Gamit_GLOBK学习笔记2之数据准备

本章内容包括数据的准备和更新tables两部分。

2.1 数据准备

本次以2015年五个IGS站的数据为例,主要准备的文件如下:

  • 观测值文件:bjfs0010.15o,daej0010.15o,wuhn0010.15o,suwn0010.15o,chan0010.15o
  • 广播星历: brdc0010.15n
  • 精密星历: igs18254.sp3

其中观测值文件和广播星历文件采用是Day of Year的命名形式,精密星历由于采用是GPS周+Day of Week这种命名形式,与常规的时间并不相同,但是可以通过gamit的doy命令查找

$ doy 2015 001
Date 2015/01/01  0:00 hrs, DOY   1 JD  2457023.5000 MJD  57023.0000
GPS Week  1825 Day of week  4, GPS Seconds 345600 Day of Week Thu
Decimal Year 2015.000000000 GRACE Seconds 473342400.0

结果非常明白显示了当前时间、DOY、儒略日(JD)、简化儒略日(MJD)、GPS周与Day of week、用小数计年和GRACE seconds的时间信息。

2.1.1 手动下载

这些数据可以直接到相应的ftp网站下载:

其中d文件类型是一件RINEX压缩格式,能有效的压缩25-30%的大小,从而降低网络传输负荷和存储空间。日本的国士地理院的YukiHatanaka提供crx2rnx/rnx2crx可以进行有效的转换[^1]。下载地址为http://terras.gsi.go.jp/ja/crx2rnx.html,不过国内应该是没有办法访问的。
当然gamit也提供了相应脚本可以解压(sh_crx2rnx)

由于gamit在处理过程对于文件名是有要求的,所以文件名按照下面命名:

观测值文件: sitedoyn.yyo  如wuhn0010.15o
广播星历文件:brdcdoyo.yyn 如brdc0010.15n

2.1.2 使用gamit工具下载

另外一种下载方案则是使用gamit的下载工具,Gamit内置批处理工具旨在方便和完全自动化运行,自然可以能够做到使用命令直接下载所需要的文件。下载源至少包含CDDIS和SOPAC。

  • 观测值文件:sh_get_rinex
  • 广播星历:sh_get_nav
  • 精密星历:sh_get_orbits

下面可以直接使下面的命令来下载本次所需要的数据:

2.2 更新tables

虽然gamit也自带tables,但是tables是具有时效性的,处理较新的数据的时候就要使用新的tables数据,所以使用gamit的第一件事就是更新tables,一般情况下需要将tables里面的文件更新到最新的版本,并且根据自己所要处理的数据时间选用不同的tables。

2.2.1 tables的作用

gamit中使用tables最主要就是解决信息复用问题。处理不同时间和类型的数据往往需要相同的数据(如星历,天线型号等),这个时候如果使用一个文件夹将这些通用信息保存起来,需要用的时候只需要链接相应的文件,方便而省磁盘空间,这个文件夹名就叫作tables。

表内通用文件按照更新方法可用两种:周期更新和累积更新。其中周期更新一般情况下都是按年更新,按照要处理的数据时间链接当年的数据,如处理2015年数据就只能使用soltab.2015.J2000这个文件即可。而累积更新的数据则更新周跳就不会那么明显了,而且均为追加式的更新,即新的文件会包含旧的文件所有内容,对于累积更新的文件,一般使用最新版本是没有问题的。

对于gamit的总tables文件夹(即安装目录下的tables目录),一般情况下直接更新到最新的版本即可。

2.2.2 tables内容

tables的文件亦称为Global files,在一个工程(experiment)下对所有时间段均有效。故一般情况下每个工程都要拥有与自己时间段相符合的tables表。gamit的安装目录下的tables表的内容大多情况下都是过时的,而且内容也较多,时间段较长,即按照需要来复制相应的文件,其中通常需要更新文件主要有:

内容 文件名 更新周期 使用文件
EOP表(IERS) ut1. pole. 天/周更新 最新
章动表(IERS) nutabl. 年更新 当年
月亮-太阳星历 luntab. soltab. 年更新 当年
GPST-UTC跳秒 leap.sec 年更新 最新
IGS接收机天线信息 rcvant.dat 新仪器出现更新 最新
自定义接收机天线信息 guess_rcvant.dat 新仪器出现更新 最新
地面天线几何尺寸 hi.dat 新天线出现更新 最新
卫星型号等信息 svnav.dat 新卫星发射更新 最新
天线相位中心改正 antmod.dat 新天线出现更新 最新
P1-C1,P1-P2码偏 dcb.dat 月更新 最新
海样负荷模型 otl.grid,otl.list 月更新 当年
大气函数映射模型 map.grid,map.list 月更新 当前
坏卫星信息文件 svs_exclude.info —– 最新

