Monitorowanie systemu ASG-EUPOS i wyrównanie współrzędnych stacji z lat

Transkrypt

1 Monitorowanie systemu ASG-EUPOS i wyrównanie współrzędnych stacji z lat Mariusz Figurski, Karolina Szafranek, Andrzej Araszkiewicz Centrum Geomatyki Stosowanej WAT Warszawa

2 PODSTAWOWE ZADANIA SIECI ASG-EUPOS: - Wsparcie dla pomiarów satelitarnych (technologia różnicowa): - stacje referencyjne w post-processingu; - usługi czasu rzeczywistego; monitorowanie w czasie rzeczywistym - Realizacja systemu odniesień przestrzennych ETRS 89 współrzędne i prędkości stacji wyznaczone na podstawie kumulowania rozwiązań z długiego przedziału czasu

3 Moduły opracowania sieci i monitorowania współrzędnych stacji systemu w czasie prawierzeczywistym umożliwią: - ocenę bieżącej pracy stacji systemu i jego niezawodności poprawiając tym samym wiarygodność pomiarów wykonywanych z wykorzystaniem systemu ASG-EUPOS; - bieżącą kontrolę realizacji systemu ETRS 89 na terenie Polski; - analizę czynników negatywnie wpływających na funkcjonowanie poszczególnych stacji GNSS; - szybką reakcję na potencjalne nieprawidłowości w działaniu stacji; - analizy geofizyczne i geodynamiczne.

4 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Łączenie rozwiązań (CATREF) Można wyróżnić trzy różne metody łączenia: na poziomie - parametrów, - układów równań normalnych - obserwacji. ZWIĘKSZANIE SPÓJNOŚCI Wybrane operacje łączenia: składanie (stacking), eliminacja parametrów, nakładanie ograniczeń. NAKŁADANIE WARUNKÓW NA PARAMETRY, PODEJŚCIE MC (MINIMALNE OGRANICZENIA WARUNKI NARZUCANE NA PARAMETRY HELMERTA)

5 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Łączenie równań normalnych z wykorzystaniem składania (stacking) - uwspólnianie parametrów występujących w łączonych układach równań normalnych Łączenie rozwiązań (CATREF) W przypadku opracowania ASG-EUPOS łączenie rozwiązań to wyznaczenie rozwiązań skumulowanych (wartości współrzędnych poszczególnych stacji) na podstawie wielu rozwiązań dla różnych epok. t t k t n

6 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Łączenie rozwiązań (CATREF) Relacja między TRF 1 i TRF 2 transformacja Helmerta Z 1 R Z T X 1 R X O 1 R Y Y 1 TRANSLACJA T SKALA D ROTACJA R X Y Z X Y T T X D R Y Z X Z T R R D Z 2 1 Z Y X R D Z R Y R X Y 1

7 Łączenie rozwiązań (CATREF) DANE WYNIKI - zbiór S rozwiązań SINEX (tygodniowe): współrzędne i prędkości stacji: i i i i i i i xs, ys, zs, x s, y s, z s ts s 1,.., S pełne macierze wariancyjnokowariancyjne: s - współrzędne na epokę t 0 i prędkości N punktów wyrażone x w układzie kombinowanym i, y i, z i, x, y - 7 parametrów transformacji i ich zmiany w czasie pomiędzy każdym kolejnym TRF k a TRF kombinowanym i i, z i i 1,.., N

8 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS ASG_G1683ITRF.SSC ASG_G1683ETRF.SSC

9 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Prędkości stacji ASG-EUPOS odniesione do układu ITRF2008 (2011.0)

10 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Prędkości stacji ASG-EUPOS odniesione do układu ETRF2000 (2011.0)

11 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Stacje wykazujące ruchy lokalne

12 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Średnia wartość zmian współrzędnych (ETRF2000) dla stacji ASG-EUPOS wynosi: 0.6 mm/rok W przypadku wykorzystania epoki 2005 jako epoki odniesienia otrzymamy różnice rzędu: 4.1 mm dla współrzędnych wyznaczonych w bieżącej epoce (2012.3).

13 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Borowiec (BOR1) Epoka odniesienia:

14 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Łomża (LOMZ) Epoka odniesienia:

15 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Wodzisław (WODZ) Epoka odniesienia:

16 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Różnice pomiędzy współrzędnymi poziomymi stacji ASG-EUPOS wyrażonymi na epokę i

17 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Porównanie współrzędnych ASG-EUPOS z EPN ASG-EUPOS ETRF2000 (2005.0) EPN ETRF2000 (2005.0) + 1 cm ASG-EUPOS ETRF2000 (2011.0) EPN ETRF2000 ( > ) + 1 cm

18 WYRÓWANIE WSP. STACJI ASG-EUPOS Porównanie współrzędnych ASG-EUPOS z EPN ASG-EUPOS ETRF2000 (2005.0) EPN ETRF2000 (2005.0) Średnie różnice: X = 4 mm Y = 2 mm Z = 6 mm ASG-EUPOS ETRF2000 (2011.0) EPN ETRF2000 ( > ) Średnie różnice: X = 6 mm Y = 1 mm Z = 7 mm

19 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS (dobowe rozwiązania XYZ) Stacje, których rozwiązania dobowe zawsze mieściły się w założonym kryterium (1 cm względem rozwiązania skumulowanego - referencyjnego).

