Gamit_GLOBK学习笔记4之控制文件

本节主要讲解两个控制文件的配置:

1. sittbl. 坐标约束文件
2. sestbl. 改正模型文件

4.1 sittbl.配置

sittbl.坐标约束文件,即设置各个站坐标的约束量。一般情况下,起算点坐标采用紧约束,而非起算点的站采用松弛约束,对于GPS站点来说,即为已知的IGS站采用强约束,特求点(未知点的站坐标)采用松弛约束。

sittbl.的文件内容如下:

SITE              FIX    --COORD.CONSTR.--
      << default for regional stations >>
ALL               NNN    100.  100.   100.
      << IGb08 core stations >>
ALIC              NNN    0.050 0.050  0.05
ARTU              NNN    0.050 0.050  0.05
ASC1              NNN    0.050 0.050  0.05
ASPA              NNN    0.050 0.050  0.05
AUCK              NNN    0.050 0.050  0.05
BJFS              NNN    0.050 0.050  0.05

可以看出gamit自带的sittbl.中已对90余个IGS站采用强约束,对(x,y,z)坐标分量的约束为0.05m,个人理解为在解算和平差过程中,这些坐标的改正值不能过多超过该坐标分量的约束值。而对于非IGS站,其坐标则采用默认的松弛约束100m。

根据你所要解算的基站名称,可以在此文件按照格式自行添加或修改坐标约束。

4.2 sestbl.改正模型文件

sestabl.文件包含了本次数据处理所使用的模型使用情况。常见的设置如下(完整的设置发请仔累参考gamit/tables/sestbl.文件)

4.2.1 配置范例

一般这种配置文件都必须要严格的按照格式来书写,否则程序就无法正确的识别。sestbl.的基本配置格式如下:

Keyword = Keyword value      ; Comment

Keyword必须位于行首,不得出现空格,但对于大小并不敏感,而Keyword value之前也必须有空格,分号;后面的为注释内容,一般说明该项的含义或者Keyword value的可选择项。如果行首添加空格,则说明该项是注释项,即该项不起作用。

4.2.2 基线与轨道选择

一般情况下,最为常见的修改的Keyword有Choice of ObserableChoice of Experiment.

Choice of Experiment:
    BASELINE 忽略Satellite constranints选项
    RELAX    包含station,orbital以及EOP参数
Choice of Observable:
    LC_AUTCLN 同时使用相位和伪距的无电离层组合固定整周模糊度
    LC_HELP 和LC_AUTCLN相同,但是多了电离层的限制
    LC_ONLY 只使用相位无电离层组合固定整周模糊度
    L1_ONLY 只使用L1固定整周模糊度
    L2_ONLY 只使用L2固定整周模糊度
    L1,L2_INDEPEND 同时使用L1和L2来固定整周模糊度
    L1&L2

LC: Ionosphere-free linear combination(无电离层组合观测值)

一般情况下基线算只需要选择BASELINE即可,而如果想处理全球网或者打算使用MIT和SOPAC的H-file(Adjustments and full variance-covariance matrix for input to GLOBK),则可以选用RELAX.。当选用RELAX.的时候,会启用Satellite Constraint选项里面内容,包含了6个轨道数据(单位为ppm,百万分之一)和9个摄动参数(non-gravitational force parameters,单位为百分比)。下面是一个比较经典的取值,基本上可适用于1994年之后的IGS和SOPAC的轨道:

a e i n w M rad1 rad2 rad3 rad4 rad5 rad6 rad7 rad8 rad9
0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 5. 5. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1.

即6个轨道参数限制均为0.01ppm(对应的量级为10cm~20cm左右),而摄动参数则前两个5%(根据2015年的说明,取1%亦可),后面7个则均为1%.

至于Choice of Observable,在通常情况下都选择LC_AUTCLN,这个代表着使用无电离层组合观测值以及同时使用相位和伪距观测值来固定宽巷模糊度。不过考虑在早期的一种cross-correlating接收机的C1和P2码相差较大(大多数为1996以前),使用这样的伪距观测值会导致错误的整周模糊度,所以这个时候应该选择LC_HELP,在LC_AUTCLN的基础上加上电离层的限制。

对于短基线情况(几公里),由于电离层的影响可以忽略,而观测噪声却较大,这个时候应该选择直接使用L1和L2相位观测值,即L1,L2_INDEPEND选项。如果是单频接收机的话,那么自然只能选择L1_ONLY或者L1_RECEIVER

4.2.3 对流层延迟

相关配置:

Zenith Delay Estimation = Y
Interval zen = 2
Met obs source = GPT 50
DMap = GMF
WMap = GMF
Use map.list = N
Use map.grid = N

对流层参数设置,如果是短基线(小于40km),Zenith Delay Estimation可以设置成N,即不采用对流层天顶延迟,而采用双差的方法来消除对流层延迟。如果估算对流层延迟的话,Interval zen则设置多长时间估计一个对流层延迟参数,单位为小时。

