Hoogteverschillen
13 april 2004 | 10.30 uur
hr. F. Kleijer | geodetisch ingenieur
promotor | Prof.dr.ir. P.J.G. Teunissen (fac CiTG)
Troposphere modeling and filtering for precise GPS leveling
Precieze hoogteverschillen (5--10 mm standaardafwijking) zijn interessant
voor toepassingen zoals de bijhouding van het NAP en deformatieanalyse. Voor
deze toepassingen is het Global Positioning System (GPS) een rendabel
alternatief voor het klassieke waterpassen. De in de troposfeer aanwezige
stoffen, waarvan waterdamp zowel spatieel als temporeel de meest variabele
component is, veroorzaken echter vertragingen van de signalen van het GPS.
Omdat door de geometrie de hoogtecomponent sterk wordt beïnvloed door
troposferische vertragingen, zijn verschillende vormen van modellering
onderzocht voor GPS-waterpassen. Het proefschrift beschrijft fysische,
functionele en stochastische aspecten van deze modellering en geeft
recursieve filtertechnieken die gebruikt kunnen worden in de dataverwerking.
Hierbij is uitgegaan van statische netwerken of basislijnen met geodetische
ontvangers waarbij op twee frequenties fasewaarnemingen worden gedaan.
De belangrijkste modellen en filters zijn geïmplementeerd in
simulatieprogrammatuur waarmee de gevoeligheden van de hoogteverschillen
zijn geanalyseerd. Door het frequent schatten van zenitvertragingen met
behulp van `mapping functions' kunnen onzuiverheden in de gefilterde
hoogteverschillen voor een groot deel vermeden worden, maar het gebruik van
spatieel-temporele constraints daarbij blijkt nauwelijks een positieve
bijdrage te hebben en kan zelfs precisieverslechterend zijn.
Een op Kolmogorov-turbulentie gebaseerd stochastisch model voor
richtingsafhankelijke vertragingen blijkt potentieel precisieverbeterend te
zijn (10--30% van de standaardafwijking), maar dit model dient nog
gevalideerd te worden. De simulaties laten verder zien dat het correct
oplossen van GPS-fasemeerduidigheden zelfs voor waarnemingstijden langer dan
drie uur nog 15--20% precisieverbeterend is.
Voor verder lezen:
* Geodesy: the challenge of the 3rd millennium ed. by Erik W.
Grafarend, Friedrich W. Krumm and Volker S. Schwarze, 2003
* Applications of constellation observing system for meteorology,
ionosphere and climate ed. by Lou-Chuang Lee, Christian Rocken and Robert
Kursinski, 2001
* Space remote sensing of subtropical oceans; proceedings of COSPAR
Colloquium on Space Remote Sensing of Subtropical Oceans (SRSSO), Taiwan,
12-17 September 1995 by > Cho-Teng Liu, 1997
* Tropospheric effects on baseline measurements by using (GPS)
satellites by J.C. de Munck, 1991
* Dynamic data processing recursive least squares by P.J.G. Teunissen,
2001
* GPS theory, algorithms and applications by Guochang Xu, 2003
--------------------------------------------------
Maarten van der Sanden
Wetenschapsvoorlichter TU Delft
directie Marketing & Communicatie
tel.: 015 278 5454
fax: 015 278 1855
GSM: 06 20408176
---------------------------------------------------
Technische Universiteit Delft