美洲的大地测量参考框架
推进拉丁美洲和加勒比地区的大地
Sirgas(美洲的“地区中心参考系统的西班牙语术语的首字母缩略词”)是国际大会(IAG)和泛美地理和历史研究所(Paigh)的国际组织。其主要目标是拉丁美洲和加勒比地区最先进的大地测量参考框架的定义,实现和维护。该参考框架必须支持高苛刻的科学研究和美洲空间数据基础设施的发展。来自19个国家的50多个机构,包括拉丁美洲的国家映射机构,在自愿伙伴关系中致力于斯里加。
由于科技概念的复杂性 - 数字信号处理,天体力学,相对论理论和许多众多 - 使全球导航卫星系统(GNSS)成为可能的,很容易忘记定位理论基于的事实one of the oldest and simplest mathematical formulas: Pythagoras’ Theorem. Receiver coordinates are computed by solving a triangle whose vertices are the Earth’s geocentre, the GNSS receiver, and the GNSS satellite (Figure 1). The unknown receiver coordinates are embedded in the length of the side that links the receiver to the geocentre; the lengths of the other two sides are either known – the distance between the satellite and the geocentre – or measured by the GNSS receiver – the distance between the satellite and the receiver. In order to apply Pythagoras’ theorem, the receiver coordinates must be computed in the same reference frame as the satellite coordinates.
国际GNSS服务(IGS)提供的精确GNSS轨道是指国际地面参考框架(ITRF)。因此,对其结果准确性感兴趣的GNSS用户必须在ITRF中计算它们的坐标。使用不同的参考帧不会确保上述三角形的三个边之间的兼容性,并且可能显着降低计算坐标的准确性。Sirgas是拉丁美洲和加勒比地区ITRF的致密化。建议在美国纽约举行的美洲的美国和加勒比国家的所有美国和加勒比国家的使用,从2001年1月22日至26日起。目前,Sirgas已被该地区的14个国家正式通过。
主要挑战
在主要的Sirgas内目标,在拉丁美洲和加勒比地区定义,实现和维护参考框架,最大的挑战在于“维护”方面。现代化的大地测量要求采用几毫米的精度建立的参考坐标,同时必须通过大地测量标记在地面上实现这些参考坐标。由于各种地球动力学过程,这些标记持续移动,从陆地或大气变异性引起的地震或季节性变化产生的突然跳跃等等。这些自然过程以不同的方式改变标记坐标:大陆漂移或地壳变形,几乎恒定的速度,每年从毫米到厘米(图2);加载地面产生坐标的水文和大气质量的变化将改变为几厘米,季节性周期(图3);虽然强烈地震可以突然将距离从厘米到米的坐标(图4)。
必须持续监测这些更改,并且必须永久更新参考坐标,以便在现代大地测量的可接受范围内保持其准确性,只需几毫米。斯里加目前面临的主要挑战是策略的定义,以应对坐标变化,这些变化随着时间的推移而不是恒定的(例如,由于地震引起的负载过程或跳跃而导致的季节变化)。
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