基于GPS反演大氣可降水量的GAMIT軟件安裝與參數(shù)設(shè)置

穆寶勝 李宏超

（河南測(cè)繪職業(yè)學(xué)院 國(guó)土資源調(diào)查與管理系，河南 鄭州 450000）

GPS 反演大氣可降水量是隨著GPS 技術(shù)的迅速發(fā)展而出現(xiàn)的一種新的大氣水汽探測(cè)技術(shù)，與傳統(tǒng)的大氣水汽觀測(cè)手段相比，具有諸多優(yōu)點(diǎn)。GPS 反演大氣可降水量需要專業(yè)的處理軟件，GAMIT 軟件是美國(guó)麻省理工學(xué)院和美國(guó)加利福尼亞大學(xué)SCRIPPS 海洋研究所研發(fā)的一款高精度長(zhǎng)基線GPS 數(shù)據(jù)處理軟件，主要是雙差模式。與一般的GPS 處理軟件不同，用GAMIT軟件反演大氣可降水量過(guò)程復(fù)雜，前期需要做大量的資料準(zhǔn)備。本文就GAMIT 的安裝及解算前的準(zhǔn)備工作兩個(gè)方面做了詳細(xì)介紹，以期為初學(xué)者提供幫助。

1 GAMIT 軟件的介紹

GAMIT 軟件的主要功能包括：估計(jì)衛(wèi)星狀態(tài)矢量（坐標(biāo)和速度）、太陽(yáng)光壓參數(shù)（3 ～9 個(gè)）、衛(wèi)星Y方向偏差、地球自轉(zhuǎn)參數(shù)、臺(tái)站坐標(biāo)和對(duì)流層引起的天頂延遲，從而解算出大氣中可降水量總量[1]。軟件還可用于研究板塊運(yùn)動(dòng)和地殼形變以及其他地球物理現(xiàn)象，用于開(kāi)展GPS 氣象學(xué)的應(yīng)用和研究。

GAMIT 軟件主要由以下程序構(gòu)成：ARC-軌道積分程序，根據(jù)給定的衛(wèi)星軌道初值和動(dòng)力模型參數(shù)用數(shù)值積分的方法給出衛(wèi)星軌道和變分方程的數(shù)值解；MODEL-觀測(cè)值模型程序，由觀測(cè)數(shù)據(jù)文件組成觀測(cè)方程；SINCLN-單差自動(dòng)修復(fù)周跳程序，基于非差和星間單差觀測(cè)值線性擬合發(fā)現(xiàn)和修改周跳；DBCLN-用雙差線性擬合進(jìn)一步修改周跳；CVIEW-人工交互的方式修復(fù)周跳和刪除不好的觀測(cè)值；SOLVE-利用雙差觀測(cè)按最小二乘原理求解參數(shù)以及用于創(chuàng)建SOLVE 所需要的M-file 文件的CFMRG 程序等。

2 解算前的準(zhǔn)備工作

2.1 解算前的資料準(zhǔn)備

（1）觀測(cè)數(shù)據(jù)文件的準(zhǔn)備

用GAMIT 軟件反演可降水量首先需要衛(wèi)星的原始數(shù)據(jù)觀測(cè)文件（稱之為O 文件）、氣象數(shù)據(jù)觀測(cè)文件（稱之為M 文件）、IGS 精密星歷文件、廣播星歷文件。四種文件的命名格式分別是[2]：

O 文件（kunm0010.12o）

M 文件（kunm0010.12m）

IGS 精密星歷文件（igs16694.sp3）

廣播星歷文件（brdc0010.12n）

只有命名格式準(zhǔn)確，GAMIT 軟件才進(jìn)行解算。IGS精密星歷文件、廣播星歷文件以及部分M 文件可以從網(wǎng)站（ftp://cddis.gsfc.nasa.gov/pub/gps/data/）免費(fèi)下載[3]。

（2）與GAMIT 軟件相關(guān)的其他文件的下載[4]

運(yùn)行GAMIT 軟件時(shí)，除了觀測(cè)文件以外，還需要下載與衛(wèi)星等相關(guān)的文件，包括：

極移表（pole.）

TAI-UT1 表（ut1.）

壞衛(wèi)星信息文件（svs_exclude.dat）

星號(hào)對(duì)照表（svnav.dat）

接收機(jī)與其天線型號(hào)對(duì)照表（rcvant.dat）

天線相位中心改正表（antmod.dat）

地球形狀參數(shù)表（gdetic.dat）

太陽(yáng)表（soltab.）

月亮表（luntab.）

章動(dòng)表（nutabl.）

跳秒表（leap.sec）

周跳的自動(dòng)探測(cè)和修改命令表（autcln.cmd）

潮汐表（scherneck_stations.oct）

上述文件都可以從網(wǎng)站（lox.ucsd.edu）下載，例如Linux 環(huán)境下下載：

% ftp lox.ucsd.edu

User name anonymous

Passwd e-mail address

ftp> cd pub/products/ （下載GPS衛(wèi)星文件）

ftp> cd pub/gamit/tables（下載其他相關(guān)文件）

（3）GAMIT 軟件中常用文件介紹

L-file：臺(tái)站初始坐標(biāo)文件。

X-file：經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)換，重新寫(xiě)過(guò)的觀測(cè)文件。

C-file：數(shù)據(jù)分析的基本文件，包括觀測(cè)文件和殘差。

K-file：用初始坐標(biāo)、衛(wèi)星廣播星歷和偽距觀測(cè)計(jì)算出來(lái)的接收機(jī)鐘差文件。

G-file：包括所有衛(wèi)星的軌道初始信息。

T-file：轉(zhuǎn)化成列表形式的廣播星歷，包括衛(wèi)星的星號(hào)、速度等信息。

2.2 軟件參數(shù)設(shè)置

（1）臺(tái)站坐標(biāo)文件

L 文件包含臺(tái)站的初始坐標(biāo)，對(duì)于新的臺(tái)站，可以從rinex 觀測(cè)文件，通過(guò)單點(diǎn)定位的方式獲得初始坐標(biāo)，在GAMIT 軟件中具體命令為：

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