其中海洋负荷模型otl.grid体积较大(数百MB),所以在各工程tables中,一般采用链接的形式,而不是直接拷贝到每个工程里面去。

2.2.3 更新方法

大部需要更新文件都可以在ftp://garner.ucsd.edu/pub/gamit/tables/下找到,而vmf1和otl.grid则可以在ftp://everest.mit.edu//pub/GRIDS/找到。

由于本次处理的是2015年的数据,所以最少要下载几个文件:

luntab.2015.J2000       soltab.2015.J2000   ut1.usno
nutabl.2015             pole.usno           rcvant.dat
guess_rcvant.dat        svnav.dat           svs_exclude.dat
leap.sec                session.info

2.3 建立工程目录

2.3.1 工程目录结构

现在假设存在在工程test,下面的目录可以这样建立,用以放置不同的类型的文件

test ____ brdc     :用于放置广播星历
            \___ brdc0010.15n
     \___ igs      :用于放置精密星历
            \___ igs18254.sp3
     \___ rinex  :用于放置观测值文件
            \___ bjfs0010.15o
            \___ chan0010.15o
            \___ daej0010.15o
            \___ suwn0010.15o
            \___ wuhn0010.15o
     \___ tables   :用于放置全局文件
            \___ ......
     \___ 001      :一天数据处理存放目录

2.3.2 tables必需文件

完成一个基线解算来说,tables中需要的文件主要有:

antmod.dat       : 卫星天线相位中心改正文件
atl.grid         : 大气潮汐全球格网数据
autcln.cmd       : 和批处理相关的文件
dcb.dat          : P1-C1码间偏差
eq_rename
gdetic.dat       : 大地基准参数
gpt.grid         : 全球压强/温度模型
hi.dat           : 地面天线几何尺寸
leap.sec         : TAI-UTC 跳秒文件
lfile.           : 基站坐标文件
luntab.          : 月球历
nutabl.          : 章动表
otl.grid         : 海洋潮汐全球格网数据
otl.list         : 海洋潮汐基站表
otlcmc.dat
pmu.usno         : GLOBK所用的文件
pole.            : 极移表
rcvant.dat       : 天线名称对照表(gamit内部使用6个字符代表天线全名)
guess_rcvant.dat : 自定义天线名称对照表
session.info     : 表明要处理的卫星和次数
sestbl.          : 模型处理文件
sittbl.          : 测站精度控制指标文件
soltab.          : 太阳历
station.info     : 测站的日志文件
svnav.dat
svs_exclude.dat  : 坏卫星信息文件
tform.dat
ut1.             : UT1表

其中四个文件可能需要“用户定制”,使得它们能够满足本次数据处理的需要,四个文件分别为:

station.info : 记录各测站的观测时间和天线高信息
lfile.  :各测站的近似坐标,支持球面坐标和笛卡尔坐标
sestbl. :模型处理文件,一般采用默认值,想要修改需要仔细阅读相关文档
sittbl. :各测站的精度控制指标。可以采用默认值。高精度的已知坐标强约束,而待求点则松驰约束

必须注意的是,从原gamits的tables表中提取数据的过程中,如果发现是链接,那么要把链接的指向文件也要拷贝上,对于已更新的tables表,可能要修改链接所对应的文件。换句话说,我们必须保证test工程的tables表中的时间与观测值时间是相对应的,即2015年DOY001这个时间点的所需要的文件。

首先将之前下载的文件放到test/tables,作下面几个链接(当然改名也是可行的,但是为了更好的分辨时间,推荐 使用链接)

$ cd test/tables
$ ln -s luntab.2015.J2000 luntab.
$ ln -s soltab.2015.J2000 soltab.
$ ln -s nutabl.2015 nutabl.
$ ln -s pole.usno pole.usno
$ ln -s ut1.usno ut1.
$ ln -s pmu.usno pmu.

这样基本需要更新的tables文件都准备好了,然后其它的文件就可以从gamit/tables中复制或者链接过来。方法同上。

2.4 Tables各文件说明

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