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International Terrestrial Reference Frame

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Mit ITRF wird der "International Terrestrial Reference Frame" bezeichnet. Es ist die jeweils gültige, cm-genaue Realisierung des Bezugssystems ITRS für die Erde und das Ergebnis einer laufenden Kooperation von Institutionen aus der Geodäsie, Raumfahrt und Astronomie.

Das ITRF besteht aus einem Verzeichnis der dreidimensionalen kartesischen Koordinaten von etwa 400 weltweit verteilten, hochpräzisen Vermessungspunkten, durch deren Positionen und plattentektonische Bewegungen das ITRS zahlenmäßig festgelegt wird. Die ITRF-Punkte sind auch präzise in die jeweilige (regionale) Landesvermessung eingebunden.

Inhaltsverzeichnis

Bezugssystem des Erdkörpers

Um die Lage von Punkten auf der Erdoberfläche bestimmen zu können, benötigt die Geodäsie und Astronomie ein genau definiertes Koordinatensystem.

Da in der Natur weder der Ursprung noch die Achsen eines solchen Koordinatenrahmens (engl. "Reference Frame") realisiert und zugänglich gemacht werden können, erfolgt dessen Definition indirekt - durch eine größere Anzahl von Festpunkten. Deren konkrete Koordinatenwerte machen aus einem theoretisch modellierten Reference System (ITRS) einen praktisch nutzbaren Bezugsrahmen (ITRF), der die Achsen des Systems fixiert.

Sein Ursprung ist das Geozentrum, der Schwerpunkt aller Massen der Erde. Er stellt das Zentrum der Gravitation für alle Erdsatelliten dar, weshalb man seine Lage bezüglich der Erdoberfläche aus beobachteten Satellitenbahnen bestimmen kann.
Die Z-Achse ist die mittlere Rotationsachse der Erde (Referenzpol des IERS), die Y-Achse fällt in die 0°-Meridianebene von Greenwich. Diese zwei Parameter werden vom Internationalen Erdrotations-Dienst IERS übernommen.

Messungen für ITRF

Die Bestimmung der Koordinaten und ihrer längerfristigen Änderungen erfolgt

Aus anderem Blickwinkel betrachtet, könnte man auch sagen:

ITRF97 und ITRF2000

Die Erde ist kein ganz starrer Körper, sondern etwas verformbar. Beispielsweise gibt sie den Gezeiten-Kräften, die der Mond auf sie ausübt, um etwa einen halben Meter nach. Darüber hinaus führt die Plattentektonik zu dauernden Verschiebungen der Kontinente um 1-10 cm pro Jahr.

Diese Verschiebungen der Erdkruste konnte man bis vor etwa 10 Jahren nur indirekt nachweisen. Nun ist die Genauigkeit der geowissenschaftlichen Messungen so weit gestiegen, dass sie schon innerhalb Jahresfrist feststellbar sind.
Daher ist es notwendig, das terrestrische Bezugssystem laufend durch Messungen und durch Weiterentwicklung der Modelle zu verbessern. Seit den 1990ern werden die genauesten Messverfahren teilweise zu "Jahreslösungen" kombiniert - in internationaler Kooperation von Institutionen der Internationalen Union für Geodäsie und Geophysik (IUGG) und dem IERS. Den größten regelmäßigen Beitrag aus Europa zu IERS und ITRF stellen die VLBI- und GPS-Messungen des deutschen Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG) dar.

Die Rotationsdaten dieser Jahreslösungen haben inzwischen (verglichen mit dem System der Quasare) cm-Genauigkeit erreicht, über einige Jahre sogar 3 mm oder 0,0001". Die Kontinentaldrift berücksichtigt man durch spezielle Methoden der Höheren Mathematik. Die so errechneten Erdmodelle erhalten eine Jahreszahl:

  • ITRF97 ist eine durch verschiedene Projekte besonders genaue Lösung und diente mehrere Jahre zu Vergleichen verschiedener Modelle.
  • ITRF2000 ist das derzeit genaueste Modell und ist das Bezugssystem für Erdverformungen bis voraussichtlich etwa 2006.

Siehe auch

Weblinks

Von „http://www.kefk.org/wiki/International_Terrestrial_Reference_Frame“
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