Ocena krótkookresowej stabilności punktów sieci ASG-EUPOS

• Autorzy: Bogusz J. , Figurski M. , Kłos A.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of short-term stability of ASG-EUPOS network points

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy artykuł zawiera wyniki badań, których celem jest poszukiwanie krótkookresowych wahań współrzędnych punktów sieci ASG-EUPOS za pomocą transformacji falkowej. Polska Aktywna Sieć Geodezyjna to wielofunkcyjny system precyzyjnego pozycjonowania satelitarnego założony przez Główny Urząd Geodezji i Kartografii w 2008 roku. Opracowanie dotyczy okresu od czerwca 2008 do lipca 2010 roku, sieci składającej się z ponad 130 stacji polskich oraz zagranicznych. Metoda analizy obserwacji GNS opracowana w Centrum Geomatyki Stosowanej Wojskowej Akademii Technicznej (CGS WAT), które jest jednym z 17 centrów analiz EPN (EUREF Permanent Network Local Analysis Centre) działających obecnie w Europie, jest zgodna z oficjalną strategią i modelami stosowanymi w EPN. Jest ona oparta na oprogramowaniu Bernese 5.0, ale różnica w stosunku do rozwiązań EPN leży w rozwiązywaniu obserwacji za pomocą krótkich okien czasowych. W prezentowanych badaniach jednogodzinne wyniki (współrzędne geocentryczne w układzie ITRF 2005) otrzymano z trzygodzinnych okien obserwacyjnych (66% korelacji), co pozwala na interpretacje dotyczące krótkookresowych informacji rezydualnych w sygnale GNS (Global Navigation Satellite System). Zastosowana we wcześniejszych badaniach analiza FFT i metodą najmniejszych kwadratów (pływowa) dały bardzo spójne wyniki i potwierdziły istnienie kilkumilimetrowych oscylacji dobowych i subdobowych. Analiza falkowa ma na celu badanie wiarygodności konkretnych rozwiązań GNS w zakresie zmian amplitudy drgań w czasie. W wyniku tego badania uzyskane zostały zmiany amplitudy drgań w dobowych i subdobowych pasmach częstotliwości. Mogą być one spowodowane przez sztuczne modulacje pobliskich częstotliwości (P1, S1, K1 w dobowym i S2, K2 w półdobowym), ale również można wyraźnie wyróżnić istnienie sygnałów geofizycznych. Ponadto wykonane zostało porównanie transformat otrzymanych z analizy falkowej dla sąsiadujących stacji (trzy pary sieci ASG - EUPOS).

EN

This publication presents the results of research aimed at searching for short-term oscillations of the ASG network sites using wavelet transform. Polish Active Geodetic Network (ASG -EUPOS) is the multifunctional precise satellite positioning system established by the Head Office of Geodesy and Cartography in 2008. The adjusted network consisted of over 130 stations from Poland and abroad incorporated, the period covered observations gathered from June 2008 to July 2010. The method of processing elaborated in the CAG (Centre of Applied Geomatics, Military University of Technology in Warsaw), which is one of the 17 EPN LAC (EUREF Permanent Network Local Analysis Centre) acting now in Europe, established at the end of 2009, is similar with the official one used in EPN. It is based on the Bernese 5.0 software, but the difference to the EPN's solutions lies in the resolution of resulting coordinates. In the presented research, the 1-hour sampling rate with 3-hour windowing (66% of correlation) is applied. This allows us to make the interpretations concerning short period information in GNS (Global Navigation Satellite System) coordinates series. Analyses using FFT and least squares (tidal) gave very coherent results and confirmed several millimetres diurnal and subdiurnal oscillations. Wavelet analysis is aimed at the investigation of credibility of the precise GNS solutions in terms of changes of the amplitude of oscillations in time. As a result of this study, the changes in the amplitude of oscillations at diurnal and sub-diurnal frequency bands were obtained. These could be caused by the artificial modulations of the near-by frequencies (P1, S1, K1 in diurnal and S2, K2 in sub-diurnal), but also some geophysical signals could be clearly distinguished. Additionally, the comparison of CWTs of near stations (three pairs from ASG -EUPOS network) was performed.

Słowa kluczowe

PL

ASG-EUPOS; analiza falkowa; GNS; geodezyjne szeregi czasowe

EN

ASG-EUPOS; wavelet transform; GPS

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 60, nr 4
• Strony: 7--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr.

Twórcy

autor

Bogusz J.

autor

Figurski M.

autor

Kłos A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Centrum Geomatyki Stosowanej, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2,

Bibliografia

• [1] L. Lintao, X. Houze, S. Heping, H. Xinghua, Wavelet approach to the determination of gravity tide parameters, Science in China Series D: Earth Sciences, 43, 2, DOI: 10.1007/BF02878145, 158-165.
• [2] H. P. Sun, W. D. Zheng, J. Q. Xu, H. Z. Hsu, Detection of the Special Gravity Signals in Subtidal Band by Using a Wavelet Techniques, Presented at the Workshop on Analysis of Data from Superconducting Gravimeters and Deformation Observations Regarding Geodynamic Signals and Environmental Influences, Jena, March 27-31, 2006.
• [3] E. P. Flinchema, D. A. Jay, An Introduction to Wavelet Transform Tidal Analysis Methods, Estuarine, Coastal and Shelf Science, 51, 2, August 2000, 177-200.
• [4] A. Araszkiewicz, J. Bogusz, Application of wavelet technique to the Earth tides observations analyses, Marees Terrestres Bulletin d'Informations (BIM), 146, 2010, 11789-11798.
• [5] A. Araszkiewicz, J. Bogusz, M. Figurski, Investigation on tidal components in GPS coordinates, Artificial Satellites, 44, 2, 2009, DOI 10.2478/v10018-009-0020-9, 67-74.
• [6] A. Araszkiewicz, J. Bogusz, M. Figurski, K. Szafranek, Application of short-time GNSS solutions to geodynamical studies - preliminary results, Acta Geodynamica et Geomaterialia, 7, 3 (159), 2010, 295-302.
• [7] J. Bogusz, M. Figurski, Short-period information in GPS time series, Artificial Satellites, 45, 3, 2010, DOI 10.2478/v10018-011-0001-7, 119-128.
• [8] D. Gabor, Theory of communication, J. IEEE, 93, 1946, 429-457.
• [9] G. Box, G. Jenkins, Time series analysis: Forecasting and control, San Francisco: Holden-Day, 1970.
• [10] S. Mallat, A wavelet tour of signal processing, 2nd Edition, Academic Press, New York, 1999.
• [11] P. Goupillaud, A. Grossmann, J. Morlet, Cycle-octave and related transforms in seismic signal analysis, Geoexploration, 23, 1984, 85-102.
• [12] M. Misiti, Y. Misiti, G. Oppenheim, J. M. Poggi, Wavelet toolbox, The MathWorks Inc., 2000.
• [13] G. Beutler, H. Bock, E. Brockmann, R. Dach, P. Fridez, W. Gurtner, H. Habrich, U. Hugentobler, D. Ineichen, A. Jaeggi, M. Meindl, L. Mervart, M. Rothacher, S. Schaer, R. Schmid, T. Springer, P. Steigenberger, D. Svehla, D. Thaller, C. Urschl, R. Weber, Bernese GPS software version 5.0, Astronomical Institute, University of Bern, 2006.
• [14] J. Bogusz, M. Figurski, Model pływowy IERS2003 i ocena możliwości jego weryfikacji na podstawie wyników opracowania obserwacji GNSS, Biul. WAT, 59, 3, 2010, 421-441.