Erweiterte GNSS troposphärische Laufzeitparameter für die kurzfristige Wettervorhersage

01.08.2018 - 31.10.2019
Forschungsförderungsprojekt

Aktuell fehlt es an umfassenden Studien über die Anwendbarkeit von nahe-Echtzeit und Echtzeit GNSS Prozessierungsansätzen zur Schätzung von erweiterten troposphärischen Parametern (Vertikal-Laufzeiten, Gradienten, Schräg-Laufzeiten, Refraktivitätsfelder). Folglich ist auch nicht bekannt, ob und inwieweit diese Daten einen Mehrwert für die kurzfristige Wettervorhersage darstellen. Dies gilt vor allem für Schräg-Laufzeiten (STDs) oder Vertikal-Laufzeiten (ZTDs) abgeleitet aus Einfrequenz-GNSS-Messung. Da die Entwicklung von operationellen Diensten für die Bereitstellung und Assimilation solcher Daten sehr Zeit- und Kosten-intensiv 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. 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.

Eines der Stärken des Projektes ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit von geodätischen und meteorologischen Forschungseinrichtungen, die eine effiziente Bearbeitung der notwendigen Arbeitsschritte in sehr kurzer Zeit erlaubt. 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 entscheiden sein können.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungsmittel

  • Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG) (Nationale Förderung) Förderschiene Österreichisches Weltraumprogramm Förderprogramm Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG) Fördergeber Forschungsförderungsgesellschaft Reichweite Nationale Förderung Projekttyp Forschungsförderungsprojekt Ausschreibungskennung 14. Ausschreibung

Forschungsschwerpunkte

  • Energy and Environment

Schlagwörter

DeutschEnglisch
GNSS, troposphärische Laufzeitverzögerung, Assimilation, kurzfristige WettervorhersageGNSS, tropospheric delay, assimilation, nowcasting

Externe Partner_innen

  • Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
  • ETH Zürich