GAMIT／GLOBK 10．40在Ubuntu10．10系统下安装详解＊

2012-01-15王国举尤宝平

全球定位系统 2012年4期

王国举，尤宝平

（海军大连舰艇学院，辽宁大连116000）

0 引言

GAMIT／GLOBK高精度数据处理软件主要用于分析研究地壳变形、高精度GPS测量数据处理等。GAMIT是在美国国家科学基金会（NSF）的资助下，由美国麻省理工学院（MIT）、斯克里普斯海洋研究所（SIO）以及哈佛大学（HU）共同开发的免费的、开源的GPS测量分析软件［1］。目前，这套软件是全球应用最广泛的GPS数据分析软件之一。

Linux操作系统下GAMIT／GLOBK的安装就是一次源代码的编译。Linux版本众多，各版本往往采用不同内核，所带的编译器也不尽相同。不同编译器下，GAMIT／GLOBK的安装与配置也不尽相同。GAMIT／GLOBK显得十分复杂。并且随着硬件技术和性能的不断提高，操作系统和软件也不断更新、升级。这就需要操作系统具有很强的兼容性，才能保证软件的可移植性。而Ubuntu能够满足这种需求的系统。

1 Ubuntu简介

Ubuntu是一个以桌面应用为主的GNU／Linux操作系统。Ubuntu基于Debian发行版和GNOME桌面环境，与Debian的不同在于每6个月会发布一个新版本。它囊括了大量从Debian发行版精挑细选的软件包，同时保留了Debian强大的软件包管理系统，使软件的安装或彻底删除异常简单。

因为Ubuntu系统技术支持时间有限，所以在安装Ubuntu系统过程中尽量选择较新版本，否则将无法安装GAMIT所需的编译语言与相关软件。Ubuntu各种版本技术支持时间可参阅其官网发布信息，这里不再赘述。所采用的UBuntu版本为10．10［2］。

2 系统要求

系统要求是指保证GAMIT／GLOBK10．40可以正常安装。使用所需要的全部系统配置要求，包括软件和硬件两个部分。由于选用了Ubuntu 10．10操作系统，而该系统几乎能够支持当前所有硬件平台，因此，硬件要求已经满足，软件的要求则是配置GAMIT安装所需要的编译环境。具体的需求［3］如下．

2．1 gfortran编译器

gfortran是GCC中的GNU Fortran编译器。从GCC4．0版开始，gfortran取代了g77成为GCC中的fortran编译器。GAMIT／GLOBK的设计者推荐Linux系统使用gfortran编译器。同时，该编译器也是安装脚本（install＿software）设定的默认编译器。

2．2 libx11－dev软件包

libx11－dev是X11（X Window）的客户库（X11 client－side library）。该软件包包含了全部的 X11应用编程接口（API）基本函数。其中，libX11．a和Xlib．h是GAMIT／GLOBK所必须依赖的两个库文件，主要为GLOBK图形提供库支持。Ubuntu的默认配置不包含该软件包。

2．3 csh／tcsh（SHELL）

SHELL是所谓的命令解译器，俗称“壳”。GAMIT／GLOBK的命令必须由csh或tcsh来解译。tcsh是csh的增强版，并且完全兼容csh．它不但具有csh的全部功能，还具有命令行编辑、拼写校正、可编程字符集、历史纪录、作业控制等功能，以及C语言风格的语法结构。建议使用tcsh，但是，Ubuntu的默认配置不包含任何C SHELL．

2．4 FTP软件

用来传输数据的GAMIT解算时需要下载的精密星历、广播星历和IGS框架站的观测文件。因此，系统中必须具备与GAMIT壳脚本兼容的FTP软件。否则，必须将系统中的FTP软件连接到／usr／lib／ftp．

2．5 GMT软件

GMT是一款专用于绘制地图的软件，在美国国家科学基金会的资助下，由夏威夷大学开发的免费的、开源的绘图工具。它包含了全球的海岸线、国界、河流等地图数据，被地理学界广泛使用。GAMIT／GLOBK壳脚本调用GMT生成处理结果的图表文件。

2．6 TEQC软件

TEQC读作“tek”，是由美国 UNAVCO Facility开发的GPS数据预处理软件，功能包括“translation，editing，and quality check”（TEQC），即GPS数据的格式转换、编辑和质量检查。sh＿make＿rinex壳脚本调用TEQC将各种原始数据转换成RINEX格式的数据。TEQC可以从UNAVCO Facility的官方网站免费下载。目前提供给Linux系统使用的TEQC包括64位动态和32位静态、动态三个版本。

