在VMware 虛擬機及Ubuntu環境下安裝GAMIT/GLOBK

◆綦 偉 金 偉 張 磊 李仲巍 劉達峰

在VMware 虛擬機及Ubuntu環境下安裝GAMIT/GLOBK

◆綦 偉 金 偉 張 磊 李仲巍 劉達峰

（撫松地震臺 吉林 134500）

本文簡單概述了VMware虛擬機的功能和性能，Ubuntu系統的性能及特點，詳細介紹在VMwareWorkstation V12環境下GPS數據處理軟件GAMIT/GLOBK的安裝和使用，實現了異構平臺系統下使用GAMIT/GLOBK軟件處理GPS數據。

VMware；GAMIT；Ubuntu

0 引言

利用GPS技術監測火山活動，是目前比較有效的重要監測方法之一。為監測長白山天池火山活動，在長白山天池火山口及周邊，布設了包括精密水準和GPS的形變的觀測網。經過多年的觀測，已取得了比較有意義的觀測成果。眾所周知，GPS觀測數據的后處理，也是較為重要的工作，對最終的成果的精度及質量影響較大。一般GPS廠商提供的隨機軟件，并不能滿足精密形變測量的要求，必須采用功能更強的數據處理軟件。SGAMIT/GLOBK是目前最流行的GPS精密定位軟件之一。該軟件由美國麻省理工學院（MIT）和加州大學圣地亞哥分校聯合開發，采用GPS衛星靜態觀測模式和精密星歷，在處理長基線和連續時段的靜態定位GPS數據方面可達到相當高的精度。由于該軟件的源代碼開放，可免費申請及更新速度快，更便于推廣和應用。GAMIT/GLOBK軟件的運行平臺為UNIX/LINUX，系統安裝及設置均有特定要求，對使用windows操作系統的用戶多有不便。為便于在windows平臺下應用該軟件，本文利用VMwareWorkstation V11虛擬機系統，在windows平臺下，虛擬出UNIX/LINUX環境，采用ubunte系統安裝GAMIT/GLOBK，實現在windows平臺下使用GAMIT/GLOBK軟件處理GPS數據。

1 VMwareWorkstation虛擬機系統

1.1虛擬機技術原理

VMWare可以在一臺電腦上同時運行二個或更多的 Windows、DOS、LINUX 系統。 與他雙啟動系統相比，VMWare 采用了在一個主操作系統上掛載多個其他操作系統并同時運行。多啟動系統在同一時刻只能運行一個系統，在系統切換時需要重新啟動電腦。而 VMWare 不需重啟系統，直接在主操作系統上切換即可。每個操作系統都可以進行虛擬分區與配置，并不影響真實物理硬盤的數據。在VMware中虛擬的每個操作系統都是相對獨立的，每個虛擬的系統都相當于一臺獨立的并帶有系統的機器。由于VMWare這種特性，基本實現了虛擬機的硬件無關性，使得多個異構系統可以共存于一個硬件平臺之上。

1.2 VMwareWorkstation V12

VMwareWorkstation V12是推出的較為成熟的虛擬機系統，支持最新的微軟Windows10和Windows 8.1操作系統，并且加入了官方簡體中文語言，不僅現在可以將 Windows 8.1 物理 PC 轉變為虛擬機，而且性能也變得更加強大，該軟件還支持Windows Server 2012 R2、Ubuntu 14.10、RHEL 7、CentOS 7等系統。該軟件可虛擬16核CPU、8TB SATA硬盤、64GB大容量內存；全新的虛擬SATA硬盤控制器；支持20個虛擬網絡，高速USB3.0接口。

安裝VMwareWorkstation V12后需進行系統設置，如虛擬系統物理硬盤位置、名稱及容量，虛擬系統處理器的個數，虛擬操作系統及Windows系統的共享接口等。

2 Linux環境的架構

本文以VMwareWorkstation為支撐環境，采用Ubuntu平臺實現Linux環境的架構。

2.1 Ubuntu的特色與功能

Ubuntu為Linux的發行版本，是由Canonical Ltd公司開發的GNU/Linux 系統，該系統支持x86、amd64和ppc架構，功能強大，適應性強。本文使用Ubuntu版本為2016年發布的16.04版本，該版為一款長期支持版本，同時提供五年的支持和維護服務，其內核為linux4.4, 系統帶有豐富的庫/擴展庫文件，全面支持從服務器到個人PC桌面的應用。

