Μελέτη για τη βέλτιστη υλοποίηση ενός σύγχρονου γεωδαιτικού συστήματος αναφοράς στον ελλαδικό χώρο:
Creators: name: Αμπατζίδης, Δημήτριος Χ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Τοπικό Σύστημα Αναφοράς
Ταχύτητες μετατόπισης
Γεωδαισία
Γεωδυναμική
Local Reference Frame
Greek velocity field
Geodesy
Geodynamics

description: Η παρούσα διατριβή με τίτλο: “Μελέτη για τη βέλτιστη υλοποίηση ενός σύγχρονου Γεωδαιτικού Συστήματος Αναφοράς στον Ελλαδικό χώρο”, ασχολείται με το πρόβλημα της υλοποίησης ενός Τοπικού Συστήματος Αναφοράς για τον Ελλαδικό χώρο που συνοδεύεται από ορισμένα βέλτιστα χαρακτηριστικά. Στα αρχικά κεφάλαια παρουσιάζονται τα μαθηματικά εργαλεία για την υλοποίηση των σύγχρονων (διεθνούς και περιφερειακών) πλαισίων αναφοράς. Συγκεκριμένα περιγράφεται του μοντέλου του χρονικά μεταβαλλόμενου μετασχηματισμού ομοιότητας και των σχέσεων μετατροπής μεταξύ γεωκεντρικών και τοποκεντρικών συντεταγμένων. Στη συνέχεια γίνεται μία σύντομη περιγραφή των κυριότερων εργασιών που έλαβαν χώρα στην Ελλάδα, με σκοπό τη γεωδυναμική μελέτη της περιοχής. Από την ανάλυση καθίσταται σαφές πως η υιοθέτηση ενός συστήματος αναφοράς που ακολουθεί την κίνηση της Ευρασιατικής πλάκας παρουσιάζει έντονα προβλήματα στον Ελλαδικό χώρο, λόγω του ανομοιογενούς και ισχυρού (μεγάλες τιμές) πεδίου ταχυτήτων. Για την υλοποίηση ενός βέλτιστου συστήματος αναφοράς, προτείνονται 3 εναλλακτικές στρατηγικές: Η χρήση διαφορετικών τύπων δεσμεύσεων, η αναγωγή των πρωτογενών ταχυτήτων ως προς μία επιφάνεια αναφοράς και μία νέα η χρήση του κριτηρίου Ελάχιστης Κινητικής ενέργειας (Ε.Κ.Ε). Η χρήση του κριτηρίου Ε.Κ.Ε σε δίκτυα της Ελλάδας και της κεντρικής Ιαπωνίας, κατέδειξε ότι συγκεντρώνει μερικά σημαντικά πλεονεκτήματα, όπως είναι το σχετικά μικρό μέτρο (σε σχέση με τις άλλες στρατηγικές) και καλύτερα στατιστικά (σαφώς μικρότερος μέσος όρος και τυπική απόκλιση των ταχυτήτων μετατόπισης). Οι ταχύτητες μετατόπισης που εισάγονται για την εφαρμογή του κριτηρίου Ε.Κ.Ε, είναι είτε 3-Δ είτε 2-Δ (τοποκεντρικές). Η χρήση τοποκεντρικών (οριζόντιων) ταχυτήτων μετατόπισης βελτιώνει την ομοιογένεια ως προς τον προσανατολισμό. Επιπλέον, παρουσιάζεται κι ένα σχήμα για την άμεση σύνδεση του νέου βέλτιστου ΤΣΑ με τας υπάρχοντα σύγχρονα συστήματα αναφοράς (ITRF, ETRF). Ακόμη περιγράφεται κι ένας νέος τρόπος αξιολόγησης της διαχρονικής σταθερότητας των συστημάτων αναφοράς, χρησιμοποιώντας τις ταχύτητες μετατόπισης για την εκτίμηση της δυναμικής συμπεριφοράς τους ως προς το χρόνο. Τέλος περιγράφονται τα συμπεράσματα και προτείνονται όλα όσα θεωρούνται αναγκαία για τον εκσυγχρονισμό της γεωδαιτικής-τοπογραφικής πραγματικότητας στην Ελλάδα.
description: The present dissertation entitled as “Study of an optimal Geodetic Reference System realization for the Greek area”, deals with the problem of the realization of an optimal geodetic Local Reference Frame (LRF). Firstly are presented all the necessary mathematical tools used for the realization of the modern Reference Frames realization (international and regional), such as the time-dependent Helmert type of similarity transformation. Then is described in brief some studies concerning the geodynamical behavior of the Greek area. As it is shown, the Greek area shows an inhomogeneous and strong velocity field with the so-called Eurasian-fixed reference frame. 3 alternative strategies for an optimal reference frame realization are suggested: The use of different type of constraints, the velocities reduction with respect to a surface using Euler Pole Parameters and a new one, which relies on the adoption of the criterion of the Minimum Kinetic Energy (MKE). The above mentioned strategies are implemented to various geodetic networks in Greece and Central Japan, revealing that the use of MKE criterion shows some strong advantages as an optimized LRF, including relatively smaller (than the other strategies) velocities magnitude and better statistics (mean average and standard deviation of the velocities). The MKE criterion allows the implementation using either 3-D geocentric or 2-D topocentric velocities. The introduction of 2-D velocities seems to give a more homogeneous behavior in the orientation of the velocity field. Furthermore is presented a scheme for the straightforward connection between the optimized LRF and the existing reference frame (e.g ITRF or ETRF). Additionally, it is proposed a new method for the validation of the internal stability of the reference frame. This is achieved by using the velocities of the underlying reference frame in order to estimate its temporal evolution. Finally are stated some useful conclusions and remarks, concerning the plan and future work that is necessary to be done for the modernization of the geodetic studies in Greece.