Anonim

استخدام نظام تحديد المواقع لقياس التغيرات في مستوى سطح البحر

بحري

ديفيد سزوندي

27 مايو 2014

3 صور

يستخدم نظام تشالمرز إشارات ساتاف لقياس مستوى سطح البحر

إن قياس مستوى سطح البحر ليس فقط أداة لا تقدر بثمن للإرشاد والملاحة والطيران ورسم الخرائط ورسم الخرائط البحرية والجيولوجيا ، بل إنه أيضًا مقياس مهم جدًا لقياس الأدلة المحتملة لتغير المناخ وقياس الاتجاه والامتداد معدل هذا التغيير. قام يوهان لوفجرين ورويديجر هاس من جامعة تشالمرز في السويد بتطوير طريقة جديدة لقياس مستوى البحر الذي يستخدم إشارات ساتناف من أجل المراقبة المستمرة في الوقت الحقيقي والتي تعد رؤى جديدة في العديد من المجالات ، بما في ذلك تغير المناخ.

على الرغم من أن متوسط ​​مستوى سطح البحر يبدو بسيطا ، إلا أنه في الواقع أمر معقد للغاية لقياسه بدقة. الجيود ، مثل تلك التي تم إنشاؤها بواسطة البيانات التي تم جمعها من قبل حقل Gravity ومستقرة Circular Explorer المستقل (GOCE) ، تقدم تمثيلًا لسطح محيطات الأرض مع تأثير الجاذبية فقط و planet " ق الدوران لتشكيل لهم. ومع ذلك ، هناك الكثير من العوامل الأخرى في اللعب. يمكن أن يكون للتأثيرات الكبيرة على قياسات مستوى سطح البحر وجود كتل أرضية ، وارتفاع قارات غارقة وأسرة بحرية ، وذوبان القمم الجليدية ، والتوسع الحراري ، وملوحة المياه ، والمد والجزر ، والعواصف ، وأكثر من ذلك.

بدلاً من أجهزة القياس التي تستخدم أجهزة استشعار إلكترونية في أنبوب لقياس ارتفاع مستوى المياه ، يستخدم النظام الذي تم تطويره في جامعة تشالمرز إشارات الراديو للنظام العالمي للملاحة الساتلية (GNSS) من أنظمة مثل GPS و Glonass و Galileo كطريقة لقياس البحر مباشرة مستوى عدة مرات في الثانية.

"نحن نقيس مستوى سطح البحر باستخدام نفس الإشارات اللاسلكية التي تستخدمها الهواتف المحمولة والسيارات في أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية" ، كما يقول لوفير. "عندما تمر الأقمار الصناعية فوق السماء ، فإن الجهاز يشير إلى إشاراتها - سواء تلك التي تأتي مباشرة أو تلك التي تنعكس على سطح البحر. "

يستخدم النظام زوجًا من الهوائيات الموجودة في radomes الأبيض. هذه التقاط إشارات satnav مباشرة من القمر الصناعي وينعكس على سطح الماء. وبمقارنة الفرق بين الإشارتين ، يستطيع النظام قياس مستوى سطح البحر 20 مرة في الثانية.

"الآن يمكننا قياس مستوى البحر سواء بالنسبة إلى الساحل أو نسبة إلى مركز الأرض ، مما يعني أننا يمكن أن نقول بوضوح الفرق بين التغيرات في مستوى المياه والتغيرات في الأرض ،" يقول Löfgren.

وستشمل الخطوة التالية في البرنامج استكمال محطة قياس المد والجزر في مرصد أونسالا الفضائي بأدوات عالية الدقة لمراقبة الساحل السويدي بدقة مليمتر. بالإضافة إلى ذلك ، يقول الفريق أن النظام يمكن أن يعمل مع هوائي واحد بدلاً من اثنين ، لذلك يمكن تكييفه لمئات محطات محطات GNSS الموجودة حول العالم.

"لقد اختبرنا بنجاح طريقة حيث يتم استخدام واحد فقط من الهوائيات لاستقبال الإشارات اللاسلكية ،" يقول Löfgren. "هذا يعني أن محطات GNSS الساحلية الحالية - هناك مئات منها في جميع أنحاء العالم - يمكن استخدامها أيضًا لقياس مستوى سطح البحر. "

ونشرت نتائج الفريق في مجلة Geodynamics و EURASIP Journal of Advances in Signal Processing .

المصدر: جامعة تشالمرز

يقيس مقياس المد الجديد مستوى سطح البحر 20 مرة في الثانية

يستخدم نظام تشالمرز إشارات ساتاف لقياس مستوى سطح البحر

يتكون النظام الجديد لقياس المد والجزر من هوائيين موجودين في مجسمات بيضاء

موصى به اختيار المحرر