4 ο ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΑΤΜ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2014

Transcript

1 4 ο ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΑΤΜ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2014 Η επίδραση των ταχυτήτων μετακίνησης του Eλλαδικού χώρου στα δίκτυα μόνιμων σταθμών GNSS και στην ίδρυση γεωδαιτικού datum. Εφαρμογή στο δίκτυο MetricaNet SmartNet Greece. Α. Φωτίου (1), Χ. Πικριδάς (2), Δ. Ρωσσικόπουλος (1) ΑΠΘ - Πολυτεχνική Σχολή - Τμήμα ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τομέας Γεωδαισίας και Τοπογραφίας Εργαστήριο Γεωδαιτικών Μεθόδων και Δορυφορικών Εφαρμογών (1) καθηγητής, Τομέας Γεωδαισίας και Τοπογραφίας, Τμήμα ΑΤΜ ΑΠΘ. (2 ) Αναπληρωτής καθηγητής, Τομέας Γεωδαισίας και Τοπογραφίας, Τμήμα ΑΤΜ ΑΠΘ. Περίληψη Η επίλυση ενός σύγχρονου δικτύου μόνιμων σταθμών αναφοράς GNSS απαιτεί α- υστηρή μεθοδολογία και επιλογές σύμφωνα με διεθνή πρότυπα και προδιαγραφές. Η χρήση επιστημονικών λογισμικών και η συνολική στρατηγική ανάλυσης και επεξεργασίας δεδομένων GNSS δεν είναι μια σχετικά απλή διαδικασία αλλά προϋποθέτει ικανή γνώση και εμπειρία. Σε χώρες όπως η Ελλάδα, με σημαντικές ανομοιογενείς μετακινήσεις του γήινου φλοιού της, πρέπει να ληφθεί υπόψη η αντίστοιχη επίδραση στις συντεταγμένες των σταθμών GNSS και στην τυχόν αναθεώρηση ή ίδρυση νέου γεωδαιτικού συστήματος αναφοράς. Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται η μεθοδολογία επίλυσης και η διαχρονική παρακολούθηση του δικτύου MetricaNet SmartNet Greece, το πεδίο ταχυτήτων για τον ελλαδικό χώρο και η επίδρασή του στις συντεταγμένες των σταθμών αναφοράς. Επιπλέον, προτείνεται τρόπος χρήσης των ταχυτήτων μετακίνησης στην ίδρυση ενός γεωδαιτικού datum και στις δικτυακές εφαρμογές πραγματικού χρόνου (NRTK). 1. Εισαγωγή Ο γήινος φλοιός του Ελλαδικού χώρου είναι ένας από τους πλέον δραστήριους γεωδυναμικούς χώρους παγκοσμίως με ταχύτητες μετακίνησης που κυμαίνονται από 20 έως 40 mm/έτος για μία έκταση της τάξης των Km (Floyd et.al., 2010). Σύμφωνα με γνωστές γεωλογικές έρευνες ο ελλαδικός χώρος δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ως ένα ενιαίο και συμπαγές σώμα αλλά ως μία περιοχή που αποτελείται από επιμέρους τμήματα με σχεδόν όλα τα είδη ρηγμάτων. Τα πιο σημαντικά τεκτονικά χαρακτηριστικά στην ηπειρωτική Ελλάδα εμφανίζουν τα ρήγματα της Ανατολίας, της Θεσσαλίας, του Κορινθιακού κόλπου, των νήσων Λευκάδας και Κεφαλονιάς καθώς και το ρήγμα του Ελληνικό τόξου. Αποτέλεσμα της όλης δραστηριότητας είναι ότι η Ελλάδα έχει τη μεγαλύτερη σεισμικότητα της Ευρώπης και την πέμπτη στον κόσμο. Πρόσφατα ολοκληρώθηκε η χαρτογράφησή όλων των ρηγμάτων και δημιουργήθηκε η αντίστοιχη βάση δεδομένων για τον ελλαδικό χώρο (Pavlides S., Caputo R., Sboras S., Chatzipetros A., et al., 2010, Caputo R., Chatzipetros A., et al., 2012) (Σχ. 1). Η καταγραφή της σεισμικής δραστηριότητας κατά τα τελευταία δέκα χρόνια έδειξε ότι 1 από 11

