wiadomościksięgarniaMiesięcznik GEODETAreklamakontaktRODOpolityka prywatnościnewsletter
Najnowsze wydarzenia z dziedziny geodezji, nawigacji satelitarnej, GIS, katastru, teledetekcji, kartografii. Nowości rynkowe, technologiczne, prawne, wydawnicze. Konferencje, targi, administracja.
blog
|2021-01-04| GNSS, Geodezja

Naukowcy z IGiG wyznaczyli drgania bieguna Ziemi

Naukowcy z Instytutu Geodezji i Geoinformatyki UPWr oraz Instytutu Astronomicznego Uniwersytetu w Bernie w Szwajcarii udowodnili, że obserwacje GNSS do satelitów GPS, GLONASS oraz Galileo są w stanie dostarczyć wysokiej jakości informacji na temat wysokoczęstotliwościowych zmian w ruchu obrotowym Ziemi z okresem od kilku do kilkunastu godzin. Dzięki temu, po raz pierwszy udało się wyznaczyć model drgania bieguna ziemskiego z wykorzystaniem aż 80 satelitów: GPS, GLONASS i Galileo.


Naukowcy z IGiG wyznaczyli drgania bieguna Ziemi <br />
Fot. Pixabay
Fot. Pixabay

Wszystkie wcześniejsze wyznaczenia modeli empirycznych GNSS bazowały na systemie GPS, co powodowało problemy ze względu na dokładnie 2 obiegi satelitów GPS w ciągu doby, przekładające się na ryzyko rozpoznania błędów wyznaczenia orbit satelitów GPS jako ruchu bieguna. Nowa metoda integracji danych GNSS satelitów o różnych okresach obiegów pozwala na tworzenie niezależnych modeli empirycznych opisujących zmiany w ruchu obrotowym Ziemi wywołanych pływami oceanicznymi. W publikacji w czasopiśmie „Journal of Geodesy” przedstawiono pierwszy tego rodzaju model sub-dobowych zmian w ruchu bieguna Ziemi oparty wyłącznie o obserwacje satelitów GPS, GLONASS oraz Galileo, który jest pozbawiony większości wad rozwiązań bazujących wyłącznie o system GPS. Do wyznaczenia wykorzystano 3 lata ciągłych obserwacji ze 100 naziemnych stacji GNSS rozmieszczonych na wszystkich kontynentach i rejestrujących dane z 80 satelitów GNSS.

Ruch obrotowy Ziemi
Ruch obrotowy Ziemi ma zmienny charakter. Charakterystyczna zmienność w ruchu obrotowym Ziemi może być obserwowana jako sygnał o różnych okresach, począwszy od pojedynczych godzin (sub-dobowe zmiany spowodowane m.in. pływami oceanicznymi), lat (sezonowa zmiana rozkładu mas w systemie ziemskim), dekad i dłuższych (zmiany precesyjno-nutacyjne).
Parametry ruchu obrotowego Ziemi (ERP, ang. Earth Rotation Parameters) należą do fundamentalnych produktów geodezyjnych służących do transformacji pomiędzy Międzynarodowym Niebieskim Układem Odniesienia a Międzynarodowym Ziemskim Układem Odniesienia. Parametry ruchu obrotowego Ziemi konwencjonalnie opisują pozycję osi obrotu Ziemi w odniesieniu do skorupy Ziemi (współrzędne X i Y bieguna) oraz różnice rzeczywistego czasu obrotu Ziemi w stosunku do umownych 24 h, reprezentowaną przez parametr różnicy czasów uniwersalnych: rzeczywistych i koordynowanych UT1-UTC wraz z jego pierwszą pochodną po czasie nazwaną ekscesem długości doby (LoD, ang. Length-of-Day). Jako że satelity na orbitach okołoziemskich realizują inercyjny system, przetwarzanie sygnałów przez globalnie rozmieszczoną, gęstą sieć stacji naziemnych umożliwia wyznaczanie zarówno współrzędnych bieguna, jak i ekscesu długości doby.

Wysokoczęstotliwościowe zmiany w ruchu obrotowym Ziemi
Wysokoczęstotliwościowa zmienność parametrów ruchu obrotowego Ziemi, czyli taka o okresach sygnałów krótszych niż 48 h, jest aktualnie uwzględniana w analizach GNSS poprzez konwencjonalny model IERS2010 (Petit and Luzum 2010). Model IERS2010 oraz inne alternatywne modele wyznaczane są przeważnie na podstawie długookresowych obserwacji pływów oceanicznych. Badania pokazują, że istnieje niezaniedbywalna różnica pomiędzy modelami empirycznymi pochodzącymi z przetwarzania obserwacji satelitarnych a modelami geofizycznymi utworzonymi na podstawie danych o pływach oceanicznych. Poprawa spójności techniki GNSS z innymi technikami satelitarnymi jest kluczowa dla realizacji międzynarodowych układów odniesień przestrzennych oraz kombinacji technik obserwacyjnych, a przez to fundamentalna dla geodezji jako nauki.

