在VMware 虛擬機(jī)及Ubuntu環(huán)境下安裝GAMIT/GLOBK

◆綦 偉 金 偉 張 磊 李仲巍 劉達(dá)峰

在VMware 虛擬機(jī)及Ubuntu環(huán)境下安裝GAMIT/GLOBK

◆綦 偉 金 偉 張 磊 李仲巍 劉達(dá)峰

（撫松地震臺(tái) 吉林 134500）

本文簡(jiǎn)單概述了VMware虛擬機(jī)的功能和性能，Ubuntu系統(tǒng)的性能及特點(diǎn)，詳細(xì)介紹在VMwareWorkstation V12環(huán)境下GPS數(shù)據(jù)處理軟件GAMIT/GLOBK的安裝和使用，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)平臺(tái)系統(tǒng)下使用GAMIT/GLOBK軟件處理GPS數(shù)據(jù)。

VMware；GAMIT；Ubuntu

0 引言

利用GPS技術(shù)監(jiān)測(cè)火山活動(dòng)，是目前比較有效的重要監(jiān)測(cè)方法之一。為監(jiān)測(cè)長(zhǎng)白山天池火山活動(dòng)，在長(zhǎng)白山天池火山口及周邊，布設(shè)了包括精密水準(zhǔn)和GPS的形變的觀測(cè)網(wǎng)。經(jīng)過(guò)多年的觀測(cè)，已取得了比較有意義的觀測(cè)成果。眾所周知，GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)的后處理，也是較為重要的工作，對(duì)最終的成果的精度及質(zhì)量影響較大。一般GPS廠商提供的隨機(jī)軟件，并不能滿足精密形變測(cè)量的要求，必須采用功能更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理軟件。SGAMIT/GLOBK是目前最流行的GPS精密定位軟件之一。該軟件由美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）和加州大學(xué)圣地亞哥分校聯(lián)合開(kāi)發(fā)，采用GPS衛(wèi)星靜態(tài)觀測(cè)模式和精密星歷，在處理長(zhǎng)基線和連續(xù)時(shí)段的靜態(tài)定位GPS數(shù)據(jù)方面可達(dá)到相當(dāng)高的精度。由于該軟件的源代碼開(kāi)放，可免費(fèi)申請(qǐng)及更新速度快，更便于推廣和應(yīng)用。GAMIT/GLOBK軟件的運(yùn)行平臺(tái)為UNIX/LINUX，系統(tǒng)安裝及設(shè)置均有特定要求，對(duì)使用windows操作系統(tǒng)的用戶多有不便。為便于在windows平臺(tái)下應(yīng)用該軟件，本文利用VMwareWorkstation V11虛擬機(jī)系統(tǒng)，在windows平臺(tái)下，虛擬出UNIX/LINUX環(huán)境，采用ubunte系統(tǒng)安裝GAMIT/GLOBK，實(shí)現(xiàn)在windows平臺(tái)下使用GAMIT/GLOBK軟件處理GPS數(shù)據(jù)。

1 VMwareWorkstation虛擬機(jī)系統(tǒng)

1.1虛擬機(jī)技術(shù)原理

VMWare可以在一臺(tái)電腦上同時(shí)運(yùn)行二個(gè)或更多的 Windows、DOS、LINUX 系統(tǒng)。 與他雙啟動(dòng)系統(tǒng)相比，VMWare 采用了在一個(gè)主操作系統(tǒng)上掛載多個(gè)其他操作系統(tǒng)并同時(shí)運(yùn)行。多啟動(dòng)系統(tǒng)在同一時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)系統(tǒng)，在系統(tǒng)切換時(shí)需要重新啟動(dòng)電腦。而 VMWare 不需重啟系統(tǒng)，直接在主操作系統(tǒng)上切換即可。每個(gè)操作系統(tǒng)都可以進(jìn)行虛擬分區(qū)與配置，并不影響真實(shí)物理硬盤(pán)的數(shù)據(jù)。在VMware中虛擬的每個(gè)操作系統(tǒng)都是相對(duì)獨(dú)立的，每個(gè)虛擬的系統(tǒng)都相當(dāng)于一臺(tái)獨(dú)立的并帶有系統(tǒng)的機(jī)器。由于VMWare這種特性，基本實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)的硬件無(wú)關(guān)性，使得多個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)可以共存于一個(gè)硬件平臺(tái)之上。

