Technologia wykorzystania wysokoczęstotliwościowych obserwacji GPS i Galileo do detekcji wstrząsów sejsmicznych na obszarze Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego

• Autorzy: Jaśkiewicz-Proć Izabela , Kurpiński Grzegorz , Seta Mateusz , Stolecki Lech

Warianty tytułu

EN

Application of high-rate GPS and Galileo observations to the detection of seismic events at the area of Legnica-Glogow Copper District

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zespół KGHM CUPRUM – Centrum Badawczo-Rozwojowe wykorzystuje innowacyjne technologie pomiarowe, mające na celu zastosowanie obserwacji GNSS (Global Navigation Satellite System) do monitoringu sejsmicznego. W niniejszej pracy przedstawiono główne założenia opracowanej technologii opartej na wielosystemowej i wysokoczęstotliwościowej obserwacji GPS i Galileo, wykorzystane do charakterystyki drgań wywołanych wstrząsami sejsmicznymi, generowanymi eksploatacją górniczą. W ramach realizacji projektu „Galileo for Seismography System”, finansowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną, zespół KGHM CUPRUM uruchomił automatyczny system, mający na celu monitorowanie drgań powierzchni terenu spowodowanych aktywnością sejsmiczną, towarzyszącą eksploatacji górniczej na obszarze Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego. Opracowana technologia pomiarowa czerpie z najnowszych osiągnięć polskich naukowców w zakresie metodologii integracji obserwacji GNSS, pochodzących z wielu systemów satelitarnych, takich jak GPS (Global Positioning System) i Galileo. Przeprowadzone badania potwierdziły możliwość detekcji subcentymetrowych dynamicznych przemieszczeń terenu na podstawie zintegrowanego opracowania sygnałów z systemów GPS oraz Galileo.

EN

KGHM CUPRUM – the Research and Development Center, employs innovative measurement technologies aimed at applying GNSS (Global Navigation Satellite System) observations to analyze seismic events. The manuscript presents the main assumptions of the developed measurement technology based on high-rate, multi-constellation GNSS observations that characterize seismic tremors caused by underground mining. In the framework of the „Galileo for Seismography System” – a project financed by the European Space Agency, KGHM CUPRUM launched an automatic system to monitor in near-real time seismic events caused by mining activity in the copper mine in the Legnica-Glogow Copper District. The developed technology is based on the latest achievements of Polish scientists in the field of methodology for integration of multi-constellation GNSS observations from satellite systems such as GPS (Global Positioning System) and Galileo. The conducted research confirmed the possibility of detecting sub-centimeter dynamic displacements of the terrain on the basis of the processing of satellite signals from GPS and Galileo systems.

Słowa kluczowe

PL

GNSS; sejsmologia; Galileo; przemieszczenia

EN

GNSS; seismology; Galileo; displacements

• Wydawca: KGHM CUPRUM Spółka z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe
• Czasopismo: Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 4
• Strony: 5--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Jaśkiewicz-Proć Izabela

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Kurpiński Grzegorz

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Seta Mateusz

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Stolecki Lech

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

Bibliografia

• 1. Baryla R., Paziewski J., Wielgosz P., Stępniak K., Krukowska M., 2014, Accuracy assessment of the ground deformation monitoring with the use of GPS local network: Open pit mine Kozmin case study Acta Geodynamica et Geomaterialia, 317-324.
• 2. Blewitt G., Heflin M.B., Hurst K.J., Jefferson D.C., Webb F.H., Zumberge J.F., 1993, Absolute far-field displacements from the 28 June 1992 Landers earthquake sequence, Nature 361, 340-342.
• 3. Bock Y., Agnew D.C., Fang P., Genrich J.F., Hager B.H., Herring T.A., Hudnut K.W., King R.W., Larsen S., Minster J.B., Stark K., Wdowinski S., Wyatt F.K., 1993, Detection of crustal deformation from the Landers earthquake sequence using continuous geodetic measurements, Nature 361, 337-340.
• 4. Boore D.M., 2002, Comments on Baseline Correction of Digital Strong-Motion Data: Examples from the 1999 Hector Mine, California, Earthquake, Bulletin of the Seismological Society of America 92, 1543-1560.
• 5. Ge L., Han S., Rizos C., Ishikawa Y., Hoshiba M., Yoshida Y., Izawa M., Hashimoto N., Himori S., 2000, GPS seismometers with up to 20 Hz sampling rate, Earth Planet Sp 52, 881-884.
• 6. Kleusberg A., 1986, Kinematic relative positioning using GPS code and carrier beat phase observations, Marine Geodesy 10, 257-274.
• 7. Kouba J., Héroux P., 2001, Precise Point Positioning Using IGS Orbit and Clock Products, GPS Solutions 5, 12-28.
• 8. Krzan G., Stępniak K., 2017, Application of the Undifferenced GNSS Precise Positioning in Determining Coordinates in National Reference Frames, Artificial Satellites 52, 49-69.
• 9. Larson K. M., 2003, Using 1-Hz GPS Data to Measure Deformations Caused by the Denali Fault Earthquake, Science 300, 1421-1424.
• 10. Lee V.W., Trifunac M.D., 2009, Empirical Scaling of Rotational Spectra of Strong Earthquake Ground Motion, Bulletin of the Seismological Society of America 99, 1378-1390.
• 11. Nikolaidis R.M., Bock Y., Jonge P.J., Shearer P., Agnew D.C., Van Domselaar M., 2001, Seismic wave observations with the Global Positioning System, J. Geophys. Res. 106, 21 897-21 916.
• 12. Paziewski J. and Wielgosz P., 2014, Assessment of GPS + Galileo and multi-frequency Galileo single-epoch precise positioning with network corrections GPS Solut 18 571–9
• 13. Paziewski J., Kurpinski G., Wielgosz P., Stolecki L., Sieradzki R., Seta M., Oszczak S., Castillo M., Martin-Porqueras F., 2020, Towards Galileo + GPS seismology: Validation of high-rate GNSS-based system for seismic events characterization, Measurement 166, 108236.
• 14. Paziewski J., Sieradzki R., Wielgosz P., 2015, Selected properties of GPS and Galileo--IOV receiver intersystem biases in multi-GNSS data processing, Meas. Sci. Technol. 26, 095008.
• 15. Paziewski J., Sieradzki R., Wielgosz P., 2018, On the Applicability of Galileo FOC Satellites with Incorrect Highly Eccentric Orbits: An Evaluation of Instantaneous Medium--Range Positioning, Remote Sensing 10, 208.
• 16. Paziewski J., Wielgosz P., 2015, Accounting for Galileo-GPS inter-system biases in precise satellite positioning, J Geod 89, 81-93.
• 17. Paziewski J., Wielgosz P., 2017, Investigation of some selected strategies for multi-GNSS instantaneous RTK positioning, Advances in Space Research 59, 12-23.
• 18. Sevitel 2020.
• 19. Trifunac M.D., Todorovska M.I., 2001, A note on the useable dynamic range of accelerographs recording translation, Soil Dynamics and Earthquake Engineering 21, 275-286.
• 20. Vaníček P., Langley R.B., Wells D.E., Delikaraoglou D., 1984, Geometrical aspects of differential GPS positioning, Bull. Geodesique 58, 37-52.
• 21. Zumberge J.F., Heflin M.B., Jefferson D.C., Watkins M.M., Webb F.H., 1997, Precise point positioning for the efficient and robust analysis of GPS data from large networks, J. Geophys. Res. 102, 5005-5017.