。

按ctl+alt+t打開終端，輸入指令：sudo -s，按提示輸入密碼123456，切換為root用戶，而后輸入apt-get install gfortran和apt-get install gcc安裝編譯環境。

2）GAMIT軟件的準備及安裝。一般情況下選擇將GAMIT的源代碼復制到/opt目錄下進行安裝，在終端中輸入cd /opt/gamit10．5，繼續輸入ls-al，查看該文件夾下的文件及其屬性。找到install_software文件，查看其權限，若沒有可執行權限，使用chmod指令為其加上可執行權限。而后在終端輸入．/install_software，開始GAMIT的安裝。

安裝過程中，要求對某些參數進行設置，此時可以打開libraries文件夾下Makefile．config文件進行設置。需要修改的地方主要有兩個：第一個是X11的路徑，即X11LIBPATH和X11INCPATH的變量值，將其修改成軟件自動搜索到的X11路徑；第二個是GAMIT的內部參數，實際上就是寫代碼時聲明的常量，分別是MAXSIT（最大測站數）、MAXSAT（最大衛星顆數）、MAXATM（最大天頂延遲）、MAXEPC（最大歷元數），這些參數根據自身需要進行修改，本例中將MAXATM改為25即可（默認為13）。

返回安裝軟件的終端中，按Y繼續安裝即可，經過較長時間的等待，到最后顯示gblock installed，然后詢問是否創建gg的鏈接文件，一般選擇按Y進行創建，即可完成全部安裝。

3）配置GAMIT的命令路徑。本例中使用bash安裝GAMIT，因此只要在終端輸入sudo gedit ～/．bashrc，打開環境配置文件，在文件末尾添加以下代碼：

export PATH="$PATH:/opt/gamit10.5/gamin/bin:

opt/gamit10.5/com:/opt/gamit10.5/kf/bin"

export HELP_DIR=/opt/gamit10.5/help/

保存退出就可以了。最后在終端輸入doy，檢驗是否安裝成功。

3 實例驗證

本例選擇烏魯木齊市區及周邊4個GNSS點的觀測數據進行解算，點間距離在50～100 km之間，時段長度為4 h。首先在用戶目錄下建立一個名為test的目錄，然后在該目錄下建立rinex、brdc、igs等文件夾，并分別拷貝原始觀測數據文件，廣播星歷文件和精密星歷文件。首先執行如下指令：

sh_setup -yr 2015

該指令可鏈接相關表文件到當前工作目錄，而后修改其中部分文件，主要包括為station．info添加測站信息，修改sestbl．文件設置解算參數等。本例中基線解算設置坐標約束為10 m，觀測值類型使用LC_ AUTCLN，禁用海洋潮汐負荷改正。最后在test目錄下執行如下指令：

結果評定采用標準均方根Nrms，解算結果一般為0．25左右，若大于0．5表明處理結果是有問題的[7]。運算結束后，在年積日目錄下打開解算結果文件otesta．064，查找Nrms的值為0．222 81，解算合格。使用過程中，系統運行較為穩定，和Windows之間的切換也比較流暢，通過移動存儲介質復制到其他Windows XP系統中，雙擊即可運行，免去了重復安裝GAMIT的繁瑣過程，適合廣大初學者使用。

4 結 語

Ubuntu是當前國際上最受歡迎的Linux系統之一，界面友好，穩定性強，很多Windows用戶在搭建GAMIT安裝環境時，選擇Ubuntu作為系統平臺。針對各種Linux環境下GAMIT安裝使用的特點和常見問題進行對比分析，選擇Portable Ubuntu環境進行GAMIT安裝及應用，兼顧性能和操作之間的平衡，具備可攜式軟件免安裝直接拷貝使用的優點，適合習慣Windows操作的普通技術人員，對于其推廣和使用具有現實的指導意義。

[1] 程曉,張艷梅,鄂棟臣,等．在PC機上運行GAMIT/ GLOBK軟件包[J]．測繪通報,2003(1)：4-6

[2] 王天應,施闖．GAMIT在PC機上的安裝和使用[J]．地理空間信息,2007,5(5)：116-118

[3] 成樺．在Linux操作系統下安裝與運行GAM IT軟件[J]．計算機與信息技術,2007(4)：73-74

[4] 劉志廣,占偉,孟憲剛．Ubuntu系統平臺的GAMIT/GLOBK 10．35安裝詳解[J]．全球定位系統,2009(5)：52-56

[5] 張海東,程廣義,陳永祥,等．GAMIT在虛擬機系統中的安裝與使用[J]．全球定位系統,2012,37(5)：91-95

[6] 田云鋒．GAMIT/GLOBK軟件的安裝技巧[J]．城市勘測,2009(2)：86-89

[7] 魏二虎,曹起,李征航．GAMIT軟件的教學使用簡析[J]．測繪地理信息,2012,37(5)：23-25

P228

B文章編號：1672-4623（2017）06-0028-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.06.008

范玉磊，碩士研究生，主要研究方向為GPS數據處理理論與方法。

2016-03-17。

項目來源：國家自然科學基金資助項目（41404020）。