與其它Linux發行版本相比，Ubuntu具有系統開銷小，集成度高、安裝與配置簡單、安全性高、運行速度快，是目前最流行的發行版本之一。

2.2 Ubuntu安裝與設置

應在VMwareWorkstation官網上下載VMwareWorkstation軟件包，在Ubuntu官網下載Ubuntu安裝包，然后在Windows平臺下安裝VMwareWorkstation虛擬機系統及VMware Tools，安裝完畢后啟動VMwareWorkstation，在硬盤下建立運行Ubuntu系統的工作目錄，并新建Ubuntu虛擬機。Ubuntu虛擬機的系統內存可設置為2-4G，處理器可根據機器的CPU設置為2核與4核，SCSI硬盤為10-20G，其余設置采用默認方式即可。為能與Windows系統交換數據，需要在Ubuntu虛擬機系統中設立共享目錄。

Ubuntu虛擬機系統設置完成后，即可安裝已下載的Ubuntu鏡象文件包，在安裝過程中需設置登錄ID及密碼，以便訪問Ubuntu系統。

Ubuntu系統操作界面為圖形模式，為便于多窗口的終端操作，可在獲得管理員權限（root權限）后，打開終端窗口后，輸入命令：apt-get install nautilus-open-terminal，系統即會自動安裝，系統安裝完成后重新運行，就會發現鼠標右鍵中多了打開終端的選項。

3 GAMIT/GLOBK軟件的安裝

3.1安裝前的準備

（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（升級腳本）。非必要軟件包包括：incremental_updates.14905.tar.（2016年9月5日增量升級包）、etopo5.grd.10.0.tar（全球地形數據包）、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: libx11-dev是X11（X Window）的客戶庫（X11 client-side library）。該軟件包包含了全部的X11應用編程接口（API）基本函數。其中，libX11.a和Xlib.h是 GAMIT/GLOBK所必須依賴的兩個庫文件，主要是為Globk的提供圖形庫支持。Ubuntu的默認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

便會自動下載安裝libx11-dev軟件及其相關附件。

（4） SHELL環境:GAMIT軟件的相關命令是在csh或tcsh下運行的，而Ubuntu默認的是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） 其它相關軟件安裝：

GAMIT軟件可自動下載所需數據，支持NCFTP和WGET兩種方式下載，因此系統需安裝相關的FTP軟件。Ubuntu系統默認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軟件計算完后可以調用相應的命令進行繪圖，該繪圖命令是基于GMT和NETCDF實現的。在終端中輸入：

sudo apt-get install gmt

便會自動下載安裝精簡版本的gmt及netcdf，以滿足GAMIT的繪圖需要。

3.2 GAMIT/GLOBK安裝

在系統根目錄下的/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，打開終端，進入/opt/ gamit10.6目錄，執行 install_software安裝腳本。在安裝過程中，GAMIT安裝腳本程序將交互向用戶詢問相關的安裝配置問題，一般均可采用默認值，但系統問及X11LIBPATH及X11INCPATH路徑時，應在/opt/ gamit10.6/libraries/目錄下，修改設置文件Makefile.config中的三組參數：

（1） Makefile.config文件中第298 行語句：

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 行語句：

OS_ID Linux 0001 3000的3000改為當前ubuntut版本號，可在終端輸入uname–a命令，就會出現系統信息，取版本號的前四位即可，如ubuntut 16.04的版本號為3953。

（3） Makefile.config文件中第108-111行語句:

MAXSIT 55（最大測站數）

MAXSAT 32（最大衛星數）

MAXATM 13（最大天頂延遲參數）

MAXEPC 2880（最大歷元數）

將MAXATM改為25。

（4） 因gamit10.6默認的是62位機系統，若在32位機系統中安裝應將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，查找文件中的m64 將其改為 m32。

上述參數修改完畢后回到終端，繼續安裝，如配置無其它問題，即可順利完成安裝。

（5） SHELL環境設置

Ubuntu使用的Shell環境是bash，而Gamit的默認Shell環境是csh，通常情況下，應建立執行腳本.cashr，并設置相關執行路徑，方能正常運行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） 驗證gamit是否安裝成功

在終端中輸入命令doy，若系統回顯相應的gps年積日及gps 周等相關信息，就表示Gamit安裝成功。也可參考gamit安裝目錄下的exampl目錄中README文件進行實驗，或者計算自己的項目文件進行驗證。

4 結語

本文詳細地介紹了在Windows 平臺下，利用VMwareWorkstation虛擬機+Ubuntu系統，安裝Gamit軟件的主要過程。這種模式可簡化Gmait安裝過程，加快工作效率，便于數據和相關信息的交換，對提高gps數據處理速度和管理具有重要意義。同時，也對在統一的硬件平臺下，實現異構系統的應用，具有很好的借鑒意義。

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

[2]高樂，成英燕. SUSE系統平臺的GAMIT/GLOBK 10.31安裝詳解[J].全球定位系統.

[3]李金香，周文，劉軍等.基于VMware的應急指揮系統軟件平臺虛擬化研究[J].華南地震，2013.