1.2 VMwareWorkstation V12

VMwareWorkstation V12是推出的較為成熟的虛擬機(jī)系統(tǒng)，支持最新的微軟Windows10和Windows 8.1操作系統(tǒng)，并且加入了官方簡(jiǎn)體中文語(yǔ)言，不僅現(xiàn)在可以將 Windows 8.1 物理 PC 轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M機(jī)，而且性能也變得更加強(qiáng)大，該軟件還支持Windows Server 2012 R2、Ubuntu 14.10、RHEL 7、CentOS 7等系統(tǒng)。該軟件可虛擬16核CPU、8TB SATA硬盤(pán)、64GB大容量?jī)?nèi)存；全新的虛擬SATA硬盤(pán)控制器；支持20個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，高速USB3.0接口。

安裝VMwareWorkstation V12后需進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，如虛擬系統(tǒng)物理硬盤(pán)位置、名稱及容量，虛擬系統(tǒng)處理器的個(gè)數(shù)，虛擬操作系統(tǒng)及Windows系統(tǒng)的共享接口等。

2 Linux環(huán)境的架構(gòu)

本文以VMwareWorkstation為支撐環(huán)境，采用Ubuntu平臺(tái)實(shí)現(xiàn)Linux環(huán)境的架構(gòu)。

2.1 Ubuntu的特色與功能

Ubuntu為L(zhǎng)inux的發(fā)行版本，是由Canonical Ltd公司開(kāi)發(fā)的GNU/Linux 系統(tǒng)，該系統(tǒng)支持x86、amd64和ppc架構(gòu)，功能強(qiáng)大，適應(yīng)性強(qiáng)。本文使用Ubuntu版本為2016年發(fā)布的16.04版本，該版為一款長(zhǎng)期支持版本，同時(shí)提供五年的支持和維護(hù)服務(wù)，其內(nèi)核為linux4.4, 系統(tǒng)帶有豐富的庫(kù)/擴(kuò)展庫(kù)文件，全面支持從服務(wù)器到個(gè)人PC桌面的應(yīng)用。

與其它Linux發(fā)行版本相比，Ubuntu具有系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)小，集成度高、安裝與配置簡(jiǎn)單、安全性高、運(yùn)行速度快，是目前最流行的發(fā)行版本之一。

2.2 Ubuntu安裝與設(shè)置

應(yīng)在VMwareWorkstation官網(wǎng)上下載VMwareWorkstation軟件包，在Ubuntu官網(wǎng)下載Ubuntu安裝包，然后在Windows平臺(tái)下安裝VMwareWorkstation虛擬機(jī)系統(tǒng)及VMware Tools，安裝完畢后啟動(dòng)VMwareWorkstation，在硬盤(pán)下建立運(yùn)行Ubuntu系統(tǒng)的工作目錄，并新建Ubuntu虛擬機(jī)。Ubuntu虛擬機(jī)的系統(tǒng)內(nèi)存可設(shè)置為2-4G，處理器可根據(jù)機(jī)器的CPU設(shè)置為2核與4核，SCSI硬盤(pán)為10-20G，其余設(shè)置采用默認(rèn)方式即可。為能與Windows系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，需要在Ubuntu虛擬機(jī)系統(tǒng)中設(shè)立共享目錄。

Ubuntu虛擬機(jī)系統(tǒng)設(shè)置完成后，即可安裝已下載的Ubuntu鏡象文件包，在安裝過(guò)程中需設(shè)置登錄ID及密碼，以便訪問(wèn)Ubuntu系統(tǒng)。

