Modelowanie stanu atmosfery z obserwacji GNSS i meteorologicznych

Podobne dokumenty
Moduł modelowania i predykcji stanu troposfery projekt ASG+ Budowa modułów wspomagania serwisów czasu rzeczywistego systemu ASG-EUPOS

1. (2015) 156, 29-42, IF=3.377,

Przedstawiona rozprawa doktorska stanowi spójny tematycznie zbiór czterech artykułów opublikowanych w recenzowanych czasopismach naukowych:

Estymacja opóźnienia troposferycznego z obserwacji GNSS na potrzeby meteorologii i pozycjonowania GNSS

ZAŁOŻENIA BUDOWY MODUŁÓW OPRACOWANIA SIECI ASG-EUPOS I MONITOROWANIA WSPÓŁRZĘDNYCH STACJI SYSTEMU W CZASIE PRAWIE-RZECZYWISTYM

METEOROLOGIA GNSS. Modelowanie stanu troposfery z wykorzystaniem obserwacji GNSS i meteorologicznych.

ZAŁOŻENIA I STAN AKTUALNY REALIZACJI

Moduły ultraszybkiego pozycjonowania GNSS

Przedstawiona rozprawa doktorska stanowi spójny tematycznie zbiór trzech artykułów opublikowanych w czasopismach naukowych:

Wykorzystanie sieci ASG EUPOS w zadaniach związanych z realizacją systemu odniesień przestrzennych

APLIKACYJNE WYKORZYSTANIE SIECI STACJI REFERENCYJNYCH GNSS

AKTUALNY STAN REALIZACJI PROJEKTU ASG+

Powierzchniowe systemy GNSS

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Instytut Geodezji i Geoinformatyki. Zastosowanie techniki GPS w badaniu troposfery

Integracja stacji referencyjnych systemu ASG-EUPOS z podstawową osnową geodezyjną kraju

SERWIS INTERAKTYWNEGO MONITOROWANIA WSPÓŁRZĘDNYCH STACJI SIECI ASG-EUPOS

Wyznaczenie parametrów opóźnienia troposferycznego dla stacji referencyjnej GNSS

Analiza IWV wyznaczonego z wysoką rozdzielczością czasową z obserwacji GNSS w programie G-Nut/Tefnut case study

Estymacja opóźnienia troposferycznego z obserwacji GNSS na potrzeby meteorologii i pozycjonowania GNSS

WIELOFUNKCYJNY SYSTEM PRECYZYJNEGO POZYCJONOWANIA SATELITARNEGO ASG-EUPOS

Badania dokładności pozycjonowania techniką PPP w zależności od długości sesji obserwacyjnej oraz wykorzystanych systemów pozycjonowania satelitarnego

Podstawowa osnowa trójwymiarowa jako realizacja ETRS-89

Wstępne wyniki opracowania kampanii GNSS Integracja stacji referencyjnych systemu ASG- EUPOS z podstawową osnową geodezyjną kraju

GEOMATYKA program podstawowy. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Aktualne produkty jonosferyczne dla GNSS

Podstawowe pojęcia związane z pomiarami satelitarnymi w systemie ASG-EUPOS

POZGEO-2 - moduł ultraszybkiego pozycjonowania w ramach projektu ASG+

GEODEZYJNE TECHNIKI SATELITARNE W REALIZACJI UKŁADU ODNIESIENIA

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2012/2013

Analiza dokładności modeli centrów fazowych anten odbiorników GPS dla potrzeb niwelacji satelitarnej

Rok akademicki: 2018/2019 Kod: DGI s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2010/2011

Ultra szybkie pozycjonowanie GNSS z zastosowaniem systemów GPS, GALILEO, EGNOS i WAAS

Pomiary statyczne GNSS i serwisy postprocessingu: POZGEO, POZGEO D i POZGEO DF

Wpływ niezamodelowanych efektów w częstotliwościach subdobowych na stabilność rozwiązań GPS. Janusz Bogusz, Mariusz Figurski