3 Ubuntu的安装与配置

Ubuntu的安装盘可以通过从其官方网站免费下载。推荐Ubuntu安装在Windows系统操作环境下运行虚拟机VMWare中进行，将Ubuntu操作系统像款软件一样在windows中运行。虚拟机选择NAT方式与 Windows系统共享网络，使Ubuntu系统也可以简单地连接互联网。好处是简化了系统安装步骤，避免因切换系统与数据交换而带来的不便，提高数据解算的效率。具体安装方法略去。

GAMIT／GLOBK10．40的安装需要在 Root账户下进行（普通用户的权限有限），而Ubuntu默认状态下Root账户是禁止的。这需要你开启Root账户。先以普通用户登陆，打开终端，以sudo passwd root给root账户设定一个密码，然后选择系统→系统管理→登陆窗口，修改“安全”选项“允许本地系统管理员登陆”。重新启动电脑并以Root账户登陆。

接下来打开Ubuntu的终端，输入以下命令（不分先后），完成 Ubuntu的初步配置［4－5］。

1）apt－get install gfortran，安装gfortran编译器及其依赖的全部软件包；

2）apt－get install libx11－dev，安装libx11－dev软件包及其依赖的全部软件包；

3）apt－get install csh，安装csh；（ubuntu系统没有csh，默认为bash。因此，要先安装csh）

在上面的准备工作安装完成后在终端输入:

chsh

提示

正在更改root的SHELL

请输入新值，或直接敲回车键以使用默认值

输入

／bin／csh

修改bash为csh。重新启动ubuntu，并以root身份登录，打开终端，输入

＃echo MYMSHELL

返回s“／bin／csh”，说明SHELL修改成功；

4）apt－get install tcsh，安装tcsh；

5）apt－get install gmt，安装gmt及其相关的软件包。

当你安装每一个软件包时，系统会为你安装和配置该软件包所必需的其他软件包，以及对本地相关软件包进行必要的升级，并建议和推荐你安装一些非必须安装的软件包。只要按要求安装即可。

TEQC目前还不能通过命令安装，可以在其官方网站下载适当的版本，并解压缩到／bin或／usr／bin等系统目录即可。

4 GAMIT／GLOBK安装、升级与配置

配置好系统后就可以安装GAMIT／GLOBK了。GAMIT／GLOBK软件的获取［6］首先到 MIT官网申请合法的ID和密码（http:／／www．gpsg．mit．edu／～simon／gtgk／gtgk＿download＿form．html）。待审核后，相关负责人员会把ID和密码发到预留的指定邮箱里，然后按照邮件的地址到指定的FTP下载安装源程序。GAMIT／GLOBK软件更新消息会以邮件列表形式发送给用户，到指定的FTP下载更新源程序。由于该软件不断的更新，下载的软件包可能有所不同。必要软件包包括:

gamit．10．40．tar．Z Gamit源代码包；com．10．40．tar．Z 组件包；libraries．10．40．tar．Z 库文件包；kf．10．40．tar．Z Globk源代码包；tables．10．40．tar．Z表格文件包；help．10．40．tar．Z帮助文件包；install＿software安装脚本；install＿updates升级脚本。

非必要软件包包括:

．／incremental＿updates 增量升级包；incremental＿updates．110201．tar 2011年02月01日增量升级包；etopo5．grd．10．0．tar全球地形数据包；maps．10．1．tar．Z 地图包；example．10．40．tar．Z示例包。

4．1 安装GAMIT

在／opt目录（用于存放可选的应用程序）下建立GG的安装目录，将安装文件拷贝到该目录下。注意，该目录的名称中禁止使用“．”（点）字符，建议使用“＿”作为目录名［7］。

打开终端，进入／opt／GG目录，执行install＿software安装脚本，对五个问题回答“y”即可。安装过程中，Makefile．config文件内与GPS数据处理相关的重要参数［8］，包括最大测站数（MAXSIT，默认值55）、最大卫星数（MAXSAT默认值32）、最大天顶延迟参数（MAXATM，默认值13）和最大历元数（MAXEPC，默认值2880），这些参数的修改不是必须的。因为，这些参数分别存储在．／gamit／includes目录下的 dimpar．h（MAXSIT、MAXSAT、MAXATM）、makex．h（MAXEPC）、cview．h（NCVSIT，同MAXSIT）等文件中，在今后应用中根据需要修改即可。

4．2 升级

GAMIT／GLOBK发布以后，还不断提供增量升级包，几乎每周都有更新。升级包包含不断更新的各种表格文件、程序更新和漏洞修补文件等。

升级的步骤是:将增量升级包复制到／opt／GG目录，打开终端，进入该目录下，执行install＿updates升级脚本；升级脚本搜索增量升级包，并提示“Continue？（y／n）”；输入“y”，安装脚本列出详细的升级文件，并提示 Do you want to install these changes into／opt／gamit＿globk（y／n）？输入“y”，安装脚本解压缩增量升级包，提示 Do you want to remake everything from scratch （all）or only the changed modules（new）？此时先不要继续，检查Makefile．config文件中的参数是否适合你的要求；输入“new”，选择只更新修改的模块，或者输入“all”，重新编译所有模块。

4．3 配置

软件安装完成后，还要使软件能够正常使用，对“主文件夹”下的．cshrc（或．tcshrc，如果你使用tcsh）文件进行必要的配置，否则csh或者tcsh将无法在终端调用GAMIT命令进行数据解算。该文件是用户的C SHELL配置文件，默认为隐藏文件。但由于Ubuntu默认使用bash，所以，用户主目录下并没有csh的配置文件，你需要在自己的主文件夹下建立一个“．cshrc”文件，并输入如下内容:

＃ set prompt

set prompt＝ "［｀echo＄cwd｀］%"

set history＝ 50

＃set system path

set path＝（．／bin／sbin／etc／usr／bin／usr／sbin／usr／bin／X11／usr／X11R6／bin＄path）

set path＝（．／usr／local／bin／usr／local／sbin／usr／local／lib／usr／lib＄path）

setenv PATH"／usr／sbin:／sbin:＄｛PATH｝"

setenv MANPATH／usr／local／man:／usr／X11R6／man

setenv LIBPATH／usr／lib:／usr／local／lib

＃set Gamit／Globk path

set gamitpath＝／opt／GG

set path ＝（．＄gamitpath／gamit／bin ＄gamitpath／kf／bin＄gamitpath／com path）

setenv HELP＿DIR ＄gamitpath／help／

＃set GMT path

set gmtpath＝／usr／lib／gmt／

set path ＝（．＄gmtpath／bin＄gmtpath／in－clude ＄gmtpath／lib＄gmtpath／man ＄gmtpath／share＄gmtpath／www＄path）

set path ＝（．／etc／gmt／usr／include／gmt／usr／lib／gmt／usr／share／gmt／usr／share／doc／gmt＄path）

setenv MANPATH ＄gmtpath／man

＃set full domain for GAMIT shell－scripts used to transfer data（sh＿get＿nav，sh＿get＿rinex，sh＿get＿orbits，and sh＿get＿hfiles）

set host＝｀＼hostname｜＼awk－F．｀｛print＄1｝″

set dom＝｀＼hostname｜＼awk－F．｀｛print＄2｝″

if（＄dom＝＝＇）then

alias hostname＇echo＄host．mit．edu＇

endif

＃ set alias

alias cd＇cd＼！＊；set prompt＝ "［｀echo＄cwd｀］%"＇

alias pwd＇echo＄cwd＇

alias ls＇ls－－classify＇

alias ll＇ls－l＇

alias la＇ls－a＇

alias rm＇rm－i＇

alias mv＇mv－i＇

其中注意，在文件修改中有一路径的设置“set gamitpath＝”这里要填自己定义的opt目录下安装文件夹名，否则将无法正常解算。其实，．cshrc和．ctshrc是用户级的C Shell配置文件，只能被某一确定的用户使用。而／etc目录下的csh．cshrc文件，是一个系统级的csh和tcsh共用的C Shell配置文件。把上面的内容加入这个文件，那么，系统中的任何一个用户，无论是使用csh还是tcsh，都可以访问这个文件实现C Shell用户环境的配置。相同级别的C Shell配置文件还包括／etc目录下的csh．login和csh．logout文件，用户可以根据自身的需要配置。

5 验证安装成功

1）运行doy命令验证

打开终端，输入一个Gamit的命令doy，如果能产生以下所示的内容，说明基本上已经安装好了［9］:

DOY:Converts various date formats

DOY:Converts various date formats．

Runstring:

%doy＜jd／year＞＜doy／month＞＜day＞＜hr＞＜min＞

……

Example:doy 654W345600

Date 1992／07／23 0:00hrs，DOY 205JD 2448826．5000MJD 48826．0000

GPS Week 654Day of week 4，GPS Seconds 345600Day of Week Thu

Decimal Year 1992．55738

＊＊＊TODAY＊＊＊IS:

Date 2011／12／11 19:27hrs，DOY 345JD 2455907．3109MJD 55906．8109

GPS Week 1666Day of week 0，GPS Seconds 70065Day of Week Sun

Decimal Year 2011．944688

2）实例检验安装

在软件的／opt／gamit10．40／example目录下有一些实例，可以通过该文件夹下的README文档来一步步操作，进行GAMIT软件自带实例的解算［10］。整个过程无须人为干预，全部由批处理命令完成。运算最终生成每个站的图表（如psbase＿pgga．BJFS）、基线长度统计base＿stats＿psbase＿pgga等结果文件。检查／XXXX／gsoln目录，如果有这些文件，说明安装成功；如果缺少文件，可能是你的哪个步骤出现失误造成的，这时你需要重新安装。