06 Fakultät Luft- und Raumfahrttechnik und Geodäsie

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20074

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Start date: 2007End date: 2007Publication Type: search.filters.UBSTyp.Studienarbeit

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    GRACE-Eismassenbilanz
    (2007) Lerke, Otto
    Ziel dieser Studienarbeit ist die Erstellung von Eismassenbilanzen für das Gebiet Grönland aus Daten der GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment)-Mission. GRACE ist eine Schwerefeldmission die monatliche Lösungen der Kugelflächenfunktionskoeffizienten bis zum Grad 130 liefert, mit denen sowohl das statische Schwerefeld der Erde, wie auch dessen zeitliche Variation modelliert werden kann. Die Beschreibung des Schwerepotentials in Kugelflächenfunktionen entspricht einer spektralen Zerlegung des Potentials in einzelne Frequenzanteile, die durch die Koeffizienten repräsentiert werden. Aus den zeitlichen Änderungen der Koeffizienten lassen sich im spektralen Raum die zeitlichen Änderungen des Geoids berechnen. Aus den Änderungen des Geoids lassen sich ohne komplizierte Umformungen die zeitlichen Änderungen der Oberflächendichte generieren, die, multipliziert mit der Fläche, die Änderungen der Masse ergeben. Allerdings müssen dazu die Koeffizienten aufgrund der Verformung der Erdkruste korrigiert werden. Diese Verformung wird durch die Änderungen der Oberflächendichte und daraus resultierenden Verlagerungen der Massen verursacht. Die Auflastkorrekturen basieren auf dem mechanischen Erdmodell (Preliminary Reference Earth Model, PREM) und werden als so genannte Love Zahlen eingeführt. Die Qualität der Koeffizienten nimmt jedoch mit zunehmendem Entwicklungsgrad ab, so dass bei hohem Entwicklungsgrad die Fehler größer sind als das Signal selbst. Aus diesem Grund wird versucht die stark verrauschten Anteile des Signals mittels eines räumlichen Filter vom Typ Gauß zu unterdrücken. Die zur Verfügung gestellten Daten des Geoforschungszentrums Potsdam sind Monatslösungen der Koeffizienten für den Zeitraum Februar 2003 bis November 2006 und umfassen insgesamt 44 Epochen. Mit Hilfe von erstellten und zur Verfügung gestellten Matlab Programmen wurde die Änderung der Oberflächenmassen im Gebiet Grönland untersucht. Die Untersuchungen, die sich sowohl auf das räumliche wie auch auf das zeitliche Verhalten konzentrieren, ermöglichen die Erstellung von Eismassenbilanzen.
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    Systematical analysis of the transformation procedures in Baden-Württemberg with least squares and total least squares methods
    (2007) Guo, Ronggang
    For the concrete "Introduction of ETRS89 into Baden-Württemberg" the transformation with the two models of the 7-Parameter Helmert transformation and the 6-Parameter Helmert transformation using the 131 collocated points (131 BWREF points in Baden-Württemberg) are firstly tested and discussed. Because of the special characteristic of the main triangle net of Baden-Württemberg (countrywide variable net scales, inhomogeneous point accuracies and transformation residual in the decimeter level) an alternative transformation procedure with the Total Least-Squares method is also applied in the estimation of the 7-Parameter Helmert transformation and 6-Parameter Affine transformation based on the 131 collocated points. After the review of basis mathematic background of the TLS method, these methods are complemented with MATLAB. Furthermore, 10 selected points are as test points to study the influence on those points after using TLS transformation parameters. The results are analyzed and compared with these results from the conventional LS method, and the advantages and shortcomings of this TLS method are discussed.
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    Sphärische Slepian-Funktionen