Pomiary statyczne GNSS i serwisy postprocessingu: POZGEO, POZGEO D i POZGEO DF

Gdynia, 02 grudnia 2017

Korzyści wynikające ze wspólnego opracowania. z wynikami uzyskanymi techniką GNSS

Geotronics Polska jako dostawca nowoczesnych technologii satelitarnych GNSS firmy Trimble do zastosowań pomiarowych, infrastrukturalnych i

Precyzyjne pozycjonowanie w oparciu o GNSS

Zastosowanie pomiarów GPS do wyznaczania deformacji terenu na obszarze Głównego i Starego Miasta Gdańska

WYBRANE ELEMENTY GEOFIZYKI

OPRACOWANIE DANYCH GPS CZĘŚĆ I WPROWADZENIE DO GPS

Typowe konfiguracje odbiorników geodezyjnych GPS. dr hab. inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

Układy odniesienia i systemy współrzędnych stosowane w serwisach systemu ASG-EUPOS

Działalność polskich Centrów Analiz w zadaniach EUREF

SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE WYKŁAD 12

prof. Cezary SPECHT Gdańsk r.

ASG EUPOS w państwowym systemie odniesień przestrzennych

Monitorowanie systemu ASG-EUPOS i wyrównanie współrzędnych stacji z lat

Badanie dokładności serwisów precyzyjnego pozycjonowania systemu ASG-EUPOS

ASG-EUPOS W TERENACH PRZYGRANICZNYCH 1

Pomiary różnicowe GNSS i serwisy czasu rzeczywistego: NAWGEO, KODGIS, NAWGIS

Tel. (71) ,

Precyzyjne pozycjonowanie multi-gnss, meteorologia GNSS oraz modelowanie orbit Galileo w grupie badawczej GNSS&Meteo UP we Wrocławiu

Pozyskiwanie Numerycznego Modelu Terenu z kinematycznych pomiarów w GPS

ANALIZA SZEREGÓW CZASOWYCH WSPÓŁRZĘDNYCH LOKALNEJ STACJI REFERENCYJNEJ KRUR W KRAKOWIE

Katedra Geodezji Satelitarnej i Nawigacji. Geodezja i geoinformatyka

Wykorzystanie serwisu ASG-EUPOS do badania i modyfikacji poprawek EGNOS na obszarze Polski

ASG-EUPOS wielofunkcyjny system precyzyjnego pozycjonowania i nawigacji w Polsce

SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE WYKŁAD 4

Sprawozdanie techniczne

Moduł postprocessingu GPS w systemie GEONET (poster)

Problem testowania/wzorcowania instrumentów geodezyjnych

Differential GPS. Zasada działania. dr inż. Stefan Jankowski

Wpływ długości sesji pomiarowej na dokładność wyznaczania pozycji w pomiarach statycznych GPS

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH STUDIA STACJONARNE PIERWSZEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2010/11

Badania wpływu charakterystyki dokładnościowej korekt różnicowych na poprawne wyznaczenie nieoznaczoności w pozycjonowaniu GNSS-RTK

Systemy pozycjonowania i nawigacji Navigation and positioning systems

Moduł modelowania i predykcji stanu jonosfery

Wybrane aspekty analizy stochastyczności trendu długookresowego w obserwacjach geodezyjnych

ASG-EUPOS i podstawowa osnowa geodezyjna w Polsce

ASG-EUPOS system wspomagania pomiarów satelitarnych i nawigacji

Tomasz Andrzej Hadaś

OCENA STOPNIA INTEGRACJI POLSKICH STACJI REFERENCYJNYCH SYSTEMU ASG-EUPOS Z WYBRANYMI STACJAMI W STREFIE PRZYGRANICZNEJ

ZESZYTY NAUKOWE WYDZIAŁU ETI POLITECHNIKI GDAŃSKIEJ Nr 6 Seria: Technologie Informacyjne 2008

TECHNOLOGIE. Artykuł recenzowany: Kontrola zasobu geodezyjnego z wykorzystaniem systemu ASG-EUPOS na przykładzie powiatu bolesławieckiego

R E C E N Z J A. rozprawy doktorskiej mgr inż. Jakuba Kality pt: Analysis of factors that influence the quality of precise point positioning method

Współczesne problemy sieci geodezyjnych Problem aktualności współrzędnych katalogowych ASG-EUPOS

Janusz Bogusz 1), Bernard Kontny 2)

Zmierzch statycznego układu odniesienia w geodezji. Karolina Szafranek, Andrzej Araszkiewicz, Mariusz Figurski

Magdalena Oleszczuk Wielofunkcyjny system stacji referencyjnych ASG. Acta Scientifica Academiae Ostroviensis nr 30, 69-75

WYKORZYSTANIE WIRTUALNYCH STACJI SYSTEMU ASG-EUPOS DO WYZNACZANIA WYSOKOŚCI W STATYCZNYCH POMIARACH GPS 1

Analiza współrzędnych środka mas Ziemi wyznaczanych technikami GNSS, SLR i DORIS oraz wpływ zmian tych współrzędnych na zmiany poziomu oceanu

dr Mariola Tracz dr Radosław Uliszak Nowe środki dydaktyczne w nauczaniu-uczeniu się przyrody i geografii

WPŁYW KĄTA ODCIĘCIA HORYZONTU NA WYZNACZANIE POZYCJI W TRYBIE RTN GNSS Z SIECIĄ TPI NETPRO ORAZ VRSNET

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2010/11

Geodezja i Kartografia I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Źródła błędów w pomiarach GNSS (na podstawie Bosy J., 2005) dr inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

WYKORZYSTANIE PROGRAMU TRIMBLE RTX-PP DO WYZNACZENIA WSPÓŁRZĘDNYCH STACJI REFERENCYJNEJ

(Slant delay mesoscale functions)

Lp. Promotor Temat Dyplomant 1. Dr inż. A. Dumalski. Badanie dokładności użytkowej niwelatora cyfrowego 3. Dr inż. A. Dumalski

Wykorzystanie systemu EGNOS w nawigacji lotniczej w aspekcie uruchomienia serwisu Safety-of-Life

Ziemski układ odniesienia: UKŁADY ODNIESIENIA I PODSTAWY GEODEZJI

WPŁYW DŁUGOŚCI CZASU POMIARU TECHNIKĄ RTK GPS W SYSTEMIE ASG-EUPOS NA DOKŁADNOŚĆ WYZNACZANIA WSPÓŁRZĘDNYCH PUNKTU

TRANSCOMP XV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Procedura obliczeniowa zakładania osnowy pomiarowej dwufunkcyjnej odbiornikami AZUS Star i AZUS L1Static

System ASG-EUPOS stan dzisiejszy i perspektywy rozwoju

Pomiary różnicowe GNSS i serwisy czasu rzeczywistego: NAWGEO, KODGIS, NAWGIS. Artur Oruba specjalista administrator systemu ASG-EUPOS

Wykorzystanie programu GAPS do pozycjonowania kinematycznego

Transkrypt:

Modelowanie stanu atmosfery z obserwacji GNSS i meteorologicznych Jarosław BOSY (1) Witold ROHM (1,2) Jan KAPŁON (1) Jan SIERNY(1) Tomasz HADAŚ (1) Karina WILGAN (1) (1) Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu (2) Royal Melbourne Institute of Technology, Australia PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 1/45

Skład osobowy Wprowadzenie Zespół Motywacja geodezyjna Motywacja meteorologiczna Model stanu troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 2/45

Motywacja geodezyjna Wprowadzenie Zespół Motywacja geodezyjna Motywacja meteorologiczna Model stanu troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 3/45

Motywacja meteorologiczna Wprowadzenie Zespół Motywacja geodezyjna Motywacja meteorologiczna Model stanu troposfery Meteorologia GNSS jest to zdalne sondowanie atmosfery w wykorzystaniem sygnałów GNSS. Ciągłe obserwacje z odbiorników GNSS stanowią doskonałe narzędzie do badania atmosfery ziemskiej. Istnieje wiele zastosowań meteorologii GNSS : PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 4/45

Motywacja meteorologiczna Wprowadzenie Zespół Motywacja geodezyjna Motywacja meteorologiczna Model stanu troposfery Meteorologia GNSS jest to zdalne sondowanie atmosfery w wykorzystaniem sygnałów GNSS. Ciągłe obserwacje z odbiorników GNSS stanowią doskonałe narzędzie do badania atmosfery ziemskiej. Istnieje wiele zastosowań meteorologii GNSS : Klimatologia - duża ilość jednolitych stacji, równomiernie rozłożonych, 15 letnie ciągi obserwacyjne. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 4/45

Motywacja meteorologiczna Wprowadzenie Zespół Motywacja geodezyjna Motywacja meteorologiczna Model stanu troposfery Meteorologia GNSS jest to zdalne sondowanie atmosfery w wykorzystaniem sygnałów GNSS. Ciągłe obserwacje z odbiorników GNSS stanowią doskonałe narzędzie do badania atmosfery ziemskiej. Istnieje wiele zastosowań meteorologii GNSS : Klimatologia - duża ilość jednolitych stacji, równomiernie rozłożonych, 15 letnie ciągi obserwacyjne. Meteorologia synoptyczna - Opóźnienia troposferyczne jako dodatkowe dane dla modeli NWP. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 4/45

Motywacja meteorologiczna Wprowadzenie Zespół Motywacja geodezyjna Motywacja meteorologiczna Model stanu troposfery Meteorologia GNSS jest to zdalne sondowanie atmosfery w wykorzystaniem sygnałów GNSS. Ciągłe obserwacje z odbiorników GNSS stanowią doskonałe narzędzie do badania atmosfery ziemskiej. Istnieje wiele zastosowań meteorologii GNSS : Klimatologia - duża ilość jednolitych stacji, równomiernie rozłożonych, 15 letnie ciągi obserwacyjne. Meteorologia synoptyczna - Opóźnienia troposferyczne jako dodatkowe dane dla modeli NWP. Nowcasting - Opóźnienia troposferyczne jest standardowym produktem czasu rzeczywistego używanym jako syntetyczny miernik stanu atmosfery. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 4/45

Motywacja meteorologiczna Wprowadzenie Zespół Motywacja geodezyjna Motywacja meteorologiczna Model stanu troposfery Meteorologia GNSS jest to zdalne sondowanie atmosfery w wykorzystaniem sygnałów GNSS. Ciągłe obserwacje z odbiorników GNSS stanowią doskonałe narzędzie do badania atmosfery ziemskiej. Istnieje wiele zastosowań meteorologii GNSS : Klimatologia - duża ilość jednolitych stacji, równomiernie rozłożonych, 15 letnie ciągi obserwacyjne. Meteorologia synoptyczna - Opóźnienia troposferyczne jako dodatkowe dane dla modeli NWP. Nowcasting - Opóźnienia troposferyczne jest standardowym produktem czasu rzeczywistego używanym jako syntetyczny miernik stanu atmosfery. 4D Monitorowanie - Opóźnienie troposferyczne jest wykorzystywane do budowy modelu tomografii celem opisu przestrzennych i czasowych właściwości troposfery nad siecią odbiorników GNSS. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 4/45

Metodyka Wprowadzenie Zespół Motywacja geodezyjna Motywacja meteorologiczna Model stanu troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 5/45

Schemat modelu stanu troposfery Zespół Motywacja geodezyjna Motywacja meteorologiczna Model stanu troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 6/45

Obserwacje GNSS Przetwarzanie danych GNSS Wyniki GBAS - Active GeodeticNetwork ASG-EUPOS ASG-EUPOS - 2012: PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 7/45

Obserwacje GNSS Przetwarzanie danych GNSS Wyniki GBAS - Active GeodeticNetwork ASG-EUPOS ASG-EUPOS - 2012: 78 Polskie stacje referencyjne GPS; PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 7/45

Obserwacje GNSS Przetwarzanie danych GNSS Wyniki GBAS - Active GeodeticNetwork ASG-EUPOS ASG-EUPOS - 2012: 78 Polskie stacje referencyjne GPS; 22 Polskie stacje referencyjne GPS/GLONASS; PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 7/45

