PDF-Download - Deutsche Geodätische Kommission

188 8. Neutrosphärische Refraktion
Variation der Neutrosphärenparameter mit fMF2-Wahl ist unabhängig vom gewählten Prädiktionsmodell. Somit erscheint
die Wahl einer speziellen fMF2 nicht von besonderer Bedeutung für den Anwendungsfall. Dies wird durch
marginale Variationen der inneren Genauigkeiten des Ausgleichungsprozesses (maximale Differenzen: 0.2 mm) in
Abhängigkeit von fMF2, die zur Bestimmung der stationsspezifischen Neutrosphärenparameter verwendet werden, gestützt.
Unabhängig davon, welche der in Kapitel 8.6.6 angeführten Mapping-Funktionen genutzt wird, um zenitale Prädiktionen
des angepassten Modells von Askne und Nordius bzw. des Saastamoinen-Modells in diskrete Elevationen
abzubilden oder unter Verwendung derer stationsspezifische Neutrosphärenparameter bestimmt werden, ergeben sich
ebenfalls unabhängig vom Ursprung der verwendeten meteorologischen Parameter im Rahmen von Netzauswertungen
lediglich maximale Differenzen der Neutrosphärenparameter von 1.1 cm. Die zugehörigen Genauigkeiten unterliegen
keinen signifikanten Variationen. Somit sind die Auswertevarianten 2-5 als nahezu gleichwertig zu betrachten; lediglich
wenn Auswertevariante 1 vergleichend analysiert wird, sind signifikante Unterschiede festzustellen, siehe hierzu
Abbildung 8-89 und Abbildung 8-90, worin für die repräsentativen Station O’Higgins und Vernadsky die Schätzungen
der Beobachtungskampagne 1998 visualisiert sind.
zenitale neutrosphärische Laufzeitverzögerung [m]
2.40
2.35
2.30
2.25
OHG1-NCEP (Num.Int.)
OHG1-GPS
PRÄ: A&N, f MF1 : Niell h; f MF2 : Niellnh
OHG1-GPS
PRÄ: erw.Saas., f : 1/sin(E)
OHG1-GPS IGS
2.20
20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
DOY 1998
Abbildung 8-89: Zenitale neutrosphärische Laufzeitverzögerung
der Station O’Higgins
MF2
zenitale neutrosphärische Laufzeitverzögerung [m]
2.45
2.40
2.35
2.30
2.25
2.20
VER1-NCEP (Num.Int.)
VER1-GPS PRÄ: A&N, f MF1:
Niell h; f MF2 : Niellnh
VER1-GPS PRÄ: erw.Saas., f : 1/sin(E)
22 24 26 28 30 32
DOY 1998
34 36 38 40 42
Abbildung 8-90: Zenitale neutrosphärische Laufzeitverzögerung
der Station Vernadsky
Diese Unterschiede betreffen sowohl die geschätzten Zusatzparameter selbst (maximal 3.8 cm) als auch die inneren
Genauigkeiten des Ausgleichungsprozesses und die ermittelten Stationskoordinaten. Da im Rahmen der Auswertevariante
1 keine Zusatzparameter bestimmt werden, ergeben sich deutlich (durchschnittlicher Faktor: 1.8) bessere Genauigkeiten.
Die Lagekomponenten unterliegen keinen signifikanten Variationen; im Gegensatz dazu sind Änderungen
der ellipsoidischen Höhen von maximal (im Mittel) 5.2 cm (0.8 cm) festzustellen.
Es wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit jedoch auf die Parameterbestimmung unter Verwendung von Auswertevariante
1 verzichtet, da auf Grund von fehlenden zeitlich und räumlich ausreichend aufgelösten meteorologischen
Daten (Radiosondierungen, Oberflächenmeteorologie) keine abschließende Validierung der Qualität der verfügbaren
Wettermodelldaten für den Bereich der Antarktischen Halbinsel erfolgen kann.
8.7.2.2 Prädiktionsverbesserung durch horizontale neutrosphärische Gradienten
Alle im bisherigen Verlauf der Arbeit angeführten neutrosphärischen Modelle erfassen trotz erweiterter Modellbildung
lediglich die dominanten vertikalen Gradienten, so dass die azimutalen Richtungen, aus welchen die GPS-Signale einfallen,
nicht berücksichtigt werden und damit eine Modellierung von horizontalen Variationen ausbleibt. Somit wird bei
allen bisher beschriebenen Modellen neben dem horizontal geschichteten Aufbau der elektrisch neutralen Atmosphäre
eine Azimutinvarianz bzw. -isotropie angenommen. Diese Annahme entspricht jedoch bspw. in Küstengebieten nicht
der Realität. Somit erscheint eine Erweiterung der funktionalen Modellbildung zur Garantierung höchster Genauigkeiten
sinnvoll. Dies erfolgt i.d.R. mittels sog. horizontaler neutrosphärischer Gradienten 8-58 , die eine Kippung der
neutrosphärischen Schichten modellieren.
8-58 Diese Zusatzparameter werden in der Fachliteratur i.d.R. als „troposphärisch“ bezeichnet. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird dieser
Fachterminus nicht verwendet, vielmehr wird in Analogie zu den Ausführungen von Kapitel 6 die Bezeichnungsweise „neutrosphärisch“ gewählt.
MF2