Ubuntu系統(tǒng)操作界面為圖形模式，為便于多窗口的終端操作，可在獲得管理員權(quán)限（root權(quán)限）后，打開(kāi)終端窗口后，輸入命令：apt-get install nautilus-open-terminal，系統(tǒng)即會(huì)自動(dòng)安裝，系統(tǒng)安裝完成后重新運(yùn)行，就會(huì)發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)右鍵中多了打開(kāi)終端的選項(xiàng)。

3 GAMIT/GLOBK軟件的安裝

3.1安裝前的準(zhǔn)備

（1） 安裝版本：本文安裝的gamit版本為10.6，該源代碼包及其它附件可在(http://bowie.mit.edu）申請(qǐng)下載。必要軟件包包括：gamit10.60.tar.(Gamit源代碼包)、com.10.60.tar.(組件包)、libraries.10.6.tar.(庫(kù)文件包)、kf.10.60.tar.(Globk源代碼包)、tables.10.60.tar.(表格文件包)、help.10.60.tar.（幫助文件包）、install_software（安裝腳本）、install_updates（升級(jí)腳本）。非必要軟件包包括：incremental_updates.14905.tar.（2016年9月5日增量升級(jí)包）、etopo5.grd.10.0.tar（全球地形數(shù)據(jù)包）、maps.10.1.tar.（地圖包）、example.10.60.tar.（示例包）。

（2） 編譯器:gamit的c編譯器的推薦版本為gcc 4.2或以上（除gcc 4.3外），ubuntu16.04自帶的c編譯器為gcc4.8，其依賴包文件不支持相關(guān)版本的fortran編譯器，需要自行安裝c編譯器。本文采用gcc4.4.7編譯器，在終端窗口輸入：

sudo apt-get install gcc-4.4

sudo apt-get install gfortran-4.4

即可安裝gcc-4.4的最新版gcc4.4.7。

（3） 圖形庫(kù): libx11-dev是X11（X Window）的客戶庫(kù)（X11 client-side library）。該軟件包包含了全部的X11應(yīng)用編程接口（API）基本函數(shù)。其中，libX11.a和Xlib.h是 GAMIT/GLOBK所必須依賴的兩個(gè)庫(kù)文件，主要是為Globk的提供圖形庫(kù)支持。Ubuntu的默認(rèn)配置不包含該軟件包， 故需要用戶自己安裝，在終端窗口輸入:

sudo apt-get install libx11-dev

便會(huì)自動(dòng)下載安裝libx11-dev軟件及其相關(guān)附件。

（4） SHELL環(huán)境:GAMIT軟件的相關(guān)命令是在csh或tcsh下運(yùn)行的，而Ubuntu默認(rèn)的是bash，故需下載安裝csh及tcsh，在終端窗口輸入：

sudo apt-get install

sudo apt-get install

（5） 其它相關(guān)軟件安裝：

GAMIT軟件可自動(dòng)下載所需數(shù)據(jù)，支持NCFTP和WGET兩種方式下載，因此系統(tǒng)需安裝相關(guān)的FTP軟件。Ubuntu系統(tǒng)默認(rèn)FTP軟件為WGET，如果需使用NCFTP, 則需安裝ncftp軟件，在終端中輸入：

sudo apt-get install ncftp

GAMIT軟件計(jì)算完后可以調(diào)用相應(yīng)的命令進(jìn)行繪圖，該繪圖命令是基于GMT和NETCDF實(shí)現(xiàn)的。在終端中輸入：

sudo apt-get install gmt

便會(huì)自動(dòng)下載安裝精簡(jiǎn)版本的gmt及netcdf，以滿足GAMIT的繪圖需要。

3.2 GAMIT/GLOBK安裝

在系統(tǒng)根目錄下的/opt目錄下建立名為gamit10.6的安裝目錄，并將安裝文件拷貝到該目錄下，打開(kāi)終端，進(jìn)入/opt/ gamit10.6目錄，執(zhí)行 install_software安裝腳本。在安裝過(guò)程中，GAMIT安裝腳本程序?qū)⒔换ハ蛴脩粼儐?wèn)相關(guān)的安裝配置問(wèn)題，一般均可采用默認(rèn)值，但系統(tǒng)問(wèn)及X11LIBPATH及X11INCPATH路徑時(shí)，應(yīng)在/opt/ gamit10.6/libraries/目錄下，修改設(shè)置文件Makefile.config中的三組參數(shù)：

