Aktualności

Nowe oprogramowanie wspierające rozwiązania GNSS – RINEXAV

02-04-2023

Obecnie Międzynarodowa Służba GNSS (IGS) posiada dobrze rozwiniętą globalną sieć stacji, która obejmuje łącznie ponad 500 stacji, z których ponad 360 umożliwia śledzenie sygnałów z wielu systemów GNSS. Na świecie istnieje również duża liczba stacji permanentnych działających w ramach sieci regionalnych i krajowych. Największa liczba stacji sieci globalnych, np. obsługiwanych przez IGS, znajduje się w Europie i Ameryce, w przeciwieństwie do regionów Afryki, Azji i Oceanii. Wyznaczenie globalnych parametrów geodezyjnych, takich jak parametry ruchu obrotowego Ziemi, współrzędne środka masy Ziemi, parametry ruchu płyt tektonicznych, wyznaczenie orbit oraz realizacja ziemskiego układu odniesienia za pomocą obserwacji GNSS wymaga użycia globalnej, równomiernie rozmieszczonej sieci stacji permanentnych GNSS. Odpowiedni wybór jest warunkiem koniecznym do przedstawienia Ziemi w postaci dyskretnej siatki globalnej i ma ogromny wpływ na interpretację geofizyczną informacji stojącej za czasowymi zmianami estymowanych parametrów geodezyjnych. Nowe oprogramowanie typu open-source rozwiązujące problemy związane z właściwym doborem sieci stacji GNSS zostało opracowane w IGiG UPWr i udostępnione użytkownikom. Oprogramowanie opiera się o wielokryterialne algorytmy podejmowania decyzji i klasteryzacji.


Wybór stacji w rozwiązaniu sieciowym GNSS

Najczęściej wybór stacji wykonuje się ręcznie na podstawie doświadczeń naukowców i osób przetwarzających dane z sieci stacji GNSS. W przypadku Centrów Analiz IGS, które dostarczają oficjalne produkty oparte na GNSS, wybór zazwyczaj oparty jest na podstawie wcześniej ustalonych priorytetów, które biorą pod uwagę ko-lokację pomiędzy innymi technikami geodezyjnymi (grawimetry, zegary atomowe, SLR, VLBI, DORIS) oraz długą historię obserwacji wykonywanych na tej stacji. Na przykład Centrum Wyznaczania Orbit w Europie (CODE) przed ostatecznym wyborem stacji ocenia również globalny rozkład stacji oraz dostępność i zawartość plików obserwacyjnych. W przypadku produktów IGS dostarczanych przez GFZ wybór stacji opiera się na wstępnej selekcji i klasyfikacji stacji uzupełnionej o kontrole poprawności formalnej i zgodności plików RINEX z oficjalnymi logami stron. W obecnej literaturze brakuje jednak szczegółów na temat tego, jak to zadanie jest faktycznie realizowane.



Nowatorskie oprogramowanie w otwartym dostępie

W opublikowanej pracy naukowców z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, zaprezentowano pierwsze, wolne oprogramowanie do automatycznego wyboru stacji w oparciu o kryteria geometryczne oraz jakościowe. Proponowane rozwiązanie jest nowatorskim podejściem do rozwiązania problemów naukowych związanych z wyborem sieci globalnej, skupiającym się na wsparciu wyznaczania globalnych parametrów geodezyjnych. Zastosowanie proponowanych algorytmów może stanowić podstawę do badań nad wpływem wyboru sieci stacji permanentnych na jakość globalnych parametrów geodezyjnych. Oprogramowanie ze względu na swoją otwartość może zyskać zastosowanie w centrach danych takich jak Crustal Dynamics Data Information System (CDDIS) lub wspomagać regionalne centra obliczeniowe EUREF Permanent GNSS Network (EPN), czy MGEX oraz IGS uzupełniając ich usługi o analizy danych GNSS.



Więcej informacji:

Gałdyn, F., Zajdel, R., & Sośnica, K. (2023). RINEXAV: GNSS global network selection open-source software based on qualitative analysis of RINEX files. SoftwareX, 22, 101372. https://doi.org/10.1016/j.softx.2023.101372

Badania zostały zrealizowane dzięki grantowi, który został przyznany przez Narodowe Centrum Nauki (NCN) Grant UMO-2021/42/E/ST10/00020. Część badan została wykonana podczas wakacyjnego stażu studenckiego ufundowanego przez Instytut Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu w ramach środków statutowych.