PDF-Download - Deutsche Geodätische Kommission

abhängigen und kampagnenspezifischen S/NR-basierten Gewichtsfunktion werden die Einflüsse von Signalreflexionen
und -beugungen reduziert, da dieser Einflussfaktor i.d.R. zu einer schlechteren Signalqualität führt und das S/NR ein
sensitives Maß zur Beurteilung der Signalqualität darstellt. Die somit optimierte Auswertestrategie, welche in Abhängigkeit
von Elevation und Azimut der registrierten Satellitensignale auf das stochastische Modell des Ausgleichungsprozesses
einwirkt, beeinflusst die Genauigkeit der geschätzten Parameter und steigert die Zuverlässigkeit.
Hierbei sollte künftig die Verwendung von beobachtungsbezogenen anstatt kampagnenspezifischen Ansätzen zur
Steigerung der Ergebnisqualität angestrebt werden. Ein solches Vorgehen kann im Gegensatz zur erarbeiteten angepassten
Auswertestrategie neben Mehrwegeeinflüssen ebenso allen Einflussfaktoren Rechnung tragen, die auf die
Signalqualität von GPS-Beobachtungen einwirken (z.B. Atmosphäre).
Die Atmosphäre als Ausbreitungsmedium analysierend wurde sowohl die Iono- als auch die Neutrosphäre bearbeitet.
Im Kontext der Modellierung ionosphärischer Einflussfaktoren ist – wie oben erwähnt – die Nutzung globaler deterministischer
Modelle im Untersuchungsgebiet nicht angebracht, so dass die Erzeugung lokal begrenzter Modelle sinnvoller
erscheint. Wie aktuelle Forschungsarbeiten zeigen, können die erzielten Genauigkeiten durch eine umfangreichere
und komplexere ionosphärische Modellbildung gesteigert werden. Wird bspw. die i.d.R. verwendete ionosphärenfreie
Linearkombination zur Modellierung ionosphärischer Einflüsse herangezogen, so wird lediglich der ionosphärische
Einfluss erster Ordnung eliminiert und der Einfluss von Termen höherer Ordnung reduziert.
Die Modellierung des i.d.R. limitierenden Einflussfaktors Neutrosphäre besitzt u.a. auf Grund der verwendeten
minimalen Elevation von 10° und der trockenen polaren Atmosphäre im Bereich der Antarktischen Halbinsel i.d.R.
einen geringen Einfluss auf die geschätzten Parameter, da alle untersuchten Prädiktionsmodelle zur Kompensation des
Einflusses der elektrisch neutralen Atmosphäre hinsichtlich ihrer Effektivität und Richtigkeit nahezu identisch sind; dies
konnte im Rahmen der vorliegenden Arbeit basierend auf vergleichenden Analysen gezeigt werden. Repräsentative
zenitale Vergleichswerte konnten mit Hilfe von Wettermodelldaten des National Center for Environmental Prediction/NOAA
CIRES AMIP-II DOE Reanalysis sowohl mittels nummerischer Integration als auch durch Bestimmung
einzelner meteorologischer Parameter wie z.B. Oberflächenmeteorologie, Temperatur- oder Wasserdampfdruckgradient
erhalten werden. Um die hinsichtlich der neutrosphärischen Laufzeitverzögerung durchgeführten Untersuchungen zu
komplettieren, sollten vergleichende Analysen unter Einbeziehung der ebenfalls Wettermodell-basierten Vienna
Mapping-Funktion durchgeführt werden. Da für diese Abbildungsfunktion i.d.R. Wettermodelldaten des ECMWF
(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) verwendet werden, sind des Weiteren Vergleiche hinsichtlich
der Datenqualität der beiden o.g. Wettermodelle sinnvoll.
Unter Beachtung und sorgfältiger Modellierung der o.g. Einflussfaktoren konnte abschließend v.a. gestützt auf SCAR-
Beobachtungskampagnen, jedoch ebenfalls basierend auf GPS-Permanentstationen, eine zuverlässige und genaue
Koordinatenbestimmung durchgeführt werden. Die ermittelten Kampagnenlösungen bilden die Grundlage einer Deformationsanalyse,
welche erstmalig schwach signifikante vertikale Relativbewegungen für diesen Bereich der Erde
liefert. Inwieweit diese relativen Hebungen der SO-Bransfield-Strait gegenüber der NW-Bransfield-Strait über einen
größeren Zeitraum bestätigt werden können bzw. auch in Wintermonaten repräsentativ sind, kann bspw. mittels
Analysen des Bewegungsverhaltens von neu eingerichteten IGS-Permantstationen erfolgen.
Die mit dieser Arbeit vorliegende verbesserte Bestimmung (Genauigkeit, Zuverlässigkeit) des Bewegungsverhaltens im
Gebiet der Antarktischen Halbinsel und im Speziellen im tektonisch hochaktiven Bereich der Bransfield Strait ist bspw.
für die Ermittlung von Meeresspiegelschwankungen und nacheiszeitlichen Ausgleichsbewegungen von großer Bedeutung
und kann ebenso zur Bestimmung von hochauflösenden Gelände- oder Geoidmodellen beitragen.
Gesichertere Aussagen hinsichtlich der bestimmten Relativbewegungen sind nur durch eine weitere Großkampagne
möglich. Dies würde auch die Nutzung von vorhandenem, bisher ungenutztem Beobachtungsmaterial aus Niedrigelevationen
(E < 10°) ermöglichen und somit gleichzeitig zur Dekorrelation bspw. der Neutrosphärenmodellierung und
den geschätzten Stationshöhen beitragen; jedoch nur bei gleichzeitiger korrekter Handhabung aller anderen, die
horizontnah erfassten GPS-Signale beeinflussenden Faktoren (z.B. Empfangsantennenmodell, Mehrwegeeinfluss). Im
Rahmen solcher Kampagnen sollte simultan zu GPS-Beobachtungen auf die repräsentative und gut aufgelöste Registrierung
von meteorologischer Zusatzinformation geachtet werden. Bei anschließenden künftigen GPS-Auswertungen
sollte zusätzlich zu den innerhalb der vorliegenden Arbeit untersuchten Faktoren der Einfluss atmosphärischer
Auflastgezeiten Berücksichtigung finden.
Im Rahmen einer solchen in der Zukunft durchgeführten GNSS-Kampagne könnte von Modifikationen des GPS sowie
der Etablierung des Europäischen Navigationssystems GALILEO profitiert werden. Durch beide GNSS-Erweiterungen
wird v.a. ein Einfluss auf die Quantität und die Qualität von verfügbaren GNSS-Beobachtungen ausgeübt. Es wird erwartet,
dass sich daraus bspw. eine verbesserte atmosphärische Modellbildung ergibt und eine Reduktion des Einflusses
199