Działalność polskich Centrów Analiz w zadaniach EUREF

Transkrypt

1 Działalność polskich Centrów Analiz w zadaniach EUREF T. Liwosz 1, A. Araszkiewicz 2, M. Figurski 2, K. Szafranek 2 1 Politechnika Warszawska 2 Wojskowa Akademia Techniczna Seminarium Realizacja osnów geodezyjnych a problemy geodynamiki Grybów, 25 września 2014

2 EUREF EUREF jest Podkomisją Międzynarodowej Asocjacji Geodezji (IAG) ds. układów odniesienia dla Europy, która wchodzi w skład Podkomisji 1.3 Regionalne Układy Odniesienia. Podkomisja 1.3 jest natomiast częścią Komisji 1 IAG Układy Odniesienia. Podkomisja EUREF została powołana w 1987 roku podczas Generalnego Zgromadzenia Międzynarodowej Unii Geodezji i Geofizyki w Vancouver. Wśród zadań EUREF znajduje się definicja, realizacja i utrzymanie geodezyjnego Europejskiego Systemu Odniesienia ETRS89. Realizacja ETRS89 odbywa się poprzez sieć permanentnie obserwujących stacji referencyjnych GNSS EUREF Permanent Network (EPN)

3 EPN EUREF Permanent Network Struktura EPN: sieć stacji śledzących GNSS centra danych EPN Lokalne Centra Analiz (LAC) Koordynatorzy produktów EPN Koordynator Centrów Analiz i Centrum Kombinacji rozwiązań LAC (EPN ACC) Koordynator Układu Odniesienia Koordynator Produktów Troposferycznych

4 Oficjalne produkty EPN 1 Pozycje stacji EPN oraz wektory prędkości współrzędne wyznaczane na podstawie obserwacji z jednej doby (dobowe) do codziennego szybkiego monitoringu stacji EPN współrzędne wyznaczane z okresu 1 tygodnia (tygodniowe): realizacja ETRS89 rozwiązanie długookresowe, na podstawie rozwiązań tygodniowych: oficjalna realizacja ETRS89 (rozwiązanie uaktualniane co 15 tygodni) 2 Opóźnienie troposferyczne w zenicie

5 EPN EUREF Permanent Network Aktualnie sieć EPN składa się z 257 stacji GNSS

6 Centra Analiz EUREF Akronim Agencja Kraj Rodzaj ASI Italian Space Agency, Space Geodesy Center Italy LAC BEK Bayerische Akademie der Wissenschaften Germany LAC BKG Bundesamt fuer Kartographie und Geodaesie Germany LAC COE Center for Orbit Determination in Europe Switzerland LAC IGE Instituto Geografico Nacional Spain LAC IGN Institut Geographique National France LAC LPT Bundesamt fuer Landestopografie (swisstopo) Switzerland LAC MUT Military University of Technology Poland LAC NKG Nordic Geodetic Commision Sweden LAC OLG Austrian Academy of Sciences Austria LAC RGA Republic Geodetic Authority Serbia LAC ROB Royal Observatory of Belgium Belgium LAC SGO FOMI Satellite Geodetic Observatory Hungary LAC SUT Slovak University of Technology Bratislava Slovakia LAC UPA Universita di Padova Italy LAC WUT Warsaw University of Technology Poland LAC GOP Geodetic Observatory Pecny Czech Republic DAC

7 Rutynowe obliczenia LAC Aktualnie Centra Analiz EPN dostarczają następujące produkty: 1 Finalne uaktualnienie raz w tygodniu, produkt obowiązkowy tygodniowe wyznaczenia współrzędnych (LACWWWW7.SNX) dobowe wyznaczenia współrzędnych (LACWWWWD.SNX) wartości opóźnienia troposferycznego w zenicie (LACWWWWD.SNX) 2 Szybkie (Rapid) uaktualnienie raz na dobę, produkt zalecany szybkie dobowe wyznaczenia współrzędnych (LACWWWWDR.SNX) szybkie wielodniowe rozwiązania (dedykowana strona internetowa EPN CB) 3 W czasie prawie rzeczywistym (Ultra-Rapid) uaktualnienie co godzinę, produkt opcjonalny

8 EPN Reprocessing Oprócz produktów rutynowych, okresowo, wykonywany jest reprocessing obserwacji GNSS zarejestrowanych na stacjach EPN z okresu od 1996 do chwili obecnej. Reprocessing ma na celu uaktualnienie produktów finalnych poprzez ponowne, spójne opracowanie danych historycznych według najnowszych startegii obliczeniowych i dostępnych modeli. EPN-Repro1: LAC wyniki dostępne w 2011, 2012 EPN-Repro2: , wyniki w 2015 (3 LAC) 3 LAC wyniki spodziewane w 2015

9 Lokalne Centra Analiz EUREF produkty Akronim Software Produkty #sta ASI GIPSY-OASIS II F R N R2 47 BEK Bernese 5.2 F R 80 BKG Bernese 5.2 F R N 90 COE Bernese 5.2 F 43 GOP Bernese 5.2 R2 IGE Bernese 5.2 F R 64 IGN Bernese 5.2 F R 63 LPT Bernese 5.2 F (R) N 50 MUT Bernese 5.2 F R2 134 NKG Bernese 5.2 F 61 OLG Bernese 5.2 F 93 RGA Bernese 5.2 F 54 ROB Bernese 5.2 F R 63 SGO Bernese 5.2 F R 41 SUT Bernese 5.0 F 46 UPA Bernese 5.2 F R 43 WUT Bernese 5.2 F R 98

10 Lokalne Centrum Analiz MUT EPN LAC MUT EPN LAC: software: BSW stacje (mapa ) Wyniki finalne: współrzędne tygodniowe Repro-2: współrzędne dobowe troposfera współrzędne tygodniowe współrzędne dobowe troposfera

11 Lokalne Centrum Analiz WUT EPN LAC WUT EPN LAC: software: BSW stacji (mapa ) Wyniki finalne: współrzędne tygodniowe współrzędne dobowe troposfera Wyniki szybkie (automatyczne, codziennie od 2010): GPS (19 stacji) GNSS (79 stacji) KELY, NYA1 and THU3 outside the map współrzędne dobowe

12 Przykłady podsieci EPN ASI NKG IGE ROB T. Liwosz, A. Araszkiewicz, M. Figurski, K. Szafranek Działalność polskich LAC w EUREF

13 Koordynator Centrów Analiz EPN W maju 2013 konsorcjum Wojskowej Akademii Technicznej i Politechniki Warszawskiej zostało wybrane jako nowy Koordynator Centrów Analiz EPN (EPN ACC). Oficjalnie, obowiązki Koordynatora zostały przejęte z początkiem 2014 roku. Zadania EPN ACC: Kombinacja rozwiązań LAC (rutynowych i reprocessing) Monitorowanie rozwiązań LAC (spójność rozwiązań i strategii obliczeniowych) Udział w ustalaniu strategii obliczeniowych Prace związane z reorganizacją zadań LAC

14 Nowe wytyczne opracowania obserwacji W listopadzie 2013 roku wydane zostały nowe wytyczne odnośnie opracowania obserwacji GNSS dla LAC (Guidelines for EPN Analysis Centres). Najważniejsze zmiany to: dostosowanie strategii do IGS (IGS Repro-2) dostosowanie modeli do zaleceń podanych w konwencji IERS2010 włączenie obserwacji GLONASS funkcje odwzorowawcze dla opóźnienia troposferycznego: GMF, VMF stosowanie poprawek jonosferycznych wyższych rzędów stosowanie poprawek PCV (Phase Center Variations) właściwych dla danego systemu (GPS, GLONASS)

15 Kombinacje rozwiązań LAC Zadania związane z kombinacją wyników LAC to: kombinacje finalnych współrzędnych (tygodniowych i dobowych): WAT kombinacje szybkich współrzędnych dobowych: PW kombinacje współrzędnych w czasie prawie rzeczywistym: PW kombinacje współrzędnych Repro-2: WAT i PW

16 Kombinacje rozwiązań LAC Procedura kombinowania wyników dostarczanych przez LAC: 1 Konwersja plików SINEX do formatu Bernese (równania normalne) oraz usunięcie warunków związanych z definicją układu odniesienia 2 Iteracyjne łączenie rozwiązań LAC wraz z usuwaniem wyników odstających 3 Weryfikacja współrzędnych stacji referencyjnych aktualnie układ odniesienia definiowany przy użyciu NNT MC względem IGb08 weryfikcja przy pomocy transformacji Helmerta Oprogramowanie używane do kombinacji: Bernese GNSS Software (wersja 5.2)

17 Kombinacja finalna EPN (1) kombinowane współrzędne tygodniowe: oficjalne chwilowe współrzędne stacji EPN używane do tworzenia rozwiązania wieloletniego będącego oficjalną realizacją ETRS89 17 LAC dostarcza wyników współrzędnych dla swojej podsieci opóźnienie: 5 tygodni Wyniki kombinacji: współrzędne wraz z macierzą kowariancyjną w formacie SINEX: eurwwww7.snx raport z kombinacji: eurwwww7.sum Produkty dostępne na ftp://igs.bkg.bund.de/euref/products/

18 Kombinacja finalna EPN (2) składowa horyzontalna składowa wysokościowa źródło:

19 Kombinacja finalna EPN (3) RMS tygodniowych wyników LAC względem kombinacji EPN źródło:

20 Kombinacja finalna EPN (4) WRMS kombinacji tygodniowych EPN względem rozwiązania długookresowego dane wejściowe: tygodniowe kombinacje EPN ( ) WRMS (mm) N E U

21 Kombinacja rapid (1) Monitorowanie zmian współrzędnych stacji EPN opóźnienie 1 dzień aktualnie wyniki szybkie wykonuje tylko 9 LAC Metadane zawarte w plikach SINEX każdego LAC sprawdzane względem plików log stacji oraz pliku ANTEX EPN (parametry centrów fazowych anten PCO) w razie problemów do LAC stacje problematyczne usuwane z kombinacji (jeśli rozwiązanie nie zostanie poprawione) Wyniki kombinacji: współrzędne wraz z macierzą kowariancyjną w formacie SINEX: eurwwwwdr.snx raport z kombinacji: eurwwwwdr.sum Produkty dostępne na ftp://igs.bkg.bund.de/euref/products/

22 Kombinacja rapid (2) monitorowanych ok. 95% stacji EPN (przykładowa mapa dla 28 dni) %

23 Kombinacja rapid (3) niestety z uwagi na małą liczbę LAC ponad 50% stacji liczonych tylko przez 1 2 LAC (przykład dla 1 dnia) 70 No. LACs:

24 Kombinacja rapid (4) 10 Liczba LAC 250 Liczba stacji tydz. GPS tydz. GPS

25 Kombinacja rapid (5) WRMS kombinacji szybkich (rapid) EPN względem rozwiązania długookresowego dane wejściowe: szybkie dobowe kombinacje EPN ( ) N E WRMS (mm) U

26 Kombinacje NRT Monitorowanie współrzędnych stacji w czasie prawie rzeczywistym Opoźnienie: 1-2 godziny Wyników dostarczają 3 LAC Metadane zawarte w plikach SINEX każdego LAC sprawdzane względem plików log stacji oraz pliku ANTEX EPN (parametry centrów fazowych anten PCO) stacje problematyczne usuwane z kombinacji Wyniki kombinacji: współrzędne wraz z macierzą kowariancyjną w formacie SINEX: eurwwwwd HH.snx Produkty dostępne na ftp://igs.bkg.bund.de/euref/products/wwww/nrtd

27 EPN Reprocessing: Repro-2 Drugi reprocessing EPN (Repro-2) obejmuje ponowną analizę obserwacji GNSS począwszy od 1996 roku do końca 2013 roku. W Repro-2 uczestniczą 3 LAC: ASI (GIPSY OASIS) obliczenia ukończone GOP (Bernese GNSS Software) wyniki gotowe na początku 2015 MUT (GAMIT) obliczenia w trakcie

28 EPN Reprocessing: Repro-2 Benchmark test rozwiązań 3 LAC dla okresu 4 tygodni Translation [m] 0,10 0,05 0,00-0,05-0,10 0,10 0,05 0,00-0,05-0,10 0,10 0,05 0,00-0,05-0,10 Rotation [ ] 0,003 0,002 0,001 0,000-0,001-0,002-0,003 0,003 0,002 0,001 0,000-0,001-0,002-0,003 0,003 0,002 0,001 0,000-0,001-0,002-0,003 Scale [ppm] 0,004 0,002 0,000-0,002-0,004 RMS [m] 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 0,000 BENCHMARK CAMPAIGNE 2014 Helmert transformation parameters between three solutions and the combined solution. MUT (GAMIT) BEK (BERNESE) ASI (GIPSY-OASIS)

29 Podsumowanie i planowane zadania Zespół WAT/PW od stycznia 2014 pełni obowiązki Koordynatora Analiz EPN Tworzenie rutynowych produktów EPN Wykonanie kombinacji rozwiązań EPN LAC w projekcie Repro-2 Utrzymanie strony internetowej EPN ACC: Udział w pracach związanych z reorganizacją zadań LAC Testowanie kombinacji rozwiązań EPN LAC przy użyciu alternatywnych programów