ITRF4future - Innovative Strategien für zukünftige ITRF-Lösungen

• Antragstellerin: Dr.-Ing. Manuela Seitz
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 547865164

Die Realisierung des ITRS (International Terrestrial Reference System) bildet die Grundlage für nahezu alle geodätischen Anwendungen. Sie dient der Referenzierung der geodätischen Beobachtungen, der Überwachung der abgeleiteten geodätischen Parameter und der geophysikalischen Phänomene, die sich in den Zeitreihen der Parameter widerspiegeln. Die kürzlich veröffentlichten ITRS-Realisierungen – ITRF2020, DTRF2020 und JTRF2020 – zeigen Unterschiede in den geschätzten Stationskoordinaten und Geschwindigkeiten von bis zu mehreren Millimetern bzw. etwa 1 mm/Jahr. Diese Differenzen können sich auf mehrere Zentimeter erhöhen, wenn die ITRF-Lösungen über einige Jahre extrapoliert werden. Die Unterschiede in der Berechnung der ITRF-Lösungen (ITRF: International Terrestrial Reference Frame) liegen hauptsächlich in den verwendeten Kombinationsstrategien, der Behandlung nichtlinearer Stationsbewegungen und der Realisierung des Maßstabs. Letzterer steht in direktem Zusammenhang mit den konsistent geschätzten Stationshöhen und ist daher für alle Anwendungen mit Bezug zur Höhe von wesentlicher Bedeutung. Ein bedeutendes Beispiel dafür ist die Bestimmung des globalen Meeresspiegelanstiegs. Die Grundlage für die ITRF-Lösungen bilden die Serien von Lösungen der vier geodätischen Techniken: SLR (Satellite Laser Ranging), VLBI (Very Long Baseline Interferometry), GNSS (Global Navigation Satellite Systems) und DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite). In den letzten Jahren wurden neue Modelle für die Analyse von SLR- und VLBI-Beobachtungen entwickelt, die sich teilweise erheblich auf den Maßstab auswirken. Unabhängig von dieser Entwicklung ist GNSS aufgrund der Veröffentlichung der Kalibrationen der Galileo-Satellitenantennen durch die Europäische GNSS-Agentur nun in der Lage, einen unabhängigen Maßstab bereitzustellen. Das Projekt analysiert die Sensitivität des jeweils aus SLR, VLBI und GNSS abgeleiteten Maßstabs in Bezug auf neue technikspezifische und generelle Modelle. Dabei liegt ein Fokus darauf, Schlussfolgerungen aus dem Vergleich von ITRF2020, DTRF2020 und JTRF2020 zu ziehen. Zweitens entwickeln wir eine Strategie für den Vergleich des von den verschiedenen Techniken realisierten Maßstabs. Dieser Vergleich dient auch als gegenseitige Validierung und ermöglicht Schlussfolgerungen über die Auswirkungen von Modelländerungen auf die Übereinstimmung des Maßstabs und die Genauigkeit der Maßstabsrealisierung in neuen ITRF-Lösungen. Im dritten Teil entwickeln wir eine Strategie für die Realisierung des ITRS, unter bestmöglicher Nutzung der Stärken aller vier beteiligten Beobachtungstechniken. Die Genauigkeit der berechneten ITRF wird mithilfe der entwickelten Validierungsmethoden untersucht und im Hinblick auf die ehrgeizigen Anforderungen des Global Geodetic Observing System (GGOS) der Internationalen Assoziation für Geodäsie (IAG) bezüglich der Genauigkeit und Langzeitstabiliät des ITRF von 1 mm und 0.1 mm/Jahr diskutiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Partnerorganisation: Schweizerischer Nationalfonds (SNF)
• Kooperationspartner: Professor Dr.-Ing. Rolf Dach