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8.7 Erweiterte neutrosphärische Modellbildung 179
Tabelle 8-27: Vergleich der Wiederholbarkeiten ausgewählter Basislinien der SCAR98-Kampagne in Abhängigkeit von
stationsspezifischen Neutrosphärenparametern (SSNP)
Wiederholbarkeiten [mm]
12 SSNP 0 SSNP
Basislinie l [km] northing easting up northing easting up
SIG1-ELE1 548 3.0 3.0 9.7 3.9 3.0 60.1
ELE1-DAL1 181 3.6 4.7 9.6 4.1 5.3 19.7
DAL1-GRW1 13 3.0 4.0 8.1 3.0 4.0 5.2
Neben unterschiedlichen Polynomansätzen sind in der Literatur gleichfalls variable Angaben zur Anzahl bzw. zur zeitlichen
Auflösung bzw. Gültigkeit der neutrosphärischen Zusatzparameter zu finden. Tabelle 8-28 sind die unterschiedlichen
zeitlichen Gültigkeiten der Neutrosphärenparameter 0. Grades ausgewählter Anwendungsbeispiele zu entnehmen.
Tabelle 8-28: Anzahl der Neutrosphärenparameter in ausgewählten Anwendungen
Anzahl der Parameter pro 24 h Quelle
3 MERVART ET AL. (1993)
4 FANKHAUSER ET AL. (1993)
4 MERVART ET AL. (1994)
4 GENDT ET AL. (1995)
24 JENSEN (2002)
24 SHRESTHA (2003)
Allen in Tabelle 8-28 angeführten Veröffentlichungen ist jedoch gemein, dass - wie oben gezeigt - die Modellierung
von Neutrosphärenparametern vergleichend zur Nichtmodellierung sehr viel wichtiger als die Anzahl der Neutrosphärenparameter
ist (z.B. FANKHAUSER ET AL. 1993). ROTHACHER (2001b) führt als Ausnahme für diese Aussage
Netze an, in welchen Beobachtungszeiten kürzer als 1 h sind. In solchen Fällen kann es unter Umständen unmöglich
sein, neutrosphärische Zusatzparameter von der zu schätzenden Höhe zu trennen. Somit muss bei der Datenauswertung
sichergestellt werden, dass die verarbeiteten Beobachtungen kontinuierlich erfasst wurden und keine Datenlücken aufweisen,
was jedoch auf Grund des manuell ausgeführten Datentransfers v.a. bei Kampagnenstationen zu Beginn und
Ende von Beobachtungssessions auftreten kann.
Da die Intervalllängen so zu wählen sind, dass die zugehörigen stationsspezifischen Neutrosphärenparameter repräsentativ
für den vorgegebenen Zeitraum sind, sollen Variationen innerhalb des Intervalls vernachlässigbar klein sein.
Diese Bedingung kann dazu verwendet werden, eine geeignete Intervalllänge für den untersuchten Anwendungsfall zu
bestimmen. Für alle vorliegenden GPS-Daten der SCAR98-Kampagne werden Basislinien unterschiedlicher Länge
sowie Netze mit einem minimalen Elevationswinkel von 10° unter Verwendung des Prädiktionsmodells von Saastamoinen
(fMF2 = cos(z)) ausgewertet. Dabei wurden keine NCEP-basierten Größen verwendet, so dass zur Bestimmung
der Oberflächenmeteorologie die Standardatmosphäre herangezogen wurde (vgl. Variante 5). Variiert wird die Anzahl
(24, 12, 8, 6, 4, 3, 2, 1) bzw. die zeitliche Gültigkeit (1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 6 h, 8 h, 12 h, 24 h) der neutrosphärischen
Zusatzparameter. In Abbildung 8-80 sind für die Auswertung der längsten und nördlichsten Basislinie des Verdichtungsnetzes
der Antarktischen Halbinsel (SIG1-ELE1) die geschätzten neutrosphärischen Laufzeitverzögerungen
der Station SIG1 des stark bewegten 20. Jan. dargestellt.
Abbildung 8-81 veranschaulicht die Variationen eines für mittlere Verhältnisse repräsentativen Tages (22. Jan.).
Während alle funktionalen Ansätze in der Lage sind die geringen Variationen des 22. Jan. zu kompensieren, können die
neutrosphärischen Zusatzparameter mit sehr langen zeitlichen Gültigkeiten (24 h, 12 h, 8 h) den atmosphärischen
Bedingungen des 20. Jan. nicht ausreichend folgen. Die unter Verwendung von einstündigen Zusatzparametern bestimmten
neutrosphärischen Laufzeitverzögerungen weisen den unruhigsten Verlauf auf. Werden die Genauigkeiten der
neutrosphärischen Zusatzparameter analysiert (Abbildung 8-82), so ergeben sich für eine geringe Anzahl von Zusatzparametern
(1, 2, 3, 4, 6) i.d.R. Genauigkeiten im Bereich von [1.5 mm; 2.5 mm].
Wird die Zusatzparameteranzahl erhöht, wird die Bestimmung unsicherer, da weniger Beobachtungen zur Ausgleichung
zur Verfügung stehen (σSSNP:3h ≈ 2.4-3.0 mm, σSSNP:2h ≈ 2.8-3.4 mm). Die Genauigkeit der Zusatzparameter mit
einstündiger Gültigkeit wird nahezu um den Faktor 2 schlechter als die Genauigkeiten der zweistündigen Neutrosphärenparameter.
Somit erscheint die Modellierung von 4, 6, 8 oder 12 Zusatzparametern pro Beobachtungssession
sinnvoll. Werden andere Basislinien betrachtet, so verschlechtert sich die Genauigkeitssituation mit abnehmendem
Punktabstand (z.B. Basislinie: DAL1-ELE1: σSSNP:12h ≈ 5.1 mm, σSSNP:2h ≈ 6.0 mm). Das Modellieren von neutrosphärischen
Zusatzparametern für beide Stationen einer kurzen Basislinie führt zu Genauigkeiten im Zenti- bzw. Dezi-