Bodengestützte GPS Wasserdampf-Tomographie
Die Signale des Global Positioning Systems (GPS) ermöglichen nicht nur die präzise Positionsbestimmung an jedem Ort der Erde, sondern enthalten auch Informationen über den Wasserdampfgehalt der Atmosphäre. Aus diesen Informationen kann mit Hilfe tomographischer Verfahren die dreidimensionale Wasserd...
| Main Authors: | , |
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| Format: | Article |
| Language: | deu |
| Published: |
Universitätsbibliothek Leipzig
2017
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| Online Access: | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-221969 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-221969 http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/22196/Seite55-70.pdf |
| Summary: | Die Signale des Global Positioning Systems (GPS) ermöglichen nicht nur die präzise Positionsbestimmung an jedem Ort der Erde, sondern enthalten auch Informationen über den
Wasserdampfgehalt der Atmosphäre. Aus diesen Informationen kann mit Hilfe tomographischer Verfahren die dreidimensionale Wasserdampfverteilung in der Troposphäre rekonstruiert werden. Dabei ist es von besonderem Interesse, wie zuverlässig die Wasserdampfverteilung alleine aus den Daten bodengestützter GPS-Netzwerke, d. h. ohne die Einbeziehung von Low Earth Orbitern (LEOs) oder von Wettersatelliten, bestimmt werden kann. Zu diesem Zweck werden GPS-Daten für unterschiedliche GPS-Netzwerke simuliert und auf ihre Eignung für eine tomographische Rekonstruktion untersucht. Besonders der Zusammenhang zwischen der Anzahl der Satelliten, der Stationsdichte und der in der tomographischen Rekonstruktion erreichbaren Auflösung ist dabei von großer Bedeutung. Aus diesem Grund erfolgt zunächst eine geometrische Bewertung der GPS-Eingangsdaten. Die Rekonstruktion eines 3D-Feldes und die dabei auftretenden Abweichungen zwischen dem originalen und dem rekonstruierten Feld werden abschließend an einem Beispiel dargestellt. === The signals of the global positioning system (GPS) can not only be used to obtain the precise position all over the world but carry also information about the water vapour distribution in the atmosphere. This 3D distribution can be reconstructed from the GPS data by means of tomographic techniques. Of special interest is the quality of the reconstructed 3D distribution using data from GPS ground stations alone, without regarding low earth orbiters (LEOs) and weather satellites. Therefore, GPS data have been simulated for different model networks. A subsequent data validation shows the correlation between the number of GPS satellites, the density of ground stations and the spatial resolution of the water vapour field which might be obtained from a tomographic reconstruction. Some selected data sets have been used to reconstruct a given 3D distribution and to analyse variations between the initial model field and the results obtained with different tomographic techniques. |
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