Real-time high rate GNSS techniques for earthquake monitoring and early warning [article]

Xingxing Li, Technische Universität Berlin, Technische Universität Berlin, Harald Schuh, Maorong Ge
2015
In der letzten Zeit wurden immer mehr Hochfrequenz-GNSS-Stationen auf der ganzen Welt installiert, um Daten in Echtzeit zur Verfügung stellen. Diese Netzwerke bieten eine gute Gelegenheit, um Oberflächenverschiebungen schnell zu erfassen. Dies kann sie zu einem wichtigen Bestandteil für Erdbeben- und Tsunami-Überwachungswarnsysteme machen. Die entsprechende GPS-Echtzeit-Datenanalyse mit ausreichender Genauigkeit für diesen Zweck ist ein Schwerpunkt der aktuellen GNSS-Forschung. Das Ziel dieser
more » ... rbeit ist es, hochpräzise GNSS-Algorithmen für bessere seismologische Anwendungen zu entwickeln. Das Kernforschungsgebiet und die Beiträge dieser Arbeit können wie folgt zusammengefasst werden: Mit der Verfügbarkeit von Hochfrequenz-GNSS-Beobachtungen in Echtzeit und präzisen Satellitenbahn- und -uhrprodukten hat sich das Interesse an der präzisen Punktpositionierungstechnik (PPP) in Echtzeit stark erhöht, um Epizentren von Erdbeben und durch diese verursachte Verschiebungen in Echtzeit zu ermitteln. Außerdem haben in den letzten Jahren neue Ansätze zur Auflösung von PPP-Mehrdeutigkeiten die Genauigkeitsbegrenzung der Standard-PPP-Float-Lösung überwunden und erreichen eine vergleichbare Genauigkeit wie die relative Positionierung. In dieser Arbeit stellen wir das Realtime-PPP-Service-System und die wichtigsten Techniken für die Echtzeit-PPP Mehrdeutigkeitsauflösung vor. Wir bewerten die Leistung von mehrdeutigkeitsfixiertem PPP in Echtzeit-Szenarien und bestätigen, dass eine Positionierungsgenauigkeit von 1,0 bis 1,5 cm in der horizontalen Komponente in Bezug auf das quadratische Mittel ("Root Mean Square"; RMS) erreicht werden kann. Für die Erdbeben von 2011 in Tohoku-Oki (Japan) und 2010 in El Mayor-Cucapah (Mexico) stimmen die durch mehrdeutigkeitsfixiertes PPP ermittelten und durch Beschleunigungsmesser gemessenen Verschiebungsparameter in der dynamischen Komponente bis auf wenige Zentimeter überein. Die PPP-fixierte Lösung kann nicht nur die Genauigkeit der koseismischen Verschiebungen verbessern, sondern ermöglich [...]
doi:10.14279/depositonce-4585 fatcat:7bcdohqsebgzbmggucbuldxzuq