PORÓWNANIE PARAMETRÓW RUCHU PŁYT TEKTONICZNYCH WYZNACZONYCH NA PODSTAWIE STACJI WYKONUJĄCYCH POMIARY TECHNIKĄ LASEROWĄ I TECHNIKĄ DORIS

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

WSPÓŁCZESNE TECHNIKI I DANE OBSERWACYJNE

Alternatywne do GNSS metody obserwacji satelitarnych

Metody Optyczne w Technice. Wykład 5 Interferometria laserowa

Ziemski układ odniesienia: UKŁADY ODNIESIENIA I PODSTAWY GEODEZJI

Wykorzystanie nowoczesnych technologii w zarządzaniu drogami wojewódzkimi na przykładzie systemu zarządzania opartego na technologii GPS-GPRS.

Istnieje wiele sposobów przedstawiania obrazów Ziemi lub jej fragmentów, należą do nich plany, mapy oraz globusy.

Symulacja sygnału czujnika z wyjściem częstotliwościowym w stanach dynamicznych

GEODEZYJNE TECHNIKI SATELITARNE W REALIZACJI UKŁADU ODNIESIENIA

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

Obszar badawczy i zadania geodezji satelitarnej

Geodezja i geodynamika - trendy nauki światowej (1)

SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE WYKŁAD 4

Wyznaczenie wspólnych oscylacji we współrzędnych środka mas Ziemi obserwowanych technikami SLR, GNSS i DORIS

1. Wstęp. 2. Budowa i zasada działania Łukasz Kowalewski

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

Precyzyjne pozycjonowanie w oparciu o GNSS

Globalny Nawigacyjny System Satelitarny GLONASS. dr inż. Paweł Zalewski

SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE WYKŁAD 5

Podstawowa osnowa trójwymiarowa jako realizacja ETRS-89

SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE WYKŁAD 6

Systemy nawigacji satelitarnej. Przemysław Bartczak

Układ współrzędnych dwu trój Wykład 2 "Układ współrzędnych, system i układ odniesienia"

POMIAR PRĘDKOŚCI DŹWIĘKU METODĄ REZONANSU I METODĄ SKŁADANIA DRGAŃ WZAJEMNIE PROSTOPADŁYCH

ZAKRES EGZAMINU DYPLOMOWEGO ST.1 GiK 2016/17

Co mierzymy w geodezji?

Satelity użytkowe KOSMONAUTYKA

Menu. Badające rozproszenie światła,

Meteorologia i Klimatologia

Geodezja fizyczna. Potencjał normalny. Potencjał zakłócajacy. Dr inż. Liliana Bujkiewicz. 8 listopada 2018

ANALIZA PORÓWNAWCZA ROZWIĄZA ZAŃ METEOROLOGICZNYCH

Integracja stacji systemu ASG-EUPOS z podstawową osnową geodezyjną kraju

Powierzchniowe systemy GNSS

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE

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

Janusz Bogusz 1), Bernard Kontny 2)

Geodynamika. Marcin Rajner ostatnia aktualizacja 23 lutego 2015

Badanie efektu Dopplera metodą fali ultradźwiękowej

Wykład 14. Technika GPS

WIELOFUNKCYJNY SYSTEM PRECYZYJNEGO POZYCJONOWANIA SATELITARNEGO ASG-EUPOS

Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu

WYZNACZANIE WYSOKOŚCI Z WYKORZYSTANIEM NIWELACJI SATELITARNEJ

Wyznaczanie współrzędnych i prędkości stacji na podstawie obserwacji laserowych niskich satelitów

ASG EUPOS w państwowym systemie odniesień przestrzennych

POMIARY POŚREDNIE. Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych P o l i t e c h n i k a P o z n ańska

Porównanie wyników wyznaczania współrzędnych technikami GPS i SLR

Spis treści PRZEDMOWA DO WYDANIA PIERWSZEGO...

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

POMIARY POŚREDNIE POZNAŃ III.2017

Zastosowanie modeli matematycznych i symulacji w ochronie środowiska. Testowanie modelu. Wyniki. Wyniki uzyskane w laboratorium.

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

Systemy odniesienia pozycji w odbiornikach nawigacyjnych. dr inż. Paweł Zalewski

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

Instrukcja do ćwiczenia Optyczny żyroskop światłowodowy (Indywidualna pracownia wstępna)

Wykład 1. Wprowadzenie do przedmiotu. Powierzchnia odniesienia w pomiarach inżynierskich.