20 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS Dobowe rozwiązania XYZ stacji BOGI (Borowa Góra) Stacje, których rozwiązania dobowe zawsze mieściły się w założonym kryterium (1 cm względem rozwiązania skumulowanego - referencyjnego).

21 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS (dobowe rozwiązania XYZ) Stacje, których niektóre rozwiązania nieznacznie przekraczały założone kryterium (bez znaczenia w kontekście długiego okresu obserwacyjnego).

22 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS Dobowe rozwiązania XYZ stacji BIAL (Białystok) Stacje, których rozwiązania dobowe zawsze mieściły się w założonym kryterium (1 cm względem rozwiązania skumulowanego - referencyjnego).

23 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS (dobowe rozwiązania XYZ) Stacje, na których wystąpiły rozwiązania przekraczające założone kryterium, ale zostało to spowodowane wymianą sprzętu.

24 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS Dobowe rozwiązania XYZ stacji WODZ (Wodzisław Śląski) Stacje, na których wystąpiły rozwiązania przekraczające założone kryterium, ale zostało to spowodowane wymianą sprzętu.

25 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS (dobowe rozwiązania XYZ) Stacje, których pojedyncze rozwiązania znacząco (co najmniej dwukrotnie) przekroczyły założone kryterium.

26 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS Dobowe rozwiązania XYZ stacji MYSZ (Myszków) Stacje, których pojedyncze rozwiązania znacząco (co najmniej dwukrotnie) przekroczyły założone kryterium.

27 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS (dobowe rozwiązania XYZ) Stacje, na których znaczna liczba rozwiązań przekroczyła założone kryterium (np. efekt związany z odbiciem sygnału od pokryw śnieżnej).

28 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS Dobowe rozwiązania XYZ stacji KLOB (Kłobuck) Stacje, na których znaczna liczba rozwiązań przekroczyła założone kryterium (np. efekt związany z odbiciem sygnału od pokryw śnieżnej).

29 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Monitorowanie współrzędnych ASG-EUPOS WNIOSKI: Dobowe rozwiązania z przeważającej większości stacji systemu ASG-EUPOS mieszczą się w założonym kryterium (1 cm względem rozwiązania referencyjnego). Ewentualne przekroczenie tego kryterium (spowodowane m.in. czynnikami środowiskowymi) nie ma większego znaczenia w kontekście realizacji systemu odniesienia przez stacje ASG-EUPOS.

30 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Na podstawie nowego Rozporządzenia RM w sprawie państwowego systemu odniesień przestrzennych: ASG-EUPOS przenosi na obszar Polski i konserwuje geodezyjny układ odniesienia PL-ETRF2000 (będący realizacją ETRS89). Konserwacja układu odniesienia ciągła lub okresowa kontrola stałości wyznaczanych współrzędnych (wektorów położenia i prędkości) punktów podstawowej osnowy geodezyjnej realizujących układ odniesienia.

31 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Konserwacja układu Kumulowanie rozwiązań (ITRF) T obs Rozwiązanie skumulowane wyrażone w ITRF na epokę odniesienia T k (współrzędne i prędkości) Transformacja wg Memo Rozwiązanie skumulowane wyrażone w ETRF na epokę odniesienia T k

32 MONITOROWANIE SYSTEMU ASG-EUPOS Konserwacja układu Kumulowanie rozwiązań (ITRF) T obs Przeliczenie na epokę odniesienia Tk Rozwiązanie skumulowane wyrażone w ITRF na epokę odniesienia T k (współrzędne i prędkości) Tk Transformacja wg Memo Przeliczenie na ETRF (wg Memo ) Tk Rozwiązanie skumulowane wyrażone w ETRF na epokę odniesienia T k

33 PODSUMOWANIE I WNIOSKI Podsumowanie i wnioski Wyznaczone rozwiązanie skumulowane (współrzędne i prędkości stacji ASG-EUPOS) mogą stanowić stabilny układ odniesienia. Współrzędne stacji EPN wyznaczone w prezentowanym opracowaniu są zgodne z oficjalnymi współrzędnymi EPN na poziomie 1 cm. Na podstawie monitorowania współrzędnych wszystkich stacji ASG-EUPOS stwierdzono, że dobowe rozwiązania nie różnią się od wartości przyjętych za referencyjne o więcej niż 1 cm. Ewentualne przekroczenie tego kryterium jest związane z czynnikami środowiskowymi i nie powinno wpływać negatywnie na stabilność układu odniesienia. Na podstawie ponad 3-letnich obserwacji można wyznaczyć wiarygodne wartości prędkości stacji ASG- EUPOS.