Internasjonal jordbasert referanseramme
Den internasjonale Terrestrial Reference Frame ( ITRF ) er den gjeldende, centimeter nøyaktig gjennomføring av de terrestriske referansesystemet Itrs . Den ITRF består av en katalog over de tre-dimensjonale kartesiske posisjonskoordinater og platen tektoniske hastigheter på rundt 400 høy presisjon oppmålingspunkter fordelt rundt om i verden .
Med andre ord:
- ITRS referansesystemet beskriver geometrien og dynamikken til jordens kropp ; den inneholder teorien og tilhørende konstanter
- den globale koordinatrammen ITRF er katalogen over de konkrete koordinatene og hastighetene som ITRS bestemmer numerisk. I motsetning til geofysiske og dynamiske jordmodeller , vil de krefter som forårsaker blir platedrift ikke betraktet i ITRF , noe som er grunnen til at det er en av de plate kinematikk modellene .
ITRF er resultatet av en rekke internasjonale målekampanjer og et kontinuerlig samarbeid mellom institusjoner fra geodesi , romfart og astronomi . ITRF-punktene er også nøyaktig integrert i den respektive (regionale) landmåling .
Referansesystem for jordens kropp
For å kunne bestemme posisjonen til punkter på jordoverflaten , krever geodesi og astronomi et nøyaktig definert koordinatsystem.
Siden verken opprinnelsen eller aksene til en slik referanseramme kan realiseres og gjøres tilgjengelig i naturen , defineres den indirekte - gjennom et større antall faste punkter . Deres konkrete koordinatverdier gjør et teoretisk modellert referansesystem (IT RS ) til en praktisk brukbar referanseramme (IT RF ) som fikser systemets akser.
Opprinnelsen er geosenteret , tyngdepunktet til alle massene på jorden. Det representerer tyngdepunktet for alle kunstige jordssatellitter , og det er derfor man kan bestemme sin posisjon i forhold til jordoverflaten fra observerte satellittbaner .
Z-aksen er den gjennomsnittlige rotasjonsaksen til jorden ( IERS referansepol ), X-aksen er vinkelrett på Z-aksen og gjennomborer hovedmeridianen . Y-aksen er i sin tur vinkelrett på X- og Z-aksene og fullfører dermed det høyre systemet . Samtidig strekker X- og Y-aksene seg over ekvatorialplanet .
Målinger for ITRF
Bestemmelsen av koordinatene til satellittstasjonene og deres langsiktige endringer (f.eks. På grunn av platetektonikk) utføres ved hjelp av forskjellige metoder for satellittgeodesi :
-
Avstandsmålinger
- med mikrobølger til de høye navigasjonssatellittene til forskjellige GNSS
- Global Positioning System (GPS)
- GLONASS
- Galileo (siden 2009)
- med laser
- til middels høye geodetiske satellitter ( Satellite Laser Ranging SLR)
- til månen ( Lunar Laser Ranging LLR)
- med mikrobølger til de høye navigasjonssatellittene til forskjellige GNSS
- den DORIS Doppler radiosystemet
og med radioteleskoper :
- VLBI ( måling av radiointerferens til kvasarer )
- og deres forbindelse med det astrometriske systemet i den for tiden mest nøyaktige stjernekatalogen FK6 .
ITRF97 og ITRF2005
Den jord er ikke et fullstendig stivt legeme, men heller deformerbare. For eksempel gir den tidevannskreftene som månen utøver på den med omtrent en halv meter. I tillegg fører platetektonikk til konstant forskyvning av kontinentene med en til ti centimeter per år.
Disse skiftene i jordskorpen kunne bare oppdages indirekte til for rundt 10 år siden. Nå har nøyaktigheten til de geovitenskapelige målingene økt så mye at de kan bestemmes i løpet av et år.
Det er derfor nødvendig å kontinuerlig forbedre det jordiske referansesystemet gjennom målinger og videreutvikling av modellene. Siden 1990-tallet har de mest presise målemetodene i noen tilfeller blitt kombinert til "årlige løsninger" - i internasjonalt samarbeid mellom institusjonene i International Union for Geodesy and Geophysics (IUGG) og IERS. Det største regelmessige bidraget fra Europa til IERS og ITRF er VLBI- og GPS-målingene fra det tyske føderale byrået for kartografi og geodesi (BKG).
Rotasjonsdataene for disse årlige løsningene har i mellomtiden (sammenlignet med systemet med kvasarer) nådd centimeternøyaktighet, over noen år til og med 3 mm eller 0.0001 " . Kontinentaldrift tas i betraktning ved spesielle metoder for høyere matematikk . Jordmodellene beregnet på denne måten får et år:
- ITRF97 er en spesielt presis løsning på grunn av forskjellige prosjekter og har blitt brukt i flere år for å sammenligne forskjellige modeller.
- ITRF2005 er for tiden den mest nøyaktige modellen og er referansesystemet for jorddeformasjoner.
Lignende systemer
Den europeiske analogen til ITRF er European Terrestrial Reference Frame ( ETRF ).
Oversikt:
... Referansesystem d. H. Referansesystem (teori, konstanter) |
... referanseramme d. H. Koordinatramme (konkrete koordinater + hastigheter) |
omfang | |
---|---|---|---|
Internasjonal himmelsk ... | ICRS | ICRF | Himmel / rom |
Internasjonal jordbasert ... | ITRS | ITRF | jord |
European Terrestrial ... | ETRS | ETRF | Europa |
Se også
- Treghetssystem
- Geodetisk dato
- Geodetisk referansesystem 1980 (GRS 80)
- World Geodetic System 1984 (WGS 84)
- Høyere geodesi
- Radioastronomi
litteratur
- Z. Altamimi, P.Sillard, C. Boucher (2002): ITRF2000: En ny utgivelse av International Terrestrial Reference Frame for earth science applications , Journal of Geophysical Research, Vol. 107, B10, doi : 10.1029 / 2001JB000561