Kurtenbach, Enrico: Entwicklung eines Kalman-Filters zur Bestimmung kurzzeitiger Variationen des Erdschwerefeldes aus Daten der Satellitenmission GRACE. - Bonn, 2011. - , . In: Schriftenreihe / Institut für Geodäsie und Geoinformation, 24.
Online-Ausgabe in bonndoc: http://hdl.handle.net/20.500.11811/1415
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note = {Eine wichtige Beobachtungsgröße bei der Erforschung des Erdsystems stellt das Gravitationsfeld der Erde dar, dessen zeitliche Variationen mit der Satellitenmission GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) erstmals mit globaler Überdeckung beobachtbar sind. Die vor Missionsbeginn anvisierte Genauigkeit konnte jedoch bisher nicht erreicht werden, was unter anderem an der unzureichenden Modellierung der Zeitvariationen durch monatliche Mittelwerte liegt. In der vorliegenden Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, der die Ableitung täglicher GRACE-Schwerefeldlösungen erlaubt, mit dem Ziel, die kurzzeitigen Variationen des Erdschwerefeldes zu erfassen. Diese Zeitreihe kann zum einen das Verständnis der zugrundeliegenden geophysikalischen Prozesse verbessern, zum anderen dient sie auch direkt zur Verbesserung der üblicherweise verwendeten monatlichen Schwerefeldlösungen. Die Erhöhung der zeitlichen Auflösung führt, bedingt durch das GRACE-Messprinzip, zu einer Verringerung der räumlichen Auflösung, so dass zusätzliche Informationen eingeführt werden müssen. Dies geschieht in dieser Arbeit durch Einführung räumlicher und zeitlicher Korrelationen des zu erwartenden Schwerefeldsignals, welche aus vorhandenen geophysikalischen Modellen extrahiert werden. Die Zusammenführung der GRACE-Beobachtungen und der Korrelationsstruktur erfolgt dann im Rahmen eines Kalman-Filters.
In einer Simulationsstudie werden die Möglichkeiten des entwickelten Ansatzes untersucht und später auf die Auswertung von Echtdaten angewendet. Durch Vergleich mit Zeitreihen von GPS-Stationsbewegungen und Ozeanbodendruck-Rekordern wird gezeigt, dass die mit dem vorgestellten Kalman-Filter-Ansatz bestimmte GRACE-Schwerefeld-Zeitreihe ein geophysikalisch interpretierbares Signal enthält. Diese Zeitreihe ist ferner geeignet, die zeitlichen Aliasing-Effekte, die eine über einen Monat gemittelte Schwerefeldlösung kontaminieren, zu verringern. Dadurch kann die Genauigkeit und räumliche Auflösung einer Monatslösung verbessert werden.},

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