Международная наземная система отсчета и система координат

Международная наземная система отсчета ( ITRS ) описывает процедуры создания систем отсчета, подходящих для использования при измерениях на поверхности Земли или вблизи нее. Это делается во многом так же, как физический стандарт можно описать как набор процедур для реализации этого стандарта. ITRS определяет геоцентрическую систему координат с использованием SI системы измерения .

Международная наземная система отсчета ( ITRF ) является реализацией ITRS. Его происхождение находится в центре масс всей Земли, включая океаны и атмосферу. Новые решения ITRF создаются каждые несколько лет с использованием новейших математических и геодезических методов, чтобы попытаться реализовать ITRS как можно точнее. Из-за экспериментальной ошибки любая данная ITRF будет очень незначительно отличаться от любой другой реализации ITRF. Разница между последней версией WGS 84 2006 года (корпусная реализация G1150) и последней версией ITRF2000 составляет всего несколько сантиметров, а среднеквадратическая разница составляет один сантиметр на компонент. ^[1]

Решения ITRS и ITRF поддерживаются Международной службой вращения Земли и систем отсчета ( IERS ). Практические навигационные системы обычно привязаны к конкретному решению ITRF или к своим собственным системам координат, которые затем привязаны к решению ITRF. Например, наземная система отсчета Galileo ( GTRF ) используется для навигационной системы Galileo ; в настоящее время определяется Европейским космическим агентством как ITRF2005 . ^[2]

Версии

Реализации ITRF, разработанные на основе ITRS с 1991 года, включают следующие версии: ^[3]

Имя	Ссылка. эпоха	ЭПСГ код	Примечания
ITRF91	1988.0	4913 79038991
ITRF92	1988.0	4914 79048992	Первая реализация ITRS
ITRF93	1988.0	4915 79058993
ITRF94	1993.0	4916 79068994
ITRF96	1997.0	4917 79078995
ITRF97	1997.0	4918 79088996
ITRF2000	1997.0	4919 79098997	Первое решение, которое сочетает в себе неограниченные решения космической геодезии, свободные от какой-либо модели движения тектонических плит . ^[4] Начиная с этой версии, движение тектонической плиты представляется в решении для каждой станции в виде вектора скорости. Предыдущие ITRF продолжали только исходные позиции, используя модель движения для заполнения скорости.
ITRF2005	2000.0	4896 79108998	Построено на основе входных данных в виде временных рядов положений станций и параметров ориентации Земли. ^[5] В этой версии введены дополнительные параметры для описания годового движения станций: $A$ (амплитуда) и $φ$ (фаза) по каждой оси. Сезонные колебания такого рода имеют амплитуду около 1 см и объясняются неприливными эффектами нагрузки (например, перемещением веса воды).
ITRF2008	2005.0	5332 7911 8999	Включает моделирование тропосферы и улучшенные методы решения. ^[6]
ITRF2014	2010.0	7789 7912 9000	Создано с помощью расширенного моделирования нелинейных движений станции. ^[7] Конкретно: к традиционной годовой периодической модели добавляется полугодовая составляющая; гладкая параметрическая аппроксимация предназначена для моделирования постсейсмической деформации в отличие от традиционного подхода с использованием кусочно-линейных функций.
ITRF2020	2015.0	9988 99899990	^[8]

Пользователи

ГНСС-системы: ^[2]

Наземная система отсчета Галилео (GTRF), ITRF2005; собственная реализация с использованием сайтов IGS.
GPS использует только WGS 84 , ITRF2020 с января 2024 года (но раньше использовал много версий WGS 84), немного модифицированную реализацией Международной службы GNSS (IGS), IGS20.
Система координат Бэйдоу , Китайская наземная система отсчета (CTRF) 2000 = ITRF97 в эпоху 2000.0; собственная реализация.
ГЛОНАСС ПЗ-90.11 номинально является собственной системой, но она довольно близка к ITRF и использует многие из тех же методов. ^[2]

Национальные системы:

США: WGS 84 (см. выше); Вместо этого внутреннее использование в основном основано на NAD 83 .
Китай: CTRF 2000, как указано выше.

Эталонная эпоха GPS была перенесена с 2000,0 на 2001,0 в G1150 из-за землетрясения на Аляске в ноябре 2002 года. Еще в 2022 году был выпущен ITRF2020, но GPS использовал в своих антеннах только G2139, который был согласован с ITRF2014 (IGb14) (хотя в эпоху 2016.0, а не эталонная эпоха 2010.0). ^[9] 7 января 2024 года произошел переход на IGS20, поэтому WGS 84 теперь согласован с ITRF2020, включая PSD (постсейсмическая деформация), также называемую G2296.

С другой стороны, ГЛОНАСС использует PZ-90.11, который близок к ITRF2008 в эпоху 2011.0 и использует эпоху 2010.0 (это означает, что при использовании эталонного преобразования в PZ-90.11 вы получите дату января 2010 года).

См. также

Ссылки

^ Клинч, Джеймс Р. (февраль 2006 г.). «Координаты Земли» (PDF) . GPS-геодезия и геофизика . Джеймс Р. Клинч . Проверено 24 марта 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Системы отсчета в ГНСС» . Навипедия . Европейское космическое агентство.
^ «Международная наземная система отсчета 2014 (ITRF2014)» . Качество позиционирования Services BV . Проверено 3 октября 2019 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Альтамими, Зухейр; Силлард, Патрик; Буше, Клод (2002). «ITRF2000: новый выпуск Международной системы отсчета наземной среды для приложений в области наук о Земле» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 107 (Б10): ЭТГ 2-1 – ЭТГ 2-19. Бибкод : 2002JGRB..107.2214A . дои : 10.1029/2001JB000561 .
^ Альтамими, З.; Коллилье, X.; Легран, Дж.; Гарайт, Б.; Баучер, К. (2007). «ITRF2005: новая версия Международной наземной системы отсчета, основанная на временных рядах положений станций и параметров ориентации Земли». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 112 (Б9): B09401. Бибкод : 2007JGRB..112.9401A . дои : 10.1029/2007JB004949 . hdl : 10338.dmlcz/141752 .
^ Альтамими, Зухейр; Коллилье, Ксавье; Метивье, Лоран (3 февраля 2011 г.). «ITRF2008: улучшенное решение международной наземной системы отсчета» . Журнал геодезии . 85 (8): 457–473. Бибкод : 2011JGeod..85..457A . дои : 10.1007/s00190-011-0444-4 .
^ Альтамими, Зухейр; Ребишунг, Пол; Метивье, Лоран; Коллилье, Ксавье (2016). «ITRF2014: новая версия Международной наземной системы отсчета, моделирующей нелинейные движения станций» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 121 (8): 6109–6131. Бибкод : 2016JGRB..121.6109A . дои : 10.1002/2016JB013098 .
^ «ITRF | Itrf2020» . itrf.ign.fr. Проверено 18 июня 2022 г.
^ Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. «Переход с IGS14 на IGb14 — Национальная геодезическая служба» . geodesy.noaa.gov . Проверено 28 июня 2022 г.

Внешние ссылки

Прямые и обратные преобразования с использованием 14 параметров Хелмерт
Конвертер между реализациями ITRF с изменением эпохи и тектоники , тектоника для него
Что такое ИТРФ?
Наземные системы отсчета и рамки (PDF; глава 4 Конвенций IERS 2010 г.)

[1] Клинч, Джеймс Р. (февраль 2006 г.). «Координаты Земли» (PDF) . GPS-геодезия и геофизика . Джеймс Р. Клинч . Проверено 24 марта 2016 г.

[gtrf-2] Jump up to: ^а ^б ^с «Системы отсчета в ГНСС» . Навипедия . Европейское космическое агентство.

[QPS-3] «Международная наземная система отсчета 2014 (ITRF2014)» . Качество позиционирования Services BV . Проверено 3 октября 2019 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[4] Альтамими, Зухейр; Силлард, Патрик; Буше, Клод (2002). «ITRF2000: новый выпуск Международной системы отсчета наземной среды для приложений в области наук о Земле» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 107 (Б10): ЭТГ 2-1 – ЭТГ 2-19. Бибкод : 2002JGRB..107.2214A . дои : 10.1029/2001JB000561 .

[paper05-5] Альтамими, З.; Коллилье, X.; Легран, Дж.; Гарайт, Б.; Баучер, К. (2007). «ITRF2005: новая версия Международной наземной системы отсчета, основанная на временных рядах положений станций и параметров ориентации Земли». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 112 (Б9): B09401. Бибкод : 2007JGRB..112.9401A . дои : 10.1029/2007JB004949 . hdl : 10338.dmlcz/141752 .

[ITRF2014-6] Альтамими, Зухейр; Коллилье, Ксавье; Метивье, Лоран (3 февраля 2011 г.). «ITRF2008: улучшенное решение международной наземной системы отсчета» . Журнал геодезии . 85 (8): 457–473. Бибкод : 2011JGeod..85..457A . дои : 10.1007/s00190-011-0444-4 .

[7] Альтамими, Зухейр; Ребишунг, Пол; Метивье, Лоран; Коллилье, Ксавье (2016). «ITRF2014: новая версия Международной наземной системы отсчета, моделирующей нелинейные движения станций» . Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 121 (8): 6109–6131. Бибкод : 2016JGRB..121.6109A . дои : 10.1002/2016JB013098 .

[8] «ITRF | Itrf2020» . itrf.ign.fr. Проверено 18 июня 2022 г.

[NOAA2020-9] Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. «Переход с IGS14 на IGb14 — Национальная геодезическая служба» . geodesy.noaa.gov . Проверено 28 июня 2022 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]