Obserwacje GNSS Przetwarzanie danych GNSS Wyniki GBAS - Active GeodeticNetwork ASG-EUPOS ASG-EUPOS - 2012: 78 Polskie stacje referencyjne GPS; 22 Polskie stacje referencyjne GPS/GLONASS; 22 Zagraniczne stacje referencyjne EUPOS; PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 7/45

Obserwacje GNSS Przetwarzanie danych GNSS Wyniki GBAS - Active GeodeticNetwork ASG-EUPOS ASG-EUPOS - 2012: 78 Polskie stacje referencyjne GPS; 22 Polskie stacje referencyjne GPS/GLONASS; 22 Zagraniczne stacje referencyjne EUPOS; 15 Polskie stacje referencyjne włączone do sieci EUREF Permanent Network. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 7/45

Model ZTD z obserwacji GNSS - IGGHZ-G Obserwacje GNSS Przetwarzanie danych GNSS Wyniki Schemat procesu obliczeniowego podwójnych różnic Tab. 1. Charakterystyka strategii L5/L3 Układ współrzędnych ITRF 2008 (na epokę pomiaru) Średnia liczba przetworzonych stacji 114 Długość okna obserwacyjnego 12 godz. model ZTD a priori/funkcja mapująca Saastamoinen/Dry Niell Estymowany model ZTD Wet Niell Model jonosfery CODE ultra-rapid Rozwiązanie nieoznaczoności wide-lane (L5) & narrow-lane (L3) Średni procent wyznaczonych nieozn. 94% (L5) & 86% (L3) PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 8/45

Obserwacje GNSS Przetwarzanie danych GNSS Wyniki Wyniki dla 12-to godzinnego okna obserwacyjnego Statystyka porównania rozwiązań ZTD NRT - IGGHZ-G z rozwiązaniem WAT Rapid dla stacji ASG-EUPOS. Wypełniony na biało prostokąt oznacza odchylenie standardowe ZTD, linia przerywana zakres uzyskanych wartości PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 9/45

Obserwacje GNSS Przetwarzanie danych GNSS Wyniki Przykładowe mapy ZTD, dzień 311, rok 2011 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 10/45

Czujniki meteorologiczne - stacje EPN Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 11/45

Czujniki meteorologiczne - stacje METAR Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 12/45

Czujniki meteorologiczne - stacje SYNOP Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 13/45

Dane meteorologiczne Wprowadzenie Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 14/45

Format danych meteorologicznych Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 15/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Numeryczny Model Prognozy Pogody (NWP) COAMPS PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 16/45

Metoda interpolacji parametrów meteorologicznych Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery (Borkowski A., Bosy J., Kontny B. Meteorological Data and Determination of Heights in Local GPS Networks - Preliminary Results. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities (EJPAU), s. Geodesy and Cartography, Vol. 5 No. 2, Wrocław 2002) PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 17/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Przykłady interpolacji parametrów meteorologicznych PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 18/45

Porównania Wprowadzenie Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery GPT PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 19/45

Porównania Wprowadzenie Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery GPT WROC PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 19/45

Wyniki Wprowadzenie Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 20/45

Wzajemna weryfikacja danych- porównanie ciśnienia Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Porównanie wartości ciśnienia dla 8 stacji EPN. Data: 14.02.2012 g. 0:00; m = 5.45hPa, σ = 11.13hPa PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 21/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Wzajemna weryfikacja danych- porównanie temperatury Porównanie wartości temperatury dla 8 stacji EPN. Data: 14.02.2012 g. 0:00; PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 m = 3.2 o C, σ = 3.8 o C 22/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Walidacja danych - porównanie ciśnienia z zewnętrznym weryfikatorem Porównanie wartości ciśnienia z dodatkowym weryfikatorem modelem GPT (Global Pressure and Temperature) dla 8 stacji EPN. Data 13.02.2012 (Model GPT ma rozdzielczość czasową dobową) PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 23/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Walidacja danych - porównanie temperatury z zewnętrznym weryfikatorem Porównanie wartości temperatury z dodatkowym weryfikatorem modelem GPT (Global Pressure and Temperature) dla 8 stacji EPN. Data 13.02.2012 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 24/45

Weryfikacja danych - porównanie metod interpolacji Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Data: 14.02.2012 g.12:00 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 25/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Analiza długich szeregów czasowych - stacja WROC (ciśnienie) Okres: 6.02.2012 g 0:00 21.10.2012 g. 23:00 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 26/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Analiza długich szeregów czasowych - stacja WROC (temperatura) Okres: 6.02.2012 g 0:00 21.10.2012 g. 23:00 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 27/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Analiza długich szeregów czasowych - stacja BPDL (ciśnienie) Okres: 6.02.2012 g 0:00 28.04.2012 g. 23.00 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 28/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Analiza długich szeregów czasowych - stacja BPDL (temperatura) Okres: 6.02.2012 g 0:00 28.04.2012 g. 23.00 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 29/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Analiza długich szeregów czasowych - stacja ZYWI (ciśnienie) Okres 6.06.2012 g.0:00 1.07.2012 g.23:00 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 30/45

Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery Analiza długich szeregów czasowych - stacja ZYWI (temperatura) Okres 6.06.2012 g.0:00 1.07.2012 g.23:00 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 31/45

Schemat funkcjonalny systemu Dane wejściowe Przetwarzanie danych meteorologicznych Wspomaganie serwisów ASG-EUPOS modelami troposfery PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 32/45

PPP strategia przetwarzania Wprowadzenie Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Bernese GPS Software (postprocessing) Rozwiązanie a-priori atm. par. ZTD model correction estimation No model none none no Saastamoinen standard atm. Saastamoinen no Estimation standard atm. Saastamoinen yes IGGHZG none GNSS (NRT) no IGGHZM meteor. dat. Saastamoinen no PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 33/45

PPP - porównanie z wynikami IGS Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 34/45

IWV - model 2D Wprowadzenie Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS IWV = ZWD ( ) 1 k 10 6 2 + k3 R w T M gdzie R w = 461.525 ± 0.003[Jkg 1 K 1 ] stała gazowa dla pary wodnej, k 2 = 24 ± 11 [K hpa 1 ], k 3 = 3.75 ± 0.03 [10 5 K 2 hpa 1 ] współczynniki refrakcji, a T M 70.2 ± 0.72 T 0 średnia ważona temperatura pary wodnej w atmosferze, T 0 temperatura na wysokości anteny GNSS. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 35/45

COST-716 Format Wprowadzenie Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Do upowszechniania wyników wybrano format COST-716 opracowany na potrzeby programu TOUGH (Targeting Optimal Use of GPS Humidity data in meteorology) (Barlag, de Haan, Offiler, 2004) ---------------------------------------------------------------------------------------------------- COST-716 V2.0a E-GVAPII BIAL 12235M001 Bialystok (Poland) TRIMBLE NETRS TRM41249.00 TZGD 53.132083 23.138750 191.393 163.157 0.000 21-NOV-2012 09:00:00 21-NOV-2012 10:39:30 IGIG BERN_V5.0 IGSULT NONE 60 60 1440 00000065-999 09 00 00 ffffffff 2345.4 1.5-9.9-9.9-9.9-9.9-9.9 999.99 999.99-9.99-9.99-9.999 0 09 59 00 ffffffff 2349.5 2.7-9.9-9.9-9.9-9.9-9.9 999.99 999.99-9.99-9.99-9.999 0 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Gdzie: ZTD mztd ZWD IWV P T RH ZTD Gradients Grad. Errors TEC 2345.4 1.5-9.9-9.9-9.9-9.9-9.9 999.99 999.99-9.99-9.99-9.999 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 36/45

Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS E-GVAP - The EUMETNET EIG GNSS water vapour programme PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 37/45

Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS E-GVAP - The EUMETNET EIG GNSS water vapour programme PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 38/45