2 συνέβησαν περισσότεροι από σεισμοί με τους 150 από αυτούς να κυμαίνονται σε ένταση μεταξύ των 5 έως 7 βαθμούς της κλίμακας Richter. Από το Σχήμα 1 γίνεται φανερό ότι ο Ελλαδικός χώρος, λόγω των έντονων δυναμικών φαινομένων και των μετακινήσεων που παρατηρούνται με την πάροδο των χρόνων, αποτελείται από ένα σύνολο μικροπλακών που εν γένει μετακινούνται με διαφορετικό τρόπο. Επιπρόσθετα, τα τελευταία δέκα χρόνια, δεκάδες μόνιμοι σταθμοί και δίκτυα GNSS έχουν ιδρυθεί και λειτουργούν στη χώρα μας από Πανεπιστήμια, Πολυτεχνεία, Τεχνολογικά Ιδρύματα, Ερευνητικά Ινστιτούτα και Εταιρείες. Τα δεδομένα των δικτύων αποτελούν σημαντική πληροφορία για πολλούς ερευνητικούς τομείς των Γεωεπιστημών. Αξίζει να αναφερθεί ότι στο σύνολο των μόνιμων σταθμών GNSS, που βρίσκονται στον Ελλαδικό χώρο, συμπεριλαμβάνονται και επτά σταθμοί ενταγμένοι στο Ευρωπαϊκό δίκτυο EPN (Euref Permanent Network), με τις ονομασίες AUT1, DUTH, LARM, NOA1, TUC2, PAT0, DYNG ( Φωτίου-Πικριδάς, 2012): AUT1: Θέρμη Θεσ/νίκης, Τμ. ΑΤΜ ΑΠΘ, υπεύθυνοι λειτουργίας Χ. Πικριδάς, Α. Φωτίου. DUTH: Ξάνθη, Τμ. ΑΤΜ-ΑΠΘ, υπεύθυνοι λειτουργίας Χ. Πικριδάς, Α. Φωτίου. LARM: Λάρισα, Τμ. ΑΤΜ-ΑΠΘ, υπεύθυνοι λειτουργίας Χ. Πικριδάς, Α. Φωτίου. NOA1: Αθήνα, Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών (ΕΑΑ), υπεύθυνοι λειτουργίας Α. Γκανάς, Γ. Δρακάτος. TUC2: Χανιά, Τμ. Μηχ/κών Ορυκτών Πόρων, υπεύθυνοι λειτουργίας Σ. Μερτίκας, Ξ. Φραντζής. PAT0: Πάτρα, INSU, υπεύθυνοι λειτουργίας O.Charade, P.Briole. DYNG: Διόνυσος Αττικής, Centre National d'etudes Spatiales/CNES, υπεύθυνοι επικοινωνίας, Δ. Παραδείσης, Ι. Γαλάνης. Σχήμα 1. Τα ρήγματα του Ελλαδικού χώρου. Βάση δεδομένων GreDaSS. 2 από 11

3 Παράλληλα η έρευνα και οι μελέτες σε θέματα μικρομετακινήσεων του γήινου φλοιού, υποστηρίζονται σημαντικά από τα υψηλής ποιότητας δορυφορικά δεδομένα που απαιτούνται για το σκοπό αυτό (Kahle H.-G. et al. 1995, Rossikopoulos et al. 1998, Hollenstein et al. 2006, Chatzinikos et al. 2007, Chatzinikos et al. 2013). Από τα μέσα του 2010 έως σήμερα η Ερευνητική Ομάδα (ΕΟ/ΑΠΘ) αποτελούμενοι κυρίως από τους καθηγητές Α. Φωτίου (επιστημονικό υπεύθυνο), Δ. Ρωσσικόπουλο και τον αναπληρωτή καθηγητή Χ. Πικριδά, συλλέγει και επεξεργάζεται δεδομένα από το Ευρωπαϊκό δίκτυο EPN (Euref Permanent Network), από το δίκτυο MetricaNet- SmartNet Greece της εταιρείας Metrica και από το δίκτυο ΕΡΜΗΣ/HERMES (Fotiou A. et al., 2010). To δίκτυο MetricaNet στις αρχές του έτους 2011 αριθμούσε μόλις 45 μόνιμους σταθμούς ενώ στα μέσα του 2014 έχει φτάσει τους 85 σταθμούς με προοπτική την ίδρυση 10 επιπλέον σταθμών GNSS στο προσεχές μέλλον, καλύπτοντας πλήρως τον Ελλαδικό χώρο (Σχ. 2). Σχήμα 2. Το δίκτυο MetricaNet-SmartNet Greece (Μάρτιος 2014) Στο πλαίσιο των ερευνητικών δραστηριοτήτων της, τα τελευταία χρόνια, η Ερευνητική Ομάδα επιλύει και συνορθώνει το δίκτυο σε τακτά χρονικά διαστήματα επαναπροσδιορίζοντας τις συντεταγμένες των σταθμών στα διεθνή πλαίσια αναφοράς αλλά και στο πλαίσιο HTRS07 του Hepos που αποτελεί υλοποίηση του Ευρωπαϊκού Συστήματος Αναφοράς ETRS89 για τον ελλαδικό χώρο. Μέχρι σήμερα, έχουν συνταχθεί δέκα Τεχνικές εκθέσεις στο πλαίσιο της ερευνητικής συνεργασίας με την Metrica ΑΕ. Η ετήσια επίλυση /συνόρθωση περιλαμβάνει: 3 από 11

