Havsnivåmätningar med hjälp av fl ervägsrefl ekterade GPS- och GLONASS-signaler

Abstract

Att kartlägga havsnivåförändringar är en stor del av att bevaka klimatförändringar på jorden. Den lokala havsnivån är mycket viktig för kustnära samhällen. I dagsläget mäts lokal havsnivå med en för ändamålet specialanpassad teknik, mareografer. Mareografer är fästa på berggrunden vilket gör att deras mätningar påverkas av landhöjningen. I detta arbete studeras en ny teknik för havsnivåmätning som använder redan existerande kustnära Global Navigation Satellite System (GNSS)-installationer. Dessa stationer är installerade för att mäta landrörelse, men påverkas av flervägsreflektioner från havsytan. Utifrån signalbrusdata från GNSS-signaler inspelade vid dessa mätstationer kan havsnivån beräknas lokalt. Denna studie har utförts vid en installation vid Onsala rymdobservatiorium och använt signaler från amerikanska Global Positioning System (GPS) och ryska Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS). Den beräknade havsnivån har jämförts med mätningar från mareografer, i form av trycksensorer, på samma plats. Havsnivån från GPS- och GLONASS-signaler visar hög korrelation vid jämförelse med trycksensorena. Avvikelsen, beräknad som ett root-mean-square (RMS), mellan mareografdata och GPS-mätningar är endast 4.67 cm och för GLONASSmätningar ännu lägre, 4.12 cm. Då de båda resultaten kombineras uppnås fler mätpunker vilket ger tekniken bättre förutsättningar för platser med snabba havsnivåförändringar. Den kombinerade mätningen ger ett RMS-värde gentemot mareografdata på 4.12 cm. Det indikerar att tekniken att kombinera mätningar har goda framtidsutsikter.