Tomografia troposfery GNSS Wprowadzenie Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Danymi wejściowymi do tomografii GNSS są: opóżnienie troposferyczne w kierunku do satelity SWD, które są wynikami przetwarzania danych GNSS, dane meteorologiczne ze stacji naziemnych i wyniki z numerycznych modeli prognozy pogody (NWP). PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 39/45

Tomografia troposfery GNSS Wprowadzenie Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Danymi wejściowymi do tomografii GNSS są: opóżnienie troposferyczne w kierunku do satelity SWD, które są wynikami przetwarzania danych GNSS, dane meteorologiczne ze stacji naziemnych i wyniki z numerycznych modeli prognozy pogody (NWP). STD można rozłożyć na składową suchą (hydrostatyczną) SHD i mokrą SWD: STD = SHD + SWD = m d (ε)zhd + m w (ε)zwd gdzie ε kątem elewacji satelity, a m d (ε) i m w (ε) to funkcje odzwzorowujące. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 39/45

Tomografia troposfery GNSS Wprowadzenie Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Danymi wejściowymi do tomografii GNSS są: opóżnienie troposferyczne w kierunku do satelity SWD, które są wynikami przetwarzania danych GNSS, dane meteorologiczne ze stacji naziemnych i wyniki z numerycznych modeli prognozy pogody (NWP). STD można rozłożyć na składową suchą (hydrostatyczną) SHD i mokrą SWD: STD = SHD + SWD = m d (ε)zhd + m w (ε)zwd gdzie ε kątem elewacji satelity, a m d (ε) i m w (ε) to funkcje odzwzorowujące. W tomografii GNSS SWD z powyższego równania jest powiązane z refrakcyjnością dla części mokrej N w : gdzie A jest macierzą planu. SWD = A N w PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 39/45

model tomograficzny GNSS - Rozwiązania Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Model A: N w = (A T P A) + A T P SWD (A T P A) + = V S + U T gdzie P = C SWD 1 jest macierzą wag. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 40/45

model tomograficzny GNSS - Rozwiązania Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Model A: N w = (A T P A) + A T P SWD (A T P A) + = V S + U T gdzie P = C SWD 1 jest macierzą wag. Model B: N w = (A T A) + A T SWD (A T A) + = V S + U T N w = N wapriori + N w PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 40/45

Model tomograficzny GNSS - Wyniki Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Model A: N w z danych GNSS SWD (zielony) N w z modelu referencyjnego (niebieski) PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 41/45

Model tomograficzny GNSS - Wyniki Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Model A: N w z danych GNSS SWD (zielony) N w z modelu referencyjnego (niebieski) PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 41/45

Model tomograficzny GNSS - Wyniki Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Model A: N w z danych GNSS SWD (zielony) N w z modelu referencyjnego (niebieski) Model B: N w z danych GNSS SWD (zielony) N w z modelu referncyjnego (niebieski) N w z modelu a priori (różowy) PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 41/45

Model tomograficzny GNSS - Wyniki Precyzyjne pozycjonowanie GNSS Meteorologia GNSS Model tomograficzny GNSS Model A: N w z danych GNSS SWD (zielony) N w z modelu referencyjnego (niebieski) Model B: N w z danych GNSS SWD (zielony) N w z modelu referncyjnego (niebieski) N w z modelu a priori (różowy) PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 41/45

Wprowadzenie 1 Model troposfery NRT oparty o dane GNSS i meteorologiczne może być stosowany w serwisach pozycjonowania GNSS czasie rzeczywistym i post-processingu w systemach GBAS. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 42/45

Wprowadzenie 1 Model troposfery NRT oparty o dane GNSS i meteorologiczne może być stosowany w serwisach pozycjonowania GNSS czasie rzeczywistym i post-processingu w systemach GBAS. 2 Istotnym elementem w pozycjonowaniu GNSS jest fakt, że opóźnienia troposferyczne będą obliczane bezpośrednio z obserwacji, a nie jak teraz z modeli deterministycznych. Ma to szczególne znaczenie przys krótkich sesjach obserwacyjnych. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 42/45