考虑到对流层延迟和气压与温度模型相关(干延迟分量是气压和温度的函数),所以一般情况下估计天顶对流层延迟的话,是要考虑气压和温度的。气压和温度可以从两种方式获取:GPT和GPT2模型以及使用实测气象数据。很明显实测气象数据要是优先考虑的,因为精度较高,而模型计算内插计算结果精度偏低。所以一般情况下:

Met obs source = RNX UFL GPT 50

这样即可以做到,如果存在气象RINEX文件,那么就使用RINEX文件,如果没有,那么继续使用UFL文件(由grdtab生成的模型数据文件),都没有话,才会使用GPT模型。最后一个数字50,代表先验相对湿度(%),如果该值小于0的话,代表湿度部分也将采用RNX、UFL或者是GPT(因为GNSS能够根据温度和压强来反算出湿度)。

DMapWmap分别是用来设置对流层延迟的映射函数的(干延迟和湿延迟,其中干延迟又称作静水力延迟),可选的有三个GMF(Globle Mapping Function),VMF1NMFH,默认使用GMF,如果有gpt.grid格网文件的话,就会使用GPT2模型,同时不需要map.listmap.grid这两个格网数据了。如果将映射函数选择VMF1,那么就得下载相应的映射模型文件。该模型文件的命名是这样的:vmf1grd.2015,将这map.grid链接到这个文件上即可.

至于NMFH模型,gamit支持度似乎不太好,met.gridmet.list明确说了不支持该选项,但是在程序中会生成链接,忽略它们即可。

常用配置1(最好有gpt.grid文件):

Zenith Delay Estimation = Y
Interval zen = 2
Met obs source = RNX UFL GPT 50
DMap = GMF
WMap = GMF
Use map.list = N
Use map.grid = N

常用配置2(必须有当年map.grid文件):

Zenith Delay Estimation = Y
Interval zen = 2
Met obs source = RNX UFL GPT 50
DMap = VMF1
WMap = VMF1
Use map.list = N
Use map.grid = Y

4.2.4 潮汐改正

相关设置:

Tides applied = 31
Use otl.list = Y
Use otl.grid = Y

设置潮汐改正参数,如果Tides applied的值由相应的值相加的结果,代表不同潮汐模型使用的组合。主要项有下面几个:

1. earth                      : 地球固体潮改正
2. freq-dep                   : 地球固体潮改正
4. pole                       : 极潮(?)
8. ocean                      : 海洋潮汐改正
16. remove mean for pole tide : 从极潮中去除均值
32. atmosphere                : 大气潮

其中地球固体潮改正的两个变量一般情况下均设置,而极潮的两个参数如果没用使用GLOBK的话,那么也必须得设置,而如果使用GLOBK作为平差的软件的话,可以此处不设置,因为极潮只有长周期项(460天),GLOBK中加上改正值即可。而海洋潮汐由于otl.grid文件较大,如果海洋潮影响较小的话,可以去除此项。

一般情况下Tides applied的值为31,包含除大气潮以外的所有改正,而去除海洋潮汐的值为23,原因如下:

31 = 1 + 2 + 4 + 8 + 16
23 = 1 + 2 + 4 + 16

如果需要考虑海洋潮汐改正的话,则需要两个文件otl.list,otl.grid,其中otl.list内容是从模型文件中内插出IGS站点对应的参数值,如果发现list中该站点的信息的话,就会读取otl.grid文件进行内插。这样的设计有利于提高运行速度。从必要性上来说,otl.list是没有存在的必要的,但是从提高运行效率上面来说,otl.list如果能包含所有基站的改正信息是最好不过的。

目前全球海潮模型已有多种,在MIT的FTP服务器上所提供的海潮模型文件有:

otl_CSR4.grid
otl_FES2004.grid
otl_FES99.grid
otl_GOT00.grid
otl_NAO99b.grid

这些海潮模型gamit均支持,目前用得较多的是otl_FES2004.grid,当然这个体积也是最大的,目前大小已有700余MB,将otl.grid链接到相应的模型格网文件即可。

gamit默认情况下不进行大气相关的改正,而潮汐改正自然包括大气潮改正,这一点在下一节说明。

4.2.5 大气负荷与大气潮

相关设置:

Tides applied = 31
Apply atm loading = N
Use atml.list = N
Use atml.grid = N
Use atl.list = N
Use atl.grid = N

atl.grid是全球的大气潮格网模型文件,该文件包含在 GAMIT/GLOBK 程序的安装包中且不需要更新。

Tides applied = 63
Use atl.list = N   
Use atl.grid = Y   

atml.grid是全球的无潮汐大气负载参数格网模型文件,该模型一般每年对应一个文件,GAMIT 使用的该文件的命名方式一般为:atmdisp_cm.year。如用于 2015 年的文件名为 atmdisp_cm.2015,使用方法和之前的格网文件方法相同。

Apply atm loading = Y
Use atml.list = N
Use atml.grid = Y
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