B. Raineri(1), A. Reinhold(1) , S.Glaser(1)

(1) University of Bonn, Faculty of Agricultural, Nutritional and Engineering Sciences, Institute of Geodesy and Geoinformation, Space Geodesy Group, Bonn, Germany

Für eine Vielzahl an ingenieur- und geowissenschaftlichen Anwendungen, beispielsweise im Bereich der Positionierung und Navigation, ist eine hochpräzise Realisierung eines Referenzsystems von entscheidender Bedeutung. Insbesondere die Überwachung und Erforschung der dynamischen Prozesse im System Erde wie Verschiebungen durch Plattentektonik, Eismassenveränderungen, oder der Anstieg des Meeresspiegels benötigen eine hochpräzise Referenz, um genau und zuverlässig quantifiziert werden zu können.

Aktuell existieren drei verschiedene Realisierungen des Internationalen Terrestrischen Referenzsystems, die alle auf denselben Eingabedaten basieren, sich jedoch in Bezug auf das Stationsnetzwerk, die Kombinationsstrategien und die Gültigkeitsintervalle unterscheiden. Der Internationale Terrestrische Referenzrahmen (ITRF), welcher am IGN (Institut national de l'information géographique et forestière) in Paris gerechnet wird, stellt die offizielle Lösung dar. Weitere Realisierungen werden am Deutschen Geodätischen Forschungsinstitut (DGFI) der Technischen Universität München (TUM) und am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA (National Aeronautics and Space Administration) erstellt.  

In dieser Arbeit werden die drei Realisierungen ITRF2020, DTRF2020 und JTRF2020 miteinander verglichen. Das übergeordnete Ziel besteht darin, besser bewerten zu können, welche der drei Realisierungen sich für welche geowissenschaftliche Anwendungen am besten eignet. Für die Langzeitbeobachtung des Meeresspiegels ist beispielsweise eine hohe Langzeitstabilität des Referenzrahmens mit geringen Diskontinuitäten entscheidend. Kurzzeitige tektonische Bewegungen hingegen erfordern eine hohe zeitliche Auflösung und eine dichte Stationsabdeckung. 

Dazu werden auf Lösungsebene Unterschiede in den Kombinationsstrategien sowie im Stationsnetz untersucht. Differenzen in den Stationskoordinaten und -geschwindigkeiten zwischen den Realisierungen können Aufschluss über Unterschiede in den Kombinationsstrategien sowie in der Auswahl und Stabilität des Stationsnetzes geben. Für die Differenzbildung werden nur Stationen berücksichtigt, die in beiden Realisierungen enthalten sind und deren Gültigkeitsintervalle sich überlappen. Der Vergleich erfolgt dabei zu einer gemeinsamen Referenzepoche. Darüber hinaus werden signifikante Geschwindigkeitsunterschiede an ausgewählten Kollokationsstationen (> 0,1 mm/Jahr) innerhalb jedes Referenzrahmens analysiert. Zusätzlich können die Gesamtanzahl der Stationen, die Beobachtungszeiträume sowie die Häufigkeit und die möglichen Ursachen von Diskontinuitäten mit den Koordinatendifferenzen in Verbindung gesetzt werden.