Wprowadzenie 1 Model troposfery NRT oparty o dane GNSS i meteorologiczne może być stosowany w serwisach pozycjonowania GNSS czasie rzeczywistym i post-processingu w systemach GBAS. 2 Istotnym elementem w pozycjonowaniu GNSS jest fakt, że opóźnienia troposferyczne będą obliczane bezpośrednio z obserwacji, a nie jak teraz z modeli deterministycznych. Ma to szczególne znaczenie przys krótkich sesjach obserwacyjnych. 3 Tomograficzny model troposfery stworzony z danych GNSS i meteorologicznych może być konkurencyjny w stosunku do modeli numerycznych prognozy pogody (NWP), zwłaszcza dla nowcastingu. PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 42/45

Projekty Wprowadzenie N520 014 31/2095 Lokalny przestrzenno-czasowy model tomograficzny troposfery oparty o obserwacje satelitarne GPS i parametry meteorologiczne, czas trwania: 19.09.2006-18.03.2009; N N526 197238 NRT model stanu atmosfery dla obszaru Polski z pomiarów GNSS i meteorologicznych realizowanych na stacjach referencyjnych systemu ASG-EUPOS, czas trwania: 9.03.2010-8.03.2013; N R09 0010 10 Budowa modułów wspomagania serwisów czasu rzeczywistego systemu ASG-EUPOS czas trwania: 1.11.2010-31.10.2013; COST Action ES1206 Advanced Global Navigation Satellite Systems tropospheric products for monitoring severe weather events and climate (GNSS4SWEC), 17 February 2013-20 November 2016 PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 43/45

Publikacje Wprowadzenie 1 Rohm W., Bosy J. (2009) Local tomography troposphere model over mountains area. Atmospheric Research, Vol. 93 No. 4, 2009, pp. 777-783, DOI: 10.1016/j.atmosres.2009.03.013 (pkt. 27, IF 1.811); 2 Bosy J., Rohm W., Borkowski A., Figurski M., Kroszczyński K. (2010) Integration and verification of meteorological observations and NWP model data for the local GNSS tomography. Atmospheric Research, Vol. 96, 2010, pp. 522-530, DOI: 10.1016/j.atmosres.2009.12.012 (pkt. 27, IF 1.597); 3 Bosy J., Rohm W., Sierny J. (2010) The concept of Near Real Time atmosphere model based of GNSS and meteorological data from ASG-EUPOS reference stations. Acta Geodynamica et Geomaterialia, Vol. 7 No. 3 (159), Prague 2010, pp. 253-261 (pkt. 9, IF 0.452); 4 Rohm W., Bosy J. (2011) The verification of GNSS tropospheric tomography model in a mountainous area. Advances in Space Research, Vol. 47 No., 2011, pp. 1721-1730, DOI: 10.1016/j.asr.2010.04.017 (pkt. 20, IF 1.079); 5 Rohm W. (2012) The precision of humidity in GNSS tomography. Atmospheric Research, Vol. 107, 2012, pp. 69-75, DOI: 10.1016/j.atmosres.2011.12.008 (pkt. 25, IF 1.911); 6 Rohm W. (2012) The ground GNSS tomography - unconstrained approach. Advances in Space Research, Available online 24 September 2012, DOI: 10.1016/j.asr.2012.09.021 (pkt. 20, IF 1.178); 7 Bosy J., Kaplon, J., Rohm W., Sierny J. and Hadas, T.(2012) Near real-time estimation of water vapour in the troposphere using ground GNSS and the meteorological data. Annales Geophysicae, Vol. 30, Göttingen, Germany 2012, pp. 1379-1391, DOI: 10.5194/angeo-30-1379-2012 (pkt. 25, IF 1.842); 8 Hadas T., Kaplon J., Bosy J., Sierny J., Wilgan K. (2013) Near real-time regional troposphere models for the GNSS Precise Point Positioning technique. Measurement Science and Technology (pkt. 35, IF 1.494); PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 44/45

Dziękuję za uwagę jaroslaw.bosy@up.wroc.pl PTG Oddział Wrocław, IMiGW, 19 lutego 2013 45/45