Sygnały w ruchu obrotowym Ziemi: geodynamiczne i orbitalne
Wysokoczęstotliwościowe zmiany w ruchu bieguna ziemskiego powinny być zależne głównie od pływów oceanicznych (oraz w pewnym zakresie również zmian hydrologicznych i atmosferycznych). W publikacji pokazano jednak, że w zależności od tego czy wykorzystamy system GPS, GLONASS czy Galileo obserwujemy również sztuczne sygnały wynikające z rezonansu pomiędzy okresem obiegu satelitów a ruchem obrotowym Ziemi. Sygnały te możemy wyeliminować, stosując do obliczeń wszystkie dostępne konstelacje, co urozmaica geometrię wyznaczenia parametrów. Dodatkowo zestawiono możliwe okresy charakterystyczne, jakie w badaniach wysokoczęstotliwościowych zmian w systemie ziemskim mogą napotkać badacze wykorzystujący dane GPS, GLONASS oraz Galileo.

Empiryczny model wysokoczęstotliwościowych zmian w ruchu bieguna ziemskiego na podstawie danych GPS, GLONASS i Galileo
Po raz pierwszy wykorzystano obserwacje trzech konstelacji nawigacyjnych – tj. GPS, GLONASS i Galileo – do stworzenia niezależnego modelu wysokoczęstotliwościowych zmian w ruchu bieguna ziemskiego wywołanych pływami oceanicznymi. Wyznaczono z interwałem 2 h pozycje bieguna, a następnie wpasowano 38 głównych pływów oceanicznych o ruchu prawoskrętnym i lewoskrętnym, których okresy znamy z teorii pływów. Porównanie z alternatywnymi modelami opartymi o geofizyczne modele pływów oceanicznych oraz obserwacje VLBI wykazało dużą zgodność dla otrzymanych rezultatów.

Więcej na temat wyznaczania wysokoczęstotliwościowych zmian w ruchu bieguna ziemskiego przeczytamy w najnowszym artykule w czasopiśmie „Journal of Geodesy”: Zajdel, R., Sośnica, K., Bury, G. Dach, R., Prange, L., Kaźmierski, K. (2021) „Sub-daily polar motion from GPS, GLONASS, and Galileo”.

Źródło: IGiG


«« powrót


dodaj komentarz

KOMENTARZE Komentarze są wyłącznie opiniami osób je zamieszczających i nie odzwierciedlają stanowiska redakcji Geoforum. Zabrania się zamieszczania linków i adresów stron internetowych, reklam oraz tekstów wulgarnych, oszczerczych, rasistowskich, szerzących nienawiść, zawierających groźby i innych, które mogą być sprzeczne z prawem. W przypadku niezachowania powyższych reguł oraz elementarnych zasad kultury wypowiedzi administrator zastrzega sobie prawo do kasowania całych wpisów. Użytkownik portalu Geoforum.pl ponosi wyłączną odpowiedzialność za zamieszczane przez siebie komentarze, w szczególności jest odpowiedzialny za ewentualne naruszenie praw lub dóbr osób trzecich oraz szkody wynikłe z tego tytułu.

komentarze news_pl



zobacz też:



wiadomości

słowo kluczowe
kategoria
rok
archiwum
Skaning lotniczy Nysy
czy wiesz, że...
© 2005-2021 Geodeta Sp. z o.o.
created by BRTSOFT

O nas

  • Właścicielem portalu Geoforum.pl jest Geodeta Sp. z o.o., wydawca miesięcznika GEODETA oraz serwisu egeodeta24.pl
  • Geoforum.pl jest portalem internetowym i obszernym kompendium wiedzy na tematy związane z geodezją, kartografią, katastrem, GIS-em, fotogrametrią i teledetekcją, nawigacją satelitarną itp. Od 2005 roku na bieżąco dostarcza informacji z powyższych dziedzin i umożliwia ich komentowanie.
  • GEODETA (Magazyn Geoinformacyjny) ukazuje się od czerwca 1995 roku i jest największym oraz najbardziej popularnym polskim miesięcznikiem prezentującym aktualne zagadnienia z zakresu: geodezji, kartografii, katastru, GIS-u, fotogrametrii i teledetekcji, nawigacji satelitarnej itp.
  • GEODETA cyfrowy to elektroniczna wersja tradycyjnego wydania miesięcznika. W serwisie egeodeta24.pl można zamawiać zarówno prenumeratę, jak i pojedynczne wydania

Zespół redakcyjny

  • Katarzyna Pakuła-Kwiecińska (redaktor naczelny)
  • Anna Wardziak (sekretarz redakcji)
  • Jerzy Przywara
  • Jerzy Królikowski (redaktor prowadzący Geoforum.pl)
  • Damian Czekaj
  • Bogdan Grzechnik

Kontakt

Geodeta Sp. z o.o.
02-541 Warszawa,
ul. Narbutta 40/20
tel. (22) 849-41-63, 646-87-44
redakcja@geoforum.pl
prześlij newsa

Prenumerata
prenumerata@geoforum.pl
egeodeta24@geoforum.pl
Reklama
k.kwiecinska@geoforum.pl

facebook twitter linkedIn Instagram RSS