Międzynarodowa ramka odniesienia naziemnej

Rama Międzynarodowy Terrestrial Reference ( ITRF ) jest obecnie ważne, centymetr, dokładna realizacja naziemnych systemów odniesienia  ITRS . Składa ITRF z katalogu tych trójwymiarowych kartezjańskich położenia współrzędnych i płyty tektoniczne prędkościami około 400 precyzyjnych punktów badawczych rozmieszczonych na całym świecie .

Innymi słowy:

• Układ odniesienia ITR opisuje geometrii i dynamiki w ciele ziemskim ; zawiera teorię i związane z nią stałe
• globalny układ współrzędnych ITRF jest katalogiem konkretnych współrzędnych i prędkości, które ITRS określa numerycznie. W przeciwieństwie do geofizycznych i dynamicznych modeli Ziemi , siły powodujące dryf kontynentalny nie są uwzględniane w ITRF , dlatego jest to jeden z modeli kinematyki płyt .

ITRF jest wynikiem wielu międzynarodowych kampanii pomiarowych i stałej współpracy między instytucjami z dziedziny geodezji , podróży kosmicznych i astronomii . Punkty ITRF są również precyzyjnie zintegrowane z odpowiednimi (regionalnymi) pomiarami terenu .

Układ odniesienia ciała ziemskiego

Aby móc określić położenie punktów na powierzchni Ziemi , geodezja i astronomia wymagają precyzyjnie zdefiniowanego układu współrzędnych.

Ponieważ ani początek, ani osie takiego układu odniesienia nie mogą być zrealizowane i udostępnione w naturze , definiuje się je pośrednio - poprzez większą liczbę stałych punktów . Ich konkretne wartości współrzędnych zmieniają modelowany teoretycznie układ odniesienia (IT RS ) w praktycznie użyteczny układ odniesienia (IT RF ), który ustala osie systemu.

Jego źródłem jest geocentrum , środek ciężkości wszystkich mas na Ziemi. Reprezentuje środek ciężkości wszystkich satelitów na sztucznej ziemi , dlatego można określić jego położenie względem powierzchni Ziemi z obserwowanych orbit satelitów .
Oś Z jest średnią osią obrotu ziemi ( biegun odniesienia  IERS ), oś X jest prostopadła do osi Z i przebija południk główny . Oś Y jest z kolei prostopadła do osi X i Z, a tym samym uzupełnia prawy układ . Jednocześnie osie X i Y rozciągają się na płaszczyźnie równikowej .

Pomiary dla ITRF

Wyznaczanie współrzędnych stacji satelitarnych i ich długookresowych zmian (np. Na skutek tektoniki płyt) odbywa się za pomocą różnych metod geodezji satelitarnej :

• Pomiary odległości
  • przez mikrofale do wysoko położonych satelitów nawigacyjnych różnych GNSS
    • Globalny system pozycjonowania  (GPS)
    • GLONASS
    • Galileo (od 2009)
  • laserem
    • do średnio wysokich satelitów geodezyjnych (  lustrzanka satelitarna z zasięgiem laserowym )
    • na księżyc ( Lunar Laser Ranging  LLR)
• DORIS Doppler system radiowy

oraz z radioteleskopami :

• VLBI ( pomiar zakłóceń radiowych do kwazarów )
• oraz ich połączenie z systemem astrometrycznym najdokładniejszego obecnie katalogu gwiazd FK6 .

ITRF97 oraz ITRF2005

Ziemi nie jest całkowicie sztywny korpus, ale odkształcalne. Na przykład poddaje się siłom pływowym, które księżyc wywiera na niego o około pół metra. Ponadto tektonika płyt prowadzi do ciągłego przesuwania się kontynentów o jeden do dziesięciu centymetrów rocznie.

Te zmiany w skorupie ziemskiej można było wykryć tylko pośrednio, aż do około 10 lat temu. Teraz dokładność tych geoscientific pomiarów wzrosła tak bardzo, że można je określić w ciągu roku.
Dlatego konieczne jest ciągłe doskonalenie naziemnego układu odniesienia poprzez pomiary i dalszy rozwój modeli. Od lat 90. najdokładniejsze metody pomiarowe łączy się niekiedy w „rozwiązaniach rocznych” - we współpracy międzynarodowej między instytucjami Międzynarodowej Unii Geodezji i Geofizyki  (IUGG) oraz IERS. Największym regularnym wkładem z Europy do IERS i ITRF są pomiary VLBI i GPS Niemieckiej Federalnej Agencji Kartografii i Geodezji  (BKG).

Dane rotacyjne tych rozwiązań rocznych osiągnęły w międzyczasie (w porównaniu z układem kwazarów) centymetrową dokładność, w ciągu kilku lat nawet 3 mm lub 0,0001 " . Dryf kontynentalny jest uwzględniany specjalnymi metodami matematyki wyższej . Obliczone w ten sposób modele Ziemi otrzymują rok:

• ITRF97 jest szczególnie precyzyjnym rozwiązaniem ze względu na różne projekty i od kilku lat jest używany do porównywania różnych modeli.
• ITRF2005 jest obecnie najdokładniejszym modelem i jest układem odniesienia dla odkształceń ziemi.

Podobne systemy

Europejskim odpowiednikiem ITRF jest European Terrestrial Reference Frame ( ETRF ).

Przegląd:

Zobacz też

• Układ bezwładnościowy
• Data geodezyjna
• Geodezyjny system odniesienia 1980 (GRS 80)
• Światowy system geodezyjny 1984 (WGS 84)
• Wyższa geodezja
• Radioastronomia

literatura

• Z. Altamimi, P. Sillard, C. Boucher (2002): ITRF2000: A new release of the International Terrestrial Reference Frame for earth science applications , Journal of Geophysical Research, Vol. 107, B10, doi : 10.1029 / 2001JB000561

linki internetowe

• Strona IERS International Terrestrial Reference Frame, dostęp 9 sierpnia 2015
• ITRF Science Background, dostęp 9 sierpnia 2015
• https://www.aiub.unibe.ch/forschung/gnss___forschung/index_ger.html