A r\r
WVV
om te rekenen naar de totale hoeveelheid waterdamp die
zich boven het station in de atmosfeer bevindt. Een maat
voor deze hoeveelheid is IPWV (Integrated Precipitable
Water Vapour). Dit is de hoogte van het plasje water dat
zou worden verkregen wanneer de waterdamp ter plaatse
uit de atmosfeer zou condenseren. Er geldt dat 1 mm
IPWV gelijk staat aan ongeveer 6,5 mm natte vertraging.
Absolute troposferische vertraging is met GPS alleen schat
baar als een mondiaal netwerk wordt gebruikt. Een derge
lijk netwerk, bestaande uit onder andere diverse verre IGS-
stations, wordt gebruikt door het KNMI [7]. fdet
AGRS.NL (fig. 4) dient als kern van dit netwerk. Water
dampschattingen zoals verkregen met het AGRS.NL, kun
nen door het KNMI worden gebruikt om weervoorspellin
gen te verbeteren, mits ze binnen drie uur beschikbaar zijn.
Momenteel zijn het KNMI en de TU Delft actief betrok
ken in een werkgroep van de Europese Commissie bij de
opzet van een internationaal netwerk van GPS-ontvangers
om op een routinematige basis waterdampschattingen te
doen (COST 716).
De GPS-waterdampmetingen worden routinematig ver
geleken met radiosondedata. Gedurende enkele weken in
1998 is ten behoeve van het KNMI een testcampagne uit
gevoerd, waarbij in Delft ook waterdamphoeveelheden zijn
gemeten met een radiometer. Radiometers worden voor
geodetische VLBI regelmatig gebruikt om voor natte ver
tragingen te corrigeren, maar voor routinematig gebruik bij
GPS zijn ze te duur. In fig. 5 is voor één week de IPWV om
de zes minuten weergegeven zoals deze is gemeten met de
radiometer (en later gefilterd) en zoals deze is geschat op
basis van GPS-waarnemingen. Met beide technieken wordt
ongeveer hetzelfde patroon in waterdampvariatie gevon
den, maar systematische effecten zijn nog aanwezig, waar
door onder andere een offset in beide patronen wordt ver
oorzaakt.
Modelverfijning
De precisie van hoogte- en troposfeerschattingen kan wor
den verbeterd met stochastische modelleringstechnieken.
Om de waterdampschattingen met GPS te verkrijgen zoals
bijvoorbeeld weergegeven in fig. 5, is
gebruikgemaakt van relatieve con
straints. Zo n constraint of voorwaar
de is een extra waarnemingsvergelij
king waarmee niet teveel variatie in de
troposferische vertraging tussen twee
opeenvolgende troposfeerschattingen
wordt toegestaan. Dergelijke con
straints worden ook gebruikt in Kal
man-filters. Wat het effect is op de
precisie, is te zien in fig. 6, waarin ook
Fig. 5. de ongefilterde schattingen zijn weer-
Waterdamp- gegeven (geen constraints). In dit
schattingen op voorbeeld is de IPWV gemodelleerd
basis van GPS als een 'random walk'-proces, ook wel
vergeleken met getypeerd als de wandeling van een
radiometerdata. dronkeman. Een verdere verfijning
kan worden verkregen door correlatie
in de tijd en/of plaats te veronderstel
len. Dat dergelijke correlatie bestaat, is
te zien in fig. 7 waar de IPWV staat
weergegeven voor twee stations (Delft
en Kootwijk). Duidelijk is te zien dat
weerfronten eerst over het ene station
langs trekken en met enige vertraging
over het andere station. De precisie
van de hoogte kan mogelijk verder
verbeteren als dergelijke correlatie kan
worden gemodelleerd en gebruikt in
de AGRS.NL-netwerkprocessing -
eventueel in combinatie met andere
(geassimileerde) meteodata.
Een methode die momenteel interna
tionaal opgang vindt, is de modelle
ringvan gradiënten (bijvoorbeeld [1]).
In plaats van één troposfeerparameter
per tijdsinterval worden er drie ge-
Fig. 6. schat: een extra North- en een East-
Filtering met gradiënt. De gradiënten worden cons-
relatieve traints opgelegd, net zoals de zenitver-
constraints. tragingen. De aanname van een hori-
66
GEODESIA
radiomeier
QPS
82 83 84 85 86 87
dag