（1） Makefile.config文件中第298 行語(yǔ)句：

X11LIBPATH/usr/lib/X11

X11INCPATH/usr/include/X11

分別改為：

X11LIBPATH/usr/lib

X11INCPATH/usr/include

（2） Makefile.config文件中第298 行語(yǔ)句：

OS_ID Linux 0001 3000的3000改為當(dāng)前ubuntut版本號(hào)，可在終端輸入uname–a命令，就會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)信息，取版本號(hào)的前四位即可，如ubuntut 16.04的版本號(hào)為3953。

（3） Makefile.config文件中第108-111行語(yǔ)句:

MAXSIT 55（最大測(cè)站數(shù)）

MAXSAT 32（最大衛(wèi)星數(shù)）

MAXATM 13（最大天頂延遲參數(shù)）

MAXEPC 2880（最大歷元數(shù)）

將MAXATM改為25。

（4） 因gamit10.6默認(rèn)的是62位機(jī)系統(tǒng)，若在32位機(jī)系統(tǒng)中安裝應(yīng)將opt/gamit10.6/libraries(此為路徑)里的Makefile.config和opt/gamit10.6/gamit/solve(此為路徑)中的Makefile.generic文件打開(kāi)，查找文件中的m64 將其改為 m32。

上述參數(shù)修改完畢后回到終端，繼續(xù)安裝，如配置無(wú)其它問(wèn)題，即可順利完成安裝。

（5） SHELL環(huán)境設(shè)置

Ubuntu使用的Shell環(huán)境是bash，而Gamit的默認(rèn)Shell環(huán)境是csh，通常情況下，應(yīng)建立執(zhí)行腳本.cashr，并設(shè)置相關(guān)執(zhí)行路徑，方能正常運(yùn)行Gamit程序。但csh的命令編輯功能弱于bash，使用多有不便，為此可在安裝csh和tcsh的前提條件下，在bash環(huán)境中修改.bashre文件，在文件后面添加如下兩行即可。

export PATH="$PATH:/opt/gamit10.6/gamin/bin:opt/gamit10.4/com:/opt/gamit10.4/kf/binexport HELP_DIR=/opt/gamit10.6/help/

（6） 驗(yàn)證gamit是否安裝成功

在終端中輸入命令doy，若系統(tǒng)回顯相應(yīng)的gps年積日及gps 周等相關(guān)信息，就表示Gamit安裝成功。也可參考gamit安裝目錄下的exampl目錄中README文件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或者計(jì)算自己的項(xiàng)目文件進(jìn)行驗(yàn)證。

4 結(jié)語(yǔ)

本文詳細(xì)地介紹了在Windows 平臺(tái)下，利用VMwareWorkstation虛擬機(jī)+Ubuntu系統(tǒng)，安裝Gamit軟件的主要過(guò)程。這種模式可簡(jiǎn)化Gmait安裝過(guò)程，加快工作效率，便于數(shù)據(jù)和相關(guān)信息的交換，對(duì)提高gps數(shù)據(jù)處理速度和管理具有重要意義。同時(shí)，也對(duì)在統(tǒng)一的硬件平臺(tái)下，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用，具有很好的借鑒意義。

[1]王天應(yīng)，施闖.GAMIT在PC機(jī)上的安裝和使用[J].地理空間信息，2007.

[2]高樂(lè)，成英燕. SUSE系統(tǒng)平臺(tái)的GAMIT/GLOBK 10.31安裝詳解[J].全球定位系統(tǒng).

[3]李金香，周文，劉軍等.基于VMware的應(yīng)急指揮系統(tǒng)軟件平臺(tái)虛擬化研究[J].華南地震，2013.