4 1. Επίλυση του Δικτύου στα διεθνή πλαίσια αναφοράς (ITRFyy, IGSyy, ETRFyy) 2. Προσδιορισμό ταχυτήτων μετακίνησης. 3. Μετασχηματισμό συντεταγμένων στο HTRS Ποιοτικός έλεγχος του δικτύου με μετρήσεις πεδίου (static, NRTK). 5. Πιστοποίηση ποιότητας δικτύου και ένταξης στο ΗTRS07 και κατ' επέκταση στο ΕΓΣΑ Επεξεργασία δορυφορικών δεδομένων και προσδιορισμός μετακινήσεων στον Ελλαδικό χώρο. Τα τελευταία χρόνια η Ερευνητική Ομάδα, έχοντας ως στόχο τη μελέτη των μικρομετακινήσεων του γήινου φλοιού στον ελλαδικό χώρο, έχει αναπτύξει και συνεχώς βελτιώνει ένα μοντέλο εκτίμησης των ταχυτήτων μετακίνησης συνδυάζοντας δεδομένα από δορυφορικές καμπάνιες μετρήσεων αρκετών ετών (Rossikopoulos et al. 1998, Πικριδάς 1999, Fotiou et al. 2003, Chatzinikos et al. 2007, Chatzinikos et al. 2013). Η εκτίμηση μικρομετακινήσεων του γήινου φλοιού απαιτεί καταρχάς παρατηρήσεις υψηλής ακρίβειας και μεγάλης διάρκειας, της τάξης των αρκετών ετών. Επιπλέον εξίσου σημαντική είναι η ανάλυση και επεξεργασία των παρατηρήσεων μέχρι την τελική λύση, πού συνήθως εκφράζεται από τις συντεταγμένες σημείων της γήινης επιφάνειας και τις ταχύτητές τους ανά έτος. Όλες οι επιλύσεις του δικτύου MetricaNet έως το 2013 πραγματοποιήθηκαν με το ερευνητικού χαρακτήρα λογισμικό BERNESE GPS Software V.5.0. Για την επιλογή των κατάλληλων παραμέτρων επίλυσης του δικτύου ελήφθησαν υπόψη οι οδηγίες που παρέχει η υπηρεσία του ΕPN (Bruyninx et al., 2010) καθώς επίσης και το Αστρονομικό Ινστιτούτο του Πανεπιστημίου της Βέρνης (AIUB) (Dach et al., 2007). H EO/ΑΠΘ μέσα στο έτος 2014 προχώρησε σε νέα επεξεργασία και συνόρθωση του δικτύου, όπου για πρώτη φορά χρησιμοποιήθηκαν, εκτός από τις παρατηρήσεις GPS, και παρατηρήσεις GLONASS. H όλη επεξεργασία πραγματοποιήθηκε με την νέα έκδοση του λογισμικού BERNESE V5.2. H νέα έκδοση προσφέρει, εκτός από την επεξεργασία δεδομένων GLONASS, πιο εξελιγμένους αλγορίθμους, ιδιαίτερα για τον υπολογισμό της τροποσφαιρικής υστέρησης με χρήση πραγματικών ατμοσφαιρικών δεδομένων. Για την επίλυση του δικτύου χρησιμοποιήθηκαν και επτά (7) σταθμοί της ΕUREF και της IGS, σύμφωνα και με τις διεθνείς προδιαγραφές. Η σωστή επεξεργασία όλων των δεδομένων GNSS έδωσε υψηλής ποιότητας αποτελέσματα με χρήση και δεδομένων GLONASS. Η επαναληπτικότητα προσδιορισμού των συντεταγμένων των μόνιμων σταθμών εκτιμήθηκε στο 1.5 mm για την οριζόντια θέση και 3 mm για την κατακόρυφη θέση. Στο Σχήμα 3 απεικονίζεται η χρονική μετάθεση μεταξύ των συστημάτων GPS και GLONASS για τους σταθμούς που καταγράφουν παρατηρήσεις και από τα δύο δορυφορικά συστήματα. Eπίσης, πραγματοποιήθηκε η νέα ένταξη του δικτύου στο σύστημα HTRS07 του Hepos. Περισσότερες πληροφορίες για το δίκτυο του Hepos δίνονται στην εργασία Katsampalos et al., από 11

5 Σχήμα 3. Ταύτιση των δύο χρονικών κλιμάκων GLONASS και GPS. Για τον προσδιορισμό των ταχυτήτων μετακίνησης σε σταθμούς του δικτύου MetricaNet με μικρό χρονικό διάστημα λειτουργίας, λήφθηκαν υπόψη οι πλησιέστεροι σταθμοί που διέθεταν ταχύτητες μετακίνησης σε συνδυασμό με τα τεκτονικά χαρακτηριστικά της περιοχής που βρίσκεται ο εκάστοτε σταθμός. Σημειώνεται ότι οι ταχύτητες μετακίνησης αναφέρονται στο διεθνές σύστημα αναφοράς IGS08 (2008) και διευκρινίζεται ότι για τον τελικό υπολογισμό των ταχυτήτων χρησιμοποιήθηκαν οι προγενέστερες του 2014 επιλύσεις του δικτύου που είχε πραγματοποιήσει η ΕΟ. Μέσα από τις επαναλαμβανόμενες επιλύσεις προκύπτουν και οι αντίστοιχες χρονοσειρές συντεταγμένων για την διαχρονική τους παρακολούθηση και αξιολόγηση. Οι τελικές εκτιμήσεις των ταχυτήτων από την συνόρθωση όλων των εποχών, ως προς το πλαίσιο IGS08 απεικονίζονται γραφικά στο Σχήμα 4. Εκφράζοντας ποσοτικά τις εκτιμήσεις των ταχυτήτων για τους όλους σταθμούς, οι τιμές ανά έτος ως συνολική συνιστώσα-διάνυσμα κυμαίνονται σε ένα εύρος που ξεκινά από τα 0.6 mm και φτάνει μέχρι και τα 25 mm. Αξίζει να σημειωθεί ο διαφορετικός προσανατολισμός που εμφανίζουν οι σταθμοί του Ελλαδικού χώρου επιβεβαιώνουν τον διαφορετικό τρόπο μετακίνησης. Ενώ η Βόρεια Ελλάδα ακολουθεί τη μετακίνηση της Ευρασιατικής τεκτονικής πλάκας, μέρος της Κεντρικής και κυρίως η Νότια Ελλάδα συμπεριφέρονται διαφορετικά, γεγονός σημαντικό σε σχέση με την επιλογή και διαχείριση ενός συστήματος αναφοράς. 5 από 11

6 Σχήμα 4. Οι ταχύτητες μετακίνησης του δικτύου MetricaNet στο IGS08 3. Μετασχηματισμός συντεταγμένων στο HTRS07 και στο EΓΣΑ87. Η συνόρθωση του δικτύου MetricaNet σε όλα τα στάδια έγινε με εφαρμογή μερικών εσωτερικών δεσμεύσεων στο πλαίσιο IGS08 (βλέπε π.χ., Δερμάνης και Φωτίου 1992, Ρωσσικόπουλος 1999). Η εποχή αναφοράς της πρόσφατης επίλυσης του δικτύου (multi session solution) είναι το μέσο του χρονικού διαστήματος επεξεργασίας των δεδομένων (16/04/2014, δεδομένα παρατηρήσεων από έως ). Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε η μετάθεση του MetricaNet, με εφαρμογή των ταχυτήτων μετακίνησης των σταθμών, από την τελευταία εποχή επίλυσης (2014) στην εποχή επίλυσης του δικτύου Hepos. Μετά τη χρονική μετάθεση του δικτύου εφαρμόστηκε ο τρισδιάστατος μετασχηματισμός ομοιότητας για την ένταξή του στο σύστημα HTRS07 του HEPOS, με αρκετά κοινά σημεία του MetricaNet (στην εποχή ) συμπεριλαμβάνοντας και σταθμούς του δικτύου EPN/EUREF (HTRS07, ): όπως τα π.χ., MATE, NICO, NOT1, NOA1(GR), WTZR, AUT1(GR), TUC2(GR), ORID. Το μοντέλο του μετασχηματισμού ομοιότητας (βλ. π.χ. Φωτίου Α. 2007) έχει την βασική ιδιότητα να διατηρεί το σχήμα του δικτύου αναλλοίωτο, είναι προτιμότερο εφόσον περιγράφει ικανοποιητικά τις διαφορές των συστημάτων και αποτελεί την συνήθη επιλογή. 6 από 11

7 RMS / COMPONENT MEAN MIN MAX NUMBER OF PARAMETERS : 7 NUMBER OF COORDINATES : 96 RMS OF TRANSFORMATION : 7.61 MM PARAMETERS: TRANSLATION IN X : MM TRANSLATION IN Y : MM TRANSLATION IN Z : MM ROTATION AROUND X-AXIS: " ROTATION AROUND Y-AXIS: " ROTATION AROUND Z-AXIS: " SCALE FACTOR : MM/KM Πίνακας 1. Aποτελέσματα μετασχηματισμού ομοιότητας του δικτύου ΜetricaNet στο HTRS07. Στον Πίνακα 1 δίνονται οι παράμετροι του μετασχηματισμού ομοιότητας του δικτύου ΜetricaNet στο HTRS07 και δείκτες ακρίβειας του μετασχηματισμού (rmse) τα οποία εκφράζουν και το μέγεθος της προσαρμογής. Παρατηρούμε ένα συνολικό "rms" της τάξης των 7.6 mm, γεγονός που επιβεβαιώνει την ορθότητα χρήσης των ταχυτήτων μετακίνησης. Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται σε έκτατες περιπτώσεις, όπως π.χ. οι μεγάλοι σεισμοί. Για παράδειγμα, ο μόνιμος σταθμός KIPO στην Κεφαλονιά, λόγω του σεισμού του Ιανουαρίου 2014, άλλαξε κατά 8.5 cm στην οριζόντια θέση και κατά 2.4 cm στο υψόμετρο. Επίσης, ο μεγάλος σεισμός τον περασμένο Μάιο στην περιοχή της Σαμοθράκης έφερε μετατόπιση στο μόνιμο σταθμό της Λήμνου (LEMN) κατά 1 έως 2 cm στις οριζόντιες συνιστώσες. 4. Ποιοτικός έλεγχος του δικτύου. Εάν αγνοηθούν οι ταχύτητες μετακίνησης από την εποχή επίλυσης του δικτύου MetricaNet (Απρίλιος 2014) στην εποχή επίλυσης του δικτύου Hepos (2007), δηλαδή δεν ληφθεί υπόψη η μεταβολή των τιμών των συντεταγμένων για ένα χρονικό διάστημα επτά (7) ετών, τότε οι διαφορές στις οριζόντιες συντεταγμένες (π.χ. συντεταγμένες ΤΜ87) στους περισσότερους σταθμούς ξεπερνούν τα 2 cm και φτάνουν μέχρι και το ε- πίπεδο των δέκα εκατοστών (10 cm). H περίπτωση αυτή, όπως ήδη αναφέρθηκε, μπορεί να επιδεινωθεί ακόμη περισσότερο από την εκδήλωση μεγάλων σεισμών. Στο Σχήμα 5 απεικονίζονται γραφικά οι διαφορές στις τιμές των συντεταγμένων για τους σταθμούς του δικτύου MetricaNet. Κατά συνέπεια, θεωρείται απαραίτητη η διαχρονική παρακολούθηση και ο έλεγχος των δικτύων μόνιμων σταθμών GNSS, ιδιαίτερα στον Ελλαδικό χώρο με την έντονη γεωδυναμική δραστηριότητα. 7 από 11

8 Διαφορές σε cm AFYT ALEX ANDR ASTY CHIO EDES GREV HERA IGOU ISTI KALM KARP KAST KATE KIPO KOMO KORI KRPS LAMA LEMN MILO MOLA NEAB ORES PATR PONT PROV PYLO RETH SAMO SERR SKOP SMOL SPAN STEF SYRO THS1 TUC2 VOLO Διαφορές συντεταγμένων στην ΤΜ87 για τους σταθμούς του MetricaNet Αγνοώντας τις ταχύτητες μετακίνησης ΔΕ ΔΝ Σταθμός GNSS Σχήμα 5. Διαφορές συντεταγμένων TM87/ΕΓΣΑ87 των σταθμών του δικτύου METRICANET χωρίς τη χρήση ταχυτήτων μετακίνησης. Η αγνόηση ταχυτήτων μετακίνησης κατά την επίλυση και μετασχηματισμό ενός δικτύου μόνιμων σταθμών, επηρεάζει προφανώς και τον προσδιορισμό συντεταγμένων στο ΕΓΣΑ87. Για το σκοπό αυτό μετρήθηκαν με τη χρήση της στατικής μεθόδου, οκτώ τριγωνομετρικά σημεία της ΓΥΣ. Τα σημεία (βάθρα) βρίσκονται σε διαφορετικά φύλλα χάρτη 1:50000 της ΓΥΣ και συγκριμένα στα Φ.Χ.52 (ΑΡΝΑΙΑ), 63 (ΒΑΣΙΛΙΚΑ), 116 (ΘΕΡΜΗ), 187 (ΛΑΧΑΝΑΣ), 267 (ΝΙΚΗΤΑΣ) και 352 (ΣΤΑΥΡΟΣ). H έκταση που καλύπτουν τα παραπάνω φύλλα χάρτη είναι περίπου Km. Η επιλογή των τριγωνομετρικών σημείων έγινε με γνώμονα την καλή κατάσταση των βάθρων και την ύπαρξη καλού ορίζοντα προς τον δορυφορικό σχηματισμό. Όλες οι περίοδοι μετρήσεων διήρκησαν περισσότερο από τέσσερις ώρες ανά σημείο και πραγματοποιήθηκαν με δέκτες δύο συχνοτήτων του ΤΑΤΜ/ΑΠΘ. Η λύση (για κάθε χρονική περίοδο) πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ως σημείο αναφοράς μόνιμο σταθμό του δικτύου MetricaNet και με συντεταγμένες τις τιμές που δίνονται στο σύστημα HTRS07, εποχή Όλες οι βάσεις επιλύθηκαν με απόλυτη επιτυχία, δηλαδή με ποσοστό επίλυσης των ασαφειών φάσης 100%. Οι συντεταγμένες που προέκυψαν μετασχηματίστηκαν από το σύστημα HTRS07 στο ΕΓΣΑ87 μέσω του λογισμικού Ηepos_TT που παρέχει ακρίβεια της τάξης των 7 cm. Στη συνέχεια υπολογίστηκαν μέσω της σχέσης (2D_ds=sqrt(dE 2 +dn 2 )), για κάθε σημείο, οι διαφορές που προκύπτουν από τις μετασχηματισμένες στο ΕΓΣΑ87 συντεταγμένες σε σχέση με τις τιμές που δίνονται από τη ΓΥΣ. Οι διαφορές που προέκυψαν σε διάρκεια τριών ετών των δειγματοληπτικών μετρήσεων για όλα τα τριγωνομετρικά σημεία κυμαίνονται από 1 cm έως περίπου 7 cm κάτι που είναι αποδεκτό, με βάση την αναφερθείσα ακρίβεια - στην ουσία την ποιότητα του ΕΓΣΑ87. Για τον έλεγχο της ακρίβειας θέσης με βάση τις τεχνικές NRTK, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις σε περίπου 25 σημεία (με τυχαία κατανομή) στην περιοχή της Κεντρικής Μακεδονίας και Θράκης. Κάθε σημείο ελέγχου προσδιορίστηκε με όλες τις τεχνικές πραγματικού χρόνου (Nearest,VRS,MAC) τόσο από το δίκτυο MetricaNet όσο και από το δίκτυο Hepos (σχεδόν) ταυτόχρονα ώστε να υπάρχουν όσο το δυνατόν οι ίδιες συνθήκες μέτρησης. Σε κάθε σημείο ο χρόνος παραμονής ήταν μόλις 6 sec. ύστερα από την επίτευξη της επίλυσης των ασαφειών φάσης (fixed solution) ενώ η μεταφορά των διορθώσεων έγινε με τη χρήση μηνυμάτων RTCM v3.0 και ρυθμό επικοινωνίας 1 sec. 8 από 11

9 Οι εκτιμήσεις των συντεταγμένων που προέκυψαν για κάθε σημείο και με χρήση του αντίστοιχου δικτύου μετασχηματίστηκαν (από HTRS07) στην προβολή ΤΜ87 με το πρόγραμμα Hepos_Transformation_Tool. Οι διαφορές που προέκυψαν μεταξύ των δύο δικτύων (Hepos-MetricaNet) απεικονίζονται ενδεικτικά για την τεχνική VRS στο Σχήμα 6. Σχήμα 6. Οριζόντιες διαφορές συντεταγμένων στην TM87/ΕΓΣΑ87 μεταξύ των δικτύων Hepos-MetricaNet με χρήση της τεχνικής VRS. Σύμφωνα με τα απεικονιζόμενα αποτελέσματα, οι διαφορές είναι της τάξης των 0.5 έως 3.5 cm και βρίσκονται εντός της ακρίβειας προσδιορισμού της αντίστοιχης τεχνικής NRTK. Η ακρίβεια ταύτισης στο σύστημα HTRS07 επιβεβαιώθηκε και με τις Τεχνικές Nearest και ΜΑC. 4. Συμπεράσματα Η έντονη και διαφορετική σε πολλές περιοχές του ελλαδικού χώρου γεωδυναμική συμπεριφορά επιβεβαιώθηκε χρησιμοποιώντας υψηλής ποιότητας δορυφορικά δεδομένα και αυστηρές μεθόδους επεξεργασίας σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα και προδιαγραφές. Η γεωδυναμική συμπεριφορά μπορεί να παρακολουθείται συνεχώς μέσω των δικτύων μόνιμων σταθμών GNSS με τον προσδιορισμό ταχυτήτων μετακίνησης αλλά και με προσοχή στο θέμα της επιλογής των μοντέλων μετακίνησης. Στην παρούσα εργασία, η πρόσφατη συνόρθωση του δικτύου MetricaNet πραγματοποιήθηκε με τη χρήση δεδομένων GNSS (GPS+GLONASS), ταχυτήτων μετακίνησης και της τελευταίας έκδοσης του λογισμικού BERNESE (v5.2) που προσφέρει περισσότερες δυνατότητες. Η επαναληπτικότητα προσδιορισμού των συντεταγμένων των μόνιμων σταθμών εκτιμήθηκε στο 1.5 mm για την οριζόντια θέση και 3 mm για την κατακόρυφη θέση. Οι ταχύτητες μετακίνησης των σταθμών GNSS του δικτύου MetricaNet υπολογίστηκαν στο σύστημα IGS08 με μεγέθη που φτάνουν τα 2 cm/year. 9 από 11

10 Για οποιοδήποτε δίκτυο GNSS, άρα και για τo δίκτυο Hepos, θα πρέπει να προσδιορίζονται και να δίνονται ταχύτητες μετακίνησης για τους σταθμούς του. Η ΕΟ/ΑΠΘ έχει ήδη ξεκινήσει τον επαναπροσδιορισμό των ταχυτήτων μετακίνησης με νέα δεδομένα GNSS και λαμβάνοντας υπόψη γεωλογικά γεωφυσικά δεδομένα από αντίστοιχες πρόσφατες έρευνες και μελέτες (τοπικά ρήγματα, διαχωρισμό τεκτονικών πλακών, κλπ) ώστε να προκύψει όσο το δυνατόν ένα ρεαλιστικότερο και ενημερωμένο μοντέλο ταχυτήτων μετακίνησης. Η σημερινή ενιαία ένταξη, των διαφόρων δικτύων που έχουν εγκατασταθεί από διάφορους φορείς και εταιρείες, στο σύστημα αναφοράς του Hepos απαιτεί τη γνώση ταχυτήτων των σταθμών τους. H μη εφαρμογή των ταχυτήτων μετακίνησης δίνει (σήμερα) διαφορές στις συντεταγμένες των μόνιμων σταθμών έως και 10 cm και κατά συνέπεια οδηγεί σε σημαντικά λάθη και αναξιόπιστα αποτελέσματα στον προσδιορισμό συντεταγμένων σε επεξεργασία εκ των υστέρων και σε πραγματικό χρόνο με τη χρήση δικτυακών τεχνικών (NRTK). H σωστή ένταξη στο HTRS07 συνεπάγεται και σωστό προσδιορισμό θέσης στο EΓΣΑ87. Ευχαριστίες: Η Ερευνητική ομάδα του ΑΠΘ ευχαριστεί την εταιρεία Metrica Α.Ε. για τη συνεχή και επιτυχή συνεργασία των τελευταίων ετών στο πλαίσιο εκπόνησης ερευνητικών προγραμμάτων-εργασιών και υποστήριξης εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων. Επίσης, ευχαριστεί την ΕΚΧΑ Α.Ε. για την άδεια πρόσβασης στο δίκτυο Hepos (ΝRΤΚ εφαρμογές) στο πλαίσιο αμοιβαίας συνεργασίας για ερευνητικούς και εκπαιδευτικούς σκοπούς. Αναφορές Caputo R., Chatzipetros A. et. al. (2012). The Greek Database of Seismogenic Sources (GREDASS): State-of-the-Art for Northern Greece. Annals of Geophysics, 55, 5, doi: /ag Chatzinikos M, Fotiou A, Pikridas C. (2007). Estimation of site velocities in Greece and surrounding areas, using permanent GPS station data. Paper presented at 1 st International Workshop on Advances in understanding crustal deformation in Southern Europe using the Global Positioning System. Sofia, Bulgaria, 3-5 December. Chatzinikos M., A. Fotiou, C. Pikridas, D. Rossikopoulos (2013). The realization of semi dynamic datum in Greece including a new velocity model. Presented at International Association of Geodesy-IAG Scientific Assembly, 1-6 September, Potsdam, Germany. (Accepted for publication to International Association of Geodesy Symposia). Γκανάς Α. (2010). NOANET: Το δίκτυο GNSS του Ε.Α.Α για την μελέτη της Γεωδυναμικής Γεωφυσικής του Ελληνικού Χώρου. "Δορυφορική Γεωδαισία: Σύγχρονα Συστήματα και Εφαρμογές". Επιστημονική ημερίδα τμήματος Τοπογραφίας ΤΕΙ Αθήνας. 26 Μαΐου Αθήνα. Dach R, Hugentobler U, Fridez P, Meindl M. (2007). Bernese GPS software version 5.0 Astronomical Institute, University of Bern, Switzerland. Fotiou A., V. Kagiadakis, C. Pikridas and D. Rossikopoulos (2003). Geodetically derived displacements and crustal deformation analysis: Application in the Volvi area. 10 από 11

11 Proceedings of the 11 th International Symposium on Deformation Measurements, FIG commission 6, Santorini, Greece, May, pp Fotiou A., C. Pikridas, D. Rossikopoulos S. Spatalas, V. Tsioukas and S. Katsougiannopoulos (2010). The Hermes GNSS NtripCaster of AUTh. Bolletino di Geodesia e Scienze Affini, Vol. LXIX, N. 1, Floyd M. A., H. Billiris, D. Paradissis, G. Veis, A. Avallone, P. Briole, S. McClusky, J.M. Nocquet, K. Palamartchouk, B. Parsons, England P. (2010). A new velocity field for Greece: Implications for the kinematics and dynamics of the Aegean. Journal of Geophysical Research, vol. 115, b10403, doi: /2009jb Hollenstein C., Geiger A., Kahle H.-G., Veis G. (2006). CGPS time-series and trajectories of crustal motion along the West Hellenic Arc. Geophys. J. Int., 164: Kahle H.-G., Muller M.V., Geiger A., Danuser G., Mueller S., Veis G., Billiris H., Paradissis D. (1995). The strain field in northwestern Greece and the Ionian islands: results inferred from GPS measurements. Tectonophysics, 249: Katsampalos, K., C. Kotsakis, Gianniou M. (2009). Hellenic Terrestrial Reference System 2007 (HTRS07): a regional densification of ETRS89 over Greece in support of HEPOS. EUREF 2009 Symposium, May , Florence Italy. Pavlides S., Caputo R., Sboras S., Chatzipetros A., Papathanasiou G. & Valkaniotis S. (2010): The Greek catalogue of active faults and database of seismogenic sources Bull. Geol. Soc. Greece, 43(1), pp Πικριδάς Χ. (1999). Η αξιοποίηση της σύγχρονης τεχνολογίας GPS και ο ποιοτικός έ- λεγχος των γεωδαιτικών εργασιών. Διδακτορική διατριβή, ΤΑΤΜ-ΑΠΘ. Rossikopoulos, D., A. Fotiou, E. Livieratos, P. Baldi (1998). A rigorous analysis of GPS data to detect crustal deformations. Application in the area of the Ionian Sea. Tectonophysics 294, Ρωσσικόπουλος Δ. (1999). Τοπογραφικά δίκτυα και υπολογισμοί. 2 η έκδοση, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη. Φωτίου Α.(2007). Γεωμετρική Γεωδαισία - Θεωρία και Πράξη. Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη. Φωτίου Α., Πικριδάς Χ. (2012). GPS και Γεωδαιτικές Εφαρμογές. 2 η Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη. 11 από 11