Politechnika Warszawska Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Zakład Optoelektroniki

Cospa Cos s pa - Sa - Sa a rs t

Zadanie na egzamin 2011

BADANIE INTERFERENCJI MIKROFAL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSONA

Koncepcja pomiaru i wyrównania przestrzennych ciągów tachimetrycznych w zastosowaniach geodezji zintegrowanej

falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi

OPRACOWANIE DANYCH GPS CZĘŚĆ I WPROWADZENIE DO GPS

Podstawowe pojęcia związane z pomiarami satelitarnymi w systemie ASG-EUPOS

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

Wyznaczenie masy optycznej atmosfery Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

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

Badanie widma fali akustycznej

Monitorowanie systemu ASG-EUPOS i wyrównanie współrzędnych stacji z lat

FIZYKA POZIOM PODSTAWOWY

Tadeusz Szczutko Badania eksploatacyjne układów dalmierczych tachimetru Topcon GPT-3005LN w zakresie krótkich odległości

3. WYNIKI POMIARÓW Z WYKORZYSTANIEM ULTRADŹWIĘKÓW.

ZAŁOŻENIA I STAN AKTUALNY REALIZACJI

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności statystycznych

Geodezja fizyczna i geodynamika

4.3 Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metodą fali biegnącej(f2)

Wyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona

GPS Global Positioning System budowa systemu

WYZNACZANIE PRĘDKOŚCI DŹWIĘKU METODĄ QUINCKEGO I KUNDTA

Zmiany w czasie pola siły ciężkości mechanizmy, monitorowanie, zastosowania, perspektywy Jan Kryński

Wydajność konwersji energii słonecznej:

Ćw. nr 31. Wahadło fizyczne o regulowanej płaszczyźnie drgań - w.2

Systemy satelitarne wykorzystywane w nawigacji

Ćwiczenie Nr 11 Fotometria

Konserwacja i modernizacja podstawowej osnowy magnetycznej kraju

POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ

Kinematyka relatywistyczna

BEZDOTYKOWY CZUJNIK ULTRADŹWIĘKOWY POŁOŻENIA LINIOWEGO

Wykład 3. Poziome sieci geodezyjne - od triangulacji do poligonizacji. Wykład 3

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

ĆWICZENIE 13 TEORIA BŁĘDÓW POMIAROWYCH

przygtowała: Anna Stępniak, II rok DU Geoinformacji

Rodzaje fal. 1. Fale mechaniczne. 2. Fale elektromagnetyczne. 3. Fale materii. dyfrakcja elektronów

Układy regulacji i pomiaru napięcia zmiennego.

Efekt Dopplera Dla Światła

Obszar badawczy i zadania geodezji satelitarnej. dr hab. inż. Paweł Zalewski, prof. AM Centrum Inżynierii Ruchu Morskiego

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. Wykład 2

Wstęp do astrofizyki I

Zasady oceniania karta pracy

GNSS ROZWÓJ SATELITARNYCH METOD OBSERWACJI W GEODEZJI

Transkrypt:

PORÓWNANIE PARAMETRÓW RUCHU PŁYT TEKTONICZNYCH WYZNACZONYCH NA PODSTAWIE STACJI WYKONUJĄCYCH POMIARY TECHNIKĄ LASEROWĄ I TECHNIKĄ DORIS Katarzyna Kraszewska, Marcin Jagoda, Miłosława Rutkowska

STRESZCZENIE Satelitarne techniki pomiarowe jak: (Satellite Laser Ranging-SLR) oraz (Doppler Orbitography by Radiopositioning on Satellite System -DORIS) pozwalają wyznaczyć pozycje punktów na powierzchni Ziemi w jednolitym systemie z dokładnością kilku milimetrów oraz ich ruchy roczne w milimetr/rok. Wysoka dokładność pomiarów i monitorowanie pozycji punktów w czasie na powierzchni Ziemi pozwała badać stabilność pozycji wyznaczanych punktów oraz na ich podstawie ruchy płyt tektonicznych przemieszczających się w warstwie litosfery razem ze stacjami. Parametry ruchu płyty reprezentowane są przez geograficzną pozycję bieguna rotacji (F, L ) w stopniach oraz prędkość kąta rotacji (w) w stopniach na milion lat (Drewes, 1982). Pozycje sieci stacji zlokalizowane na globie ziemskim dla techniki SLR i DORIS przyjęte do analizy przedstawiają rys. 1,2 W pracy przeanalizowano wpływ lokalizacji i ilości stacji na płycie na dokładność wyznaczenia parametrów ruchu płyty. Przyjęto do analizy pozycje i ruchy roczne stacji dla sieci ITRF2008 opartej na pomiarach technikami SLR i DORIS.

Podział litosfery na płyty tektoniczne

Technika SLR polega na pomiarze dalmierzem laserowym czasu propagacji fali elektromagnetycznej między stacją a satelitą. Impuls laserowy wysyłany jest ze stacji naziemnej do satelity odbija się od zwierciadła na satelicie następnie powraca do stacji. Różnica czasu (interwał czasu t) pomiędzy wysłaniem i odbiorem impulsu laserowego stanowi podwójną odległość od satelity. Rys.1 Lokalizacja stacji SLR http://ilrs.gsfc.nasa.gov/network/stations/index.html

Technika Doppler Orbitography and Radio Positionin Integrated by Satellite (DORIS) Opracowana przez francuską agencję kosmiczną CNES (Centre National d'etudes Spatiales), IGN (Institut Géographique National) francuski Narodowy Instytut Geografii oraz GRGS (Groupe de Recherches de Géodésie Spatiale) instytut kosmicznych badań geodezyjnych. Technika DORIS opiera się na efekcie Dopplera. Stała częstotliwość emitowana jest przez radioźródła, które tworzą sieć około 60 stacji rozlokowanych na całej kuli ziemskiej, a pomiar dopplerowski wykonywany jest przez satelitę Rys.2 Lokalizacja stacji DORIS http://ids-doris.org/network/sitelogs.html

Metoda wyznaczania ruchów płyt tektonicznych Prędkości roczne stacji w t w t cosf sin( L) (sin F cos( L) tan cosf) Równania obserwacyjne df dl dw F L w df dl dw F L w obs cal ( ) obs ( cal )

Płyta euroazjatycka, SLR

Płyta euroazjatycka, DORIS

Płyta euroazjatycka SLR DORIS degrees F 58 56 54 52 50 48 station 46 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 270 268 266 264 262 260 258 256 254 252 250 248 246 L degrees stations 2 3 4 5 6 7 8 9 10 w /Ma 0.28 0.27 0.26 0.25 0.24 0.23 station 0.22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Płyta północnoamerykańska

Płyta północnoamerykańska SLR 1.00 F 0.50 0.00-0.50-1.00-1.50-2.00-2.50-3.00-3.50-4.00 DORIS degrees station 2 3 4 5 6 7 8 280.00 279.00 278.00 277.00 276.00 275.00 274.00 L degrees station 2 3 4 5 6 7 8 0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 w /Ma station 2 3 4 5 6 7 8

Płyta afrykańska

SLR Płyta afrykańska

Płyta australijska AUSTRALIAN PLATE- SLR TECHNIQUE Parameters of the tectonic plate displacement Ω(Φ, Λ, ω) No Number of station Φ [ ] Λ[ ] ω [ /Ma] 2 Tidbinbilla (7843) + Yarragadee (7090) 31.19 ±0.20 40.00 ±0.30 0.617 ±0.002 3 +Mount Stromlo (7849) 31.43 ±0.13 39.47 ±0.25 0.617 ±0.002 AUSTRALIAN PLATE- DORIS TECHNIQUE Parameters of the tectonic plate displacement Ω(Φ, Λ, ω) No Number of station Φ [ ] Λ[ ] ω [ /Ma] 2 Tidbinbilla (ORRA) 32.74 ±0.31 36.65 ±0.69 0.633 ±0.085 + Port Moresby (MORA) 3 + Yarragadee (YARA) 32.20 ±0.07 38.12 ±0.14 0.616 ±0.011 4 + Mount Stromlo (MSPB) 32.25 ±0.21 38.10 ±0.14 0.616 ±0.011

Porównanie końcowych wyników wyznaczenia parametrów ruchu wybranych płyt ITRF2008 niezależnie dla techniki SLR i techniki DORIS

WNIOSKI 1. Ilość stacji zarówno dla techniki SLR oraz DORIS jest zbliżona, około 60 stacji zlokalizowanych jest na globie ziemskim dla każdej techniki, jednak lokalizacja stacji różni się znacząco. 2. Stacje SLR rozłożone są nierównomiernie na całym globie, znacznie więcej jest zlokalizowanych na półkuli północnej a tylko kilka na półkuli południowej. Istnieją kontynenty jak australijski i afrykański na których zlokalizowano tylko 2 stacje SLR. Stacje SLR umieszczono na obszarach stabilnych sejsmicznie omijając granice płyt z wyjątkiem stacji: Matera 7939, Quincy 7109, Monument Peak 7110, które nie mogą być wykorzystywane do wyznaczenia parametrów ruchu płyt. Błędy wyznaczanych pozycji stacji SLR techniką satelitarną osiągają średnio wartości 2-3 mm w każdej składowej w ITRF2008. 3. Stacje DORIS rozłożono w sposób równomierny na powierzchni globu, jednak wiele z nich znajduje się na granicach płyt, terenach płyt spękanych i aktywnych sejsmicznie które opisują dobrze ruchy lokalne ale niewłaściwie opisują ruch całej płyty i w konsekwencji muszą być eliminowane z analizy. Błędy pozycji stacji DORIS wyznaczone techniką satelitarną osiągają wartości 7mm-2 cm w każdej składowej w ITRF2008. Błędy wyznaczonych parametrów ruchu płyt są większe dla techniki DORIS niż techniki SLR.

Kontynuacja 4. Generalnie, otrzymane wielkości parametrów ruchu płyt są zgodne dla dwu technik. Różnice miedzy wyznaczonymi parametrami płyt są w granicach do 2 stopni za wyjątkiem płyty północo amerykańskiej dla której różnice są większe. 5. Błędy wyznaczonych parametrów ruchu płyt są większe dla techniki DORIS. 6. Na płytach australijskiej i afrykańskiej na których zlokalizowano po 3 stacje zgodność wyznaczonych parametrów dla dwu technik jest największa w granicach 1-go stopnia pomimo małej ilości stacji. 7. Ilości stacji przyjętych do analizy dla techniki DORIS są mniejsze co jest spowodowane faktem że wiele stacji jest zlokalizowanych na terenie aktywnym sejsmicznie i na popękanych granicach płyt co powoduje że nie opisują globalnego ruchu płyty a jedynie ruch lokalnych fragmentów płyty i nie zostały przyjęte do analizy.