GNSSnow

Ausgangssituation / Motivation

Derzeit sind keine umfassenden Studien über die Anwendbarkeit von nahe-Echtzeit und Echtzeit GNSS Prozessierungsansätzen zur Schätzung von erweiterten troposphärischen Parametern (Vertikal- und Line-of-sight Signalverzögerungen, Gradienten und Refraktivitätsfelder) vorhanden.

Folglich ist auch nicht bekannt, ob und inwieweit diese Daten einen Mehrwert für die kurzfristige Wettervorhersage darstellen. Dies gilt vor allem für direkt-Laufzeitverzögerungen (STDs) in der Sichtlinie zwischen Satellit und Empfänger oder Vertikal-Laufzeiten (ZTDs) abgeleitet von massenmarktorientierten GNSS Empfängern.

Inhalte und Zielsetzungen

Da die Entwicklung von operationellen Diensten für die Bereitstellung und Assimilation solcher Daten sehr zeit- und kostenintensiv ist, werden im Rahmen dieses Projektes verschiedenste Ansätze evaluiert.

Zunächst werden die verfügbaren multiGNSS Satellitenuhr- und Bahnprodukte analysiert sowie aktuelle GNSS Prozessierungsansätze auf multiGNSS Ein- und Zweifrequenz-Messungen angewandt, um erweiterte Troposphärenparameter zu schätzen.

Methodische Vorgehensweise

Die Qualität der abgeleiteten Parameter wird anhand von Vergleichen mit Post-Processing GNSS Zeitserien und externen meteorologischen Messungen bewertet. Gleichzeitig, werden die Daten für die Assimilation unter Nowcasting-Bedingungen vorbereitet.

Im Zuge dessen werden die verfügbaren Software-Lösungen für die Schätzung von erweiterten Troposphären-parametern, die Qualitätsbewertung, die Assimilation, sowie für die Korrektur von systematischen Effekten in den Zeitreihen, adaptiert und implementiert. Auf Basis der entwickelten Routinen werden Ergebnisanalysen durchgeführt, welche eine Bewertung des Einflusses der individuellen GNSS Produkte auf die kurzfristige Wettervorhersage ermöglichen.

Eine Stärke des Projektes ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit von österreichischen und schweizer geodätischen und meteorologischen Forschungseinrichtungen, die eine effiziente Bearbeitung der notwendigen Arbeitsschritte in sehr kurzer Zeit erlaubt.

Erwartete Ergebnisse

Auf Basis der Projektergebnisse kann die Richtung zukünftiger Entwicklungen in der GNSS Datenprozessierung und Assimilation von GNSS basierten Asymmetrie-Informationen in Nowcasting-Systeme im alpinen Raum, besser abgeschätzt werden.

Im Falle einer positiven Bewertung der untersuchten Ansätze ist wahrscheinlich, dass weitere Entwicklungen hinsichtlich effizienter Verwertung von GNSS Signalen in fast-Echtzeit Anwendungen stimuliert werden können.

Die gewonnenen Erkenntnisse werden entsprechend in wissenschaftlichen Journalen sowie Präsentationen auf nationalen und internationalen Konferenzen und Arbeitsgruppen verwertet. Darüber hinaus werden im Projekt Fachwissen und Kapazitäten entwickelt, die für weitere erfolgreiche Projektanträge in Europäischen Förderprogrammen entscheidend sein können.

Projektleitung

TU Wien - Department für Geodäsie und Geoinformation

Projektpartner:innen

• ETH Zürich
• Zentralanstalt f. Meteorologie und Geodynamik

TU Wien
Department für Geodäsie und Geoinformation
Dipl.-Ing. Dr.techn. Robert Weber
Gußhausstraße 27-29/E120-4
A-1040 Wien