Fehleranalyse und -reduktion bei der präzisen Bahnbestimmung von Altimetriesatelliten (MEPODAS)

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr.-Ing. Denise Dettmering; Dr. Sergiy Rudenko
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 448559532

Veränderungen des globalen und regionalen Meeresspiegels sind eine der Hauptindikatoren für den globalen Klimawandel im Erdsystem. Die Satellitenradaraltimetrie bietet die Möglichkeit, diese Veränderungen hochgenau und nahezu global zu vermessen. Diese Methode hängt jedoch direkt von der Genauigkeit der Positionsbestimmung der Höhenmesser an Bord der Satelliten ab, von denen aus die Entfernung zur Meeresoberfläche gemessen wird, und daher von der Genauigkeit der Satellitenpositionen, insbesondere in radialer Richtung. Obwohl in den letzten Jahrzehnten erhebliche Fortschritte bei der präzisen Umlaufbahnbestimmung (POD) von Altimetriesatelliten erzielt wurden, sind die Nutzeranforderungen für die Genauigkeit regionaler Meeresspiegeltrends noch nicht erreicht. Unsicherheiten in der Umlaufbahn bleiben ein wesentlicher Beitrag zum Fehlerbudget des Meeresspiegels. Daher ist die Untersuchung und Minderung dieser Fehler weiterhin notwendig und sehr wichtig für eine zuverlässige Bestimmung des globalen und insbesondere des regionalen Meeresspiegels, sowie deren langzeitlichen Trends und deren Vorhersage. Diese Informationen sind für Wissenschaftler und auch für Entscheidungsträger in der Klimapolitik sehr wichtig, da die zuverlässigen Quantifizierung globaler und regionaler Meeresspiegelschwankungen Grundlage aller Analysen und Entscheidungen sein sollte.Das Ziel dieses Projekts ist es, die derzeit verbleibenden POD-Fehler von Altimetriesatelliten zu untersuchen und zu reduzieren. Die Hauptaufgaben des Projekts sind folgende:- eine detaillierte Überprüfung verschiedener aktueller Modelle durchzuführen, die momentan in der POD von Altimetriesatelliten verwendet werden,- den Einfluss dieser Modelle auf die Qualität der Bahnbestimmung der Satelliten und Altimetrieprodukte auf der Grundlage dieser Umlaufbahnen zu untersuchen,- mögliche Ursachen für die derzeit verbleibenden Fehler in der POD dieser Satelliten zu finden,- Möglichkeiten zur weiteren Verbesserung der Umlaufbahnqualität für diese Satelliten zu finden,- Minderung der derzeit verbleibenden POD-Fehler und damit Verbesserung der Umlaufbahnqualität für diese Satelliten.Durch die Verwendung neuer Modelle, neue Referenzrahmenrealisierungen, verbesserter Korrekturen und Algorithmen werden die Fehler, die sich aus den Mängeln der folgenden Komponenten ergeben, untersucht und gemindert: (i) Messkorrekturen und Datenverarbeitungsalgorithmen, (ii) gravitative- und nichtgravitative Kräfte, die auf Altimetriesatelliten wirken, und (iii) Realisierungen von terrestrischen Referenzrahmen und Korrekturen an Stationspositionen. Weitere Fehlerquellen werden untersucht, falls sie sich während der Projektlaufzeit als relevant erweisen.Mit diesen Untersuchungen soll ein Beitrag zur Verbesserung der Qualität der Altimetriesatellitenumlaufbahnen geleistet werden, die die Grundvoraussetzung für die zuverlässliche Bestimmung von Meeresspiegeländerungen sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen