Entwicklung eines aussagekräftigen Varianz-Kovarianz-Modell für GNSS Phasenbeobachtungen auf Basis der Turbulenztheorie

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Steffen Schön
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 67806988

Das Varianz-Kovarianz-Modell hochpräziser Beobachtungen globaler Satellitennavigationssysteme (GNSS) spielt bei deren Auswertung und der Ergebnisinterpretation eine zentrale Rolle. Es ist derzeit jedoch sehr vereinfacht. Insbesondere fehlt ein umfassendes Verständnis für physikalische Korrelationen und daher deren adäquate Modellierung. Ansätze der Turbulenztheorie sind dafür eine erfolgversprechende neue Herangehensweise, die in diesem Vorhaben verfolgt werden soll. Hierzu sind räumliche und zeitliche Variationen der Modellparameter (z.B. Windgeschwindigkeit, Strukturkonstante) mathematisch zu fassen, Verfahren zur optimalen Bestimmung der Modellparameter in Abhängigkeit der GNSS Anwendung zu entwickeln und diese optimalen Modellparameter durch Testdatensätze zu validieren. Aus rechentechnischer Sicht (Inversion vollbesetzte Kovarianzmatrizen) sind Modellvereinfachungen zu diskutieren. Die Arbeiten münden in einem erweiterten Varianz-Kovarianz-Modell für GNSS Beobachtungen, das realistischere Genauigkeitsaussagen für die geschätzten Koordinaten und Troposphärenparameter ermöglicht und damit zu einer Verbesserung der Interpretierbarkeit der Ergebnisse auch in Nachbardisziplinen wie Geophysik oder Meteorologie wesentlich beiträgt. Darüber hinaus erschließen die Arbeiten ein vertieftes Verständnis für die physikalischen Korrelationen und die sie induzierenden physikalischen Prozesse für alle mikrowellen-basierte geodätische Raumverfahren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen