Python调用GFZRNX实现GNSS观测值文件分割

原创已于 2023-07-03 18:04:54 修改 · 525 阅读

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于 2023-06-21 11:00:45 首次发布

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本文介绍了一种使用Python编写的自动化脚本，用于处理GPS观测数据。脚本按小时分割数据，并利用GFZRNX软件进行解算，优化了大量时间序列数据的管理和分析过程。通过筛选特定格式的文件，读取起始时间，然后进行数据切割，实现了数据处理效率的提升。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

背景：

在科学研究和工程应用中，我们经常需要处理大量的时间序列数据，例如卫星观测数据、气象数据等。这些数据往往以小时为单位进行记录和存储。然而，在处理这些数据时，我们常常只关注特定时间段内的数据，而不需要处理整个数据集。如果一次性读取整个数据集，不仅会占用大量内存，而且会增加处理的时间成本。因此，切割和处理时间序列数据成为一项重要的任务。

简介：本文介绍了如何使用Python编写自动化脚本对GPS观测数据进行分割和小时解处理。通过该处理流程，可以将观测数据按小时进行切割，并使用GFZRNX软件对每个小时的数据进行解算，实现数据的有效管理和分析。

首先是我们代码的文件声明信息：

@Description :   Hourly Solution Data Splitting Code
@Author      :   ZhaiWei
@Version     :   1.0
@Contact     :   navsense_support@163.com
@Time        ：  2023/06/25 18：19：42

步骤1：数据读取和配对

首先，从指定的文件夹中读取两个站点的观测数据文件。通过使用os.listdir()函数，我们获取文件夹中的所有文件，并根据文件名进行筛选，找出满足条件的文件列表。在这个示例中，我们筛选以"LOG1"开头且以".23O"结尾的文件作为站点1的观测数据文件，以"LOG2"开头且以".23O"结尾的文件作为站点2的观测数据文件。这样可以确保我们只处理符合要求的文件。

obsfiles1 = [obs for obs in os.listdir(folder1) if obs.startswith("LOG1") and obs.endswith(".23O")]
obsfiles2 = [obs for obs in os.listdir(folder2) if obs.startswith("LOG2") and obs.endswith(".23O")]

步骤2：数据分割

接下来，我们将配对成功的观测数据文件按小时进行分割。对于每一对配对成功的观测数据文件，我们首先创建对应的输出文件夹。然后，使用GFZRNX软件将观测数据按小时进行分割，生成相应的输出文件。

for obs1 in obsfiles1:
    # 创建输出文件夹
    split_path = os.path.join(folder1, obs1[:8])
    os.makedirs(split_path, exist_ok=True)

    # 读取第一个观测文件的起始时间
    with open(os.path.join(folder1, obs1), 'r') as f:
        lines = f.readlines()
        for line in lines:
            if "TIME OF FIRST OBS" in line:
                times = list(filter(None, line.split(" ")))[:3]
                stime1 = "{}{}{}".format(times[0], times[1].zfill(2), times[2].zfill(2))
                break

    for obs2 in obsfiles2:
        # 读取第二个观测文件的起始时间
        with open(os.path.join(folder2, obs2), 'r') as f:
            lines = f.readlines()
            for line in lines:
                if "TIME OF FIRST OBS" in line:
                    times = list(filter(None, line.split(" ")))[:3]
                    stime2 = "{}{}{}".format(times[0], times[1].zfill(2), times[2].zfill(2))
                    break

        # 检查两个观测文件的起始时间是否相同
        if stime1 != stime2:
            continue

        print("读取到同一天的数据： " + obs1 + " " + obs2)
        print("开始按小时进行数据提取 ")

        # 分割小时解的代码
        for hour in range(24):
            epoch = str(hour).zfill(2) + "0000"
            epo_beg = stime1 + "_" + epoch

            # 输出文件路径
            out1 = os.path.join(split_path, obs1[:9] + epoch + ".23O")

            # 使用GFZRNX软件进行数据分割
            cmd1 = "{} -finp {} -fout {} -epo_beg {} -d 3600".format(gfz_path, os.path.join(folder1, obs1), out1, epo_beg)
            subprocess.run(cmd1, stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=subprocess.DEVNULL)

            out2 = os.path.join(split_path, obs2[:9] + epoch + ".23O")
            cmd2 = "{} -finp {} -fout {} -epo_beg {} -d 3600".format(gfz_path, os.path.join(folder2, obs2), out2, epo_beg)
            subprocess.run(cmd2, stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=subprocess.DEVNULL)

通过以上步骤，我们可以将GPS观测数据按小时进行分割，并使用GFZRNX软件对每个小时的数据进行解算。这样可以方便地对每个小时的数据进行管理和分析，提高数据处理的效率。

请注意，上述代码示例中的gfz_path是GFZRNX软件的路径，需要根据实际安装位置进行修改。此外，还需要根据实际情况调整文件路径、命令参数等。

希望以上代码能够帮助你完成GPS观测数据处理的自动化流程。