Geodätische Woche Köln, Deutschland, 5.-8. Oktober 2010

1. Geodätische Woche Köln, Deutschland, 5.-8. Oktober 2010 P9: “Combined analysis and validation of Earth rotation models and observations” GIH, DGFI, TUM Combination of time series of excitation functions considering the common original observations Michael Schmidt, Robert Heinkelmann, Franziska Göttl, Matthew Heller Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut DGFI

2. Combination of time series of excitation functions considering the common original observations Michael Schmidt, Robert Heinkelmann, Franziska Göttl, Matthew Heller Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut DGFI Geodätische Woche Köln, Deutschland, 5.-8. Oktober 2010 P9: “Combined analysis and validation of Earth rotation models and observations” GIH, DGFI, TUM Kombination von Zeitreihen der Anregungsfunktionen unter Berücksichtigung der originären Beobachtungsdaten

3. Projektstruktur • DGFI – Arbeitspakete: • WP 4: Analyse der geometrischen, gravimetrischen und altimetrischen Beobachtungen • WP 5: Trennung geophysikalischer Beiträge zu Erdrotationsvariationen • WP 6: Kombinierte Ausgleichung geometrischer, gravimetrischer und altimetrischer Anregungsfunktionen siehe: Poster Kutterer et al.

4. Datenaufbereitung Parameters: SLA sea level anomalies T temperature S salinity hsteric steric sea level anomalies EWH equivalent water heights Geopotential coefficients (Cnm, Snm): GSMmeanfield GAC non-tidalatmosphereandocean GAD oceanbottompressure Mathematicalinstruments: GSHS global sphericalharmonicsynthesis GSHA global sphericalharmonicanalysis

5. Gravimetrische Anregungsfunktionen • Integraler Massenterm abgeleitet aus Gravitationsfeldänderungen (insgesamt 72 Monate, d.h. von Januar 2003 bis Dezember 2009) • GFZ: GeoForschungsZentrum Potsdam, RL04, GSM+GAC • CSR:Center for Space Research, RL04, GSM+GAC • JPL:Jet Propulsion Laboratory, RL04, GSM+GAC • ITG: IGG Universität Bonn, ITG2010, GSM+GAC • Delft: DEOS, TU Delft, DMT-1, GSM+GAC

6. ITRF, GGOS-D, P6, ... geom GPS ... VLBI GFZ, DGFI,P6, ... grav ... SLR grav GFZ, CSR, JPL, ITG, ... ocean GRACE hydro ... DGFI, AVISO, ... ocean Altimetrie ... Atmo-sphäre, ... atm Modelle ... Ausgleichungsmodell

7. ITRF, GGOS-D, P6, ... geom = GPS ... A + + O ... + + H ... + + ... m ... = VLBI GFZ, DGFI,P6, ... = A + O + H grav = + + ... ... ... ... SLR = + + A O H grav GFZ, CSR, JPL, ITG, ... = O ocean GRACE = H hydro + + = ... ... ... ... DGFI, AVISO, ... ocean Altimetrie = O ... = ... Atmo-sphäre, ... atm Modelle = A ... + + = ... ... ... Ausgleichungsmodell • Alle GRACE-Prozessierungszentren verwenden die gleichen GRACE-Eingangsdaten. • Es wird ein Modell zur Berücksichtigung dieser Abhängigkeiten benötigt.

8. Anregungsfunktionen

9. Anregungsfunktionen

10. Operator-Software Impact (OSI)

11. Anregungsfunktionen

12. Gravimetrische Anregungsfunktionen i = 1 i= 2 i= 3 i = 4 i = 5 • Integraler Massenterm abgeleitet aus Gravitationsfeldänderungen (insgesamt 72 Monate, d.h. von Januar 2003 bis Dezember 2009) • GFZ: GeoForschungsZentrum Potsdam, RL04, GSM+GAC • CSR:Center for Space Research, RL04, GSM+GAC • JPL:Jet Propulsion Laboratory, RL04, GSM+GAC • ITG: IGG Universität Bonn, ITG2010, GSM+GAC • Delft: DEOS, TU Delft, DMT-1, GSM+GAC

13. Ausgleichungsmodell

14. Ausgleichungsmodell

15. Ausgleichungsmodell

16. Ausgleichungsmodell

17. Kombination der Anregungsfunktionen

18. Kombination der Anregungsfunktionen

19. Kombination der Anregungsfunktionen

20. Kombination der Anregungsfunktionen

21. Kombination der Anregungsfunktionen

22. Ergebnisse i = 1 i= 2 i= 3 i = 4 i = 5 • Integraler Massenterm abgeleitet aus Gravitationsfeldänderungen (insgesamt 72 Monate, d.h. von Januar 2003 bis Dezember 2009) • GFZ: GeoForschungsZentrum Potsdam, RL04, GSM+GAC • CSR:Center for Space Research, RL04, GSM+GAC • JPL:Jet Propulsion Laboratory, RL04, GSM+GAC • ITG: IGG Universität Bonn, ITG2010, GSM+GAC • Delft: DEOS, TU Delft, DMT-1, GSM+GAC

23. Ergebnisse • Kombinationslösungen für den integraler Massenterm abgeleitet aus Gravitationsfeldänderungen • Gewichtetes Mittel • Gewichtetes Mittel und Varianzkomponentenschätzung • Gemeinsames  • AC-abhängiges i

24. Ergebnisse 2 [mas] 2 [mas] Vergleich Eingangsdaten und Kombinationslösung

25. Zusammenfassung und Ausblick • Berücksichtigung des OSI-Ansatzes • Verschiedene Ansätze für das stochastische Modell zur Kombination der Zeitreihen der Anregungsfunktionen wurden vorgestellt • Die vorgestellten OSI-Ansätze wurden mit traditionellen Verfahren ver-glichen • Die Ergebnisse der OSI-Ansätze erscheinen realistischer • Nächste Arbeitsschritte • Die Kovarianzmatrizen werden bisher als Diagonalmatrizen eingeführt, d.h. Kovarianzen wurden nicht berücksichtigt • Berücksichtigung von geeigneten Kovarianzen • Anwendung der Varianzkomponentenschätzung