国際地球基準系と地球座標系

ITRF基準局

国際地球基準系（ITRS）は、地球表面上または地表付近での測定に適した基準系を作成する手順を規定しています。これは、物理標準がその標準を実現するための一連の手順として説明されるのとほぼ同じ方法で行われます。ITRSは、SI単位系 を用いた地心座標系を定義しています。

国際地球基準フレーム（ITRF）は、ITRSを具現化したものです。その原点は、海洋と大気を含む地球全体の質量の中心にあります。数年ごとに最新の数学的および測量技術を用いて、ITRSを可能な限り正確に実現しようと、新たなITRFソリューションが作成されます。実験誤差のため、特定のITRFは、ITRFの他の具現化とはわずかに異なります。2006年時点の最新のWGS 84（フレーム実現G1150）と最新のITRF2000の違いはわずか数センチメートルで、RMS差はコンポーネントごとに1センチメートルです。[1] ITRFは、地球中心、地球固定（ECEF）の基準フレームです。

ITRSおよびITRFソリューションは、国際地球回転・基準系サービス（IERS）によって維持管理されています。実用的な航法システムは、一般的に特定のITRFソリューションを参照するか、あるいはITRFソリューションを基準とした独自の座標系を参照します。例えば、ガリレオ航法システムにはガリレオ地球基準座標系（GTRF）が使用され、現在は欧州宇宙機関（ESA）によってITRF2005として定義されています。[2]

バージョン

1991年以降にITRSから開発されたITRFの実現には、次のバージョンが含まれます。[3]

名前参照

エポック

EPSG
コード		注記
ITRF911988年0月4913

7903 8991

ITRF921988年0月4914

7904 8992

ITRSの最初の実現
ITRF931988年0月4915

7905 8993

ITRF941993年0月4916

7906 8994

ITRF961997年0月4917

7907 8995

ITRF971997年0月4918

7908 8996

ITRF20001997年0月4919

7909 8997

プレート運動モデルに依存せず、制約のない空間測地学ソリューションを組み合わせた最初のソリューション。[4]

このバージョン以降、プレート運動は各観測点の解析において速度ベクトルとして表現されます。以前のITRFでは、初期位置のみを継承し、速度は運動モデルを用いて補完していました。

ITRF20052000.04896

7910 8998

観測所の位置と地球の向きのパラメータの時系列形式の入力データを使用して構築されました。[5]

このバージョンでは、観測点の年周期的な動きを記述するための追加パラメータとして、軸ごとのA（振幅）とφ（位相）が導入されています。この種の季節変動の振幅は約1cmで、潮汐以外の荷重効果（例えば、水の重力移動）に起因すると考えられています。

ITRF20082005年0月5332

7911

8999

対流圏モデリングと改良された解析手法が含まれる。[6]
ITRF20142010.07789

7912 9000

非線形ステーション運動の強化されたモデリングで生成されました。[7]具体的には：
  • 従来の年次定期モデルに半年ごとのコンポーネントが追加されます。
  • 滑らかなパラメトリックフィットは、区分線形関数を使用する従来のアプローチとは対照的に、地震後の変形をモデル化するためのものです。
ITRF20202015.09988

9989 9990

[8]

ユーザー

GNSSシステム: [2]

  • Galileo Terrestrial Reference Frame (GTRF)、ITRF2005; IGS サイトを使用した独自の実装。
  • GPS は、2024 年 1 月以降、 WGS 84 、ITRF2020のみを使用します(ただし、以前は WGS 84 の多くのバージョンを使用していました)。これは、国際 GNSS サービス (IGS) 実装である IGS20 で少し変更されています。
  • BeiDou座標系、中国地球基準フレーム (CTRF) 2000 = ITRF97、エポック 2000.0。独自の実装。
  • GLONASS PZ-90.11は名目上は独自のシステムですが、ITRFに非常に近く、多くの同じ技術を使用しています。[2]

国家システム:

  • 米国: WGS 84 (上記参照)。国内では主にNAD 83が使用されています。
  • 中国: 上記につきCTRF 2000。

2002年11月にアラスカで発生したマグニチュード7.9のデナリ断層の地震により、GPSの基準エポックはG1150で2000.0から2001.0に移動されました。それでも2022年にITRF2020がリリースされましたが、GPSはアンテナでITRF2014（IGb14）に揃ったG2139のみを使用していました（ただし、エポックは2016.0であり、基準エポック2010.0ではありません）。[9] 2024年1月7日にIGS20への移行が行われたため、WGS 84は現在、G2296とも呼ばれるPSD（地震後変形）を含むITRF2020に揃っています。

一方、GLONASS は PZ-90.11 を使用しており、これはエポック 2011.0 の ITRF2008 に近いため、エポック 2010.0 を使用しています (つまり、PZ-90.11 への参照変換を使用すると、2010 年 1 月の日付が取得されます)。

参照

参考文献

  1. ^ Clynch, James R. (2006年2月). 「地球座標」(PDF) . GPS測地学と地球物理学. James R. Clynch . 2016年3月24日閲覧。
  2. ^ abc 「GNSSの基準フレーム」。ナビペディア。欧州宇宙機関。
  3. ^ 「国際地球基準座標系2014（ITRF2014）」. Quality Positioning Services BV . 2019年10月3日閲覧。[永久リンク切れ]
  4. ^ Altamimi, Zuheir; Sillard, Patrick; Boucher, Claude (2002). 「ITRF2000：地球科学アプリケーションのための国際地球基準座標系の最新版」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 107 (B10): ETG 2-1–ETG 2-19. Bibcode :2002JGRB..107.2214A. doi : 10.1029/2001JB000561 .
  5. ^ Altamimi, Z.; Collilieux, X.; Legrand, J.; Garayt, B.; Boucher, C. (2007). 「ITRF2005：観測点位置と地球方位パラメータの時系列に基づく国際地球基準フレームの新リリース」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 112 (B9): B09401. Bibcode :2007JGRB..112.9401A. doi :10.1029/2007JB004949. hdl : 10338.dmlcz/141752 .
  6. ^ Altamimi, Zuheir; Collilieux, Xavier; Métivier, Laurent (2011年2月3日). 「ITRF2008：国際地球基準座標系の改良版」. Journal of Geodesy . 85 (8): 457– 473. Bibcode :2011JGeod..85..457A. doi : 10.1007/s00190-011-0444-4 .
  7. ^ Altamimi, Zuheir; Rebischung, Paul; Métivier, Laurent; Collilieux, Xavier (2016). 「ITRF2014: 非線形観測点運動をモデリングする国際地球基準フレームの新版」. Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 121 (8): 6109– 6131. Bibcode :2016JGRB..121.6109A. doi : 10.1002/2016JB013098 .
  8. ^ “ITRF | Itrf2020”. itrf.ign.fr . 2022年6月18日閲覧。
  9. ^ 米国商務省、国立海洋大気庁。「IGS14からIGb14への移行 - 国立測地測量局」geodesy.noaa.gov 。 2022年6月28日閲覧。
  • 14個のパラメータを用いた順方向および逆方向変換ヘルメルト
  • 時代とテクトニクスの変化を伴うITRF実現間のコンバータ、そのためのテクトニクス
  • ITRF とは何ですか?
  • 地上参照システムとフレーム（PDF; IERS Conventions 2010 の第 4 章）
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