بخشی از مقاله
چکیده:
مطالعات ژئودینامیک در ایران به طور جدی از سال 1377 با استقرار شبکههای موردی GPS برای پایش تغییرات پوسته زمین آغاز گردید. پس از استقرار شبکه دائم GPS موسوم به شبکه ژئودینامیک سراسری در سال 1385،تقریباً هر سال میدان سرعت ایستگاههای دائمی GPS این شبکه توسط سازمان نقشهبرداری کشور محاسبه و گزارش میشود. در این تحقیق با ترکیب برنامههای برنیز، پرل و متلب سعی در پردازش نزدیک به آنی با استفاده از محصولات مداری بسیار سریع IGS شد. نتایج حاصل نشان میدهد که با استفاده از این روش میتوان به دقتهای چند سانتی متری رسید. در این تحقیق مقدار تغییرات جابجایی زمین لرزه اهر-ورزقان بررسی و تعیین شده است.
-1 مقدمه
مشاهده حرکات پوستهای در علوم ژئودینامیک و ژئودزی کاری دشوار و مهم است. ضرورت مشاهده تغییر شکل پوستهای بدین دلیل است که در مکانهای زیادی در سطح کره زمین خطر وقوع زمین لرزههای بزرگ وجود دارد و این مشاهدات برای کشف پیش لرزهها در روی صفحات گسل و تجمع استرس در نواحی ضعیف مورد استفاده قرار میگیرد. بهوسیله مشاهدات پیوسته تغییر شکل در نواحی مستعد زمین لرزه، میتوان چگونگی فرآیند حرکات پوستهای در هر دوره زمین لرزه را کشف و لغزش های قریبالوقوع را تخمین زد.
یکی از انواع تعیین موقعیت روش PPP می باشد که جهت انجام آن نیاز به دریافت داده های IGS - مدار ماهواره - و داده های خام هر ایستگاه که به صورت 24 ساعته جمع آوری می شود می باشد. در این روش و تحقیق هدف تعیین موقعیت نزدیک به آنی برای ایستگاه های مجهول با استفاده از روش PPP می باشد به نحوی که با دریافت داده ها بصورت اتوماتیک از سایت IGS و مشاهدات آنی مختصات به صورت نزدیک به آنی تعیین گردد.
-2 پردازش
نرمافزار Bernese، یک ابزار پیشرفته برای رسیدن به مقادیر دقیق در کاربردهای ژئودتیک میباشد. دقت نتایج بدست آمده از این نرمافزار نسبت به سایر نرمافزارهای پردازش برای شبکههای بزرگ بهتر میباشد. گروه IITB GPS بین نرمافزارهای پردازشگر تجاری و علمی مقایسهای انجام دادهاند و نتیجه حاصل نشان میدهد که با در نظر گرفتن مقدار خطا در محاسبه طول خطوط مبنا در یک شبکه، نرمافزار Bernese نتایج دقیقتری را نسبت به نرمافزارهای دیگر بدست میآورد. قسمت پردازش این نرمافزار شامل بیش از 100 برنامه است که به زبان فورترن نوشته شدهاند. هر پروژه1، مجموعهای از مشاهداتی است که باید با هم پردازش شوند. به این ترتیب هریک از مراحل اندازهگیری قبل در قالب پروژههایی مستقل پردازش میشوند.
اولین گام، انجام تنظیمات هر پروژه میباشد. این تنظیمات شامل تعریف بازه زمانی اندازهگیریها و مدلهای مختلفی است که در پردازش مشاهدات کد و فاز مورد نیاز خواهد بود. هر پروژه، به چند زیر بخش2 که معادل یک روز است تقسیم میشود. به این ترتیب پردازش مشاهدات هر پروژه مبتنی بر پردازش مشاهدات هر زیر بخش و نهایتاً تلفیق آنها است. پردازش با نرمافزار Bernese را میتوان به سه مرحله اصلی انتقال مشاهدات3، مداری4 و پردازش 5 تقسیم کرد. در نرمافزار Bernese، مرحله انتقال مشاهدات با استفاده از برنامه 6RXOBV3 انجام میشود. این برنامه کارهای زیر را انجام میدهد:
انتقال فایلهای مشاهداتی Rinex به فرمت باینری قابل شناسایی نرمافزار. این فرمت باینری باعث میشود مراحل پردازش با سرعت بیشتری انجام گیرد. در نتیجهی این انتقال، از هر فایل مشاهداتی 4 فایل باینری مربوط به مشاهدات کد و فاز تولید میشود که با پسوندهای 7CZH، 8CZO، 9PZH، 10PZO از یکدیگر تفکیکپذیرند. هر فایل Rinex شامل دو قسمت توضیحات و مشاهدات است که همهی اطلاعات مربوط به مشاهدات کد و فاز در آن قرار دارد. در فایلهای بدست آمده فوق توضیحات و مشاهدات مربوط به مشاهدات کد و فاز در فایل Rinex از هم جدا شده است.
بخش مداری از دو مرحله تشکیل میشود:
- تعیین موقعیت - مدار - ماهواره موجود در زمانهای مختلف و فایل ساعت ماهواره.
- تعیین موقعیت - مدار - استاندارد ماهواره.
برای رسیدن به نتایج با دقت بالا از مدار دقیق ماهواره11 و پارامترهای دوران زمین استفاده میشود، برای تعیین مدار ماهواره اثر شتابهای اختشاشی نیز در نظر گرفته میشود. بخش پردازش از 5 مرحله تشکیل میشود که هریک، هدف خاصی را دنبال میکند و باید آنها را به صورت متوالی انجام داد. این مراحل به صورت زیر میباشند :
- 1 با استفاده از اندازهگیریهای Zero-Diffrence و روش سرشکنی کمترین مربعات، خطای ساعت گیرنده با دقت خوبی محاسبه شده و در فایل مشاهدات فاز ذخیره میگردد. به دلیل تاثیر شرایط اتمسفری بر مشاهدات باید آن را مدله کرد. به خاطر استفاده از ترکیب خطی یونسفر آزاد12 نیازی به مدله کردن یونسفر نیست، اما تروپسفر با استفاده از مدل ساستموینن13 که در آن دما، فشار و رطوبت مقادیر ثابتی از سطح دریا در نظر گرفته میشود، مدله میشود. پارامترهای تروپسفر برای هر ایستگاه در هر روز محاسبه میشود. کار مهم دیگر این مرحله محاسبه مختصات تقریبی گیرنده یا در واقع مختصات ایستگاه میباشد. در پردازش داده ها کمینه زاویه ارتفاعی14 در نظر گرفته شده مساوی 10 درجه بوده است.
- 2 هدف اصلی این قسمت تولید خطوط مبنا15 به روش تفاضلی یگانه16 است. بدلیل اینکه در مشاهدات اولیه، خطاهای مختلفی چون خطای ساعت گیرنده، ساعت ماهواره و... وجود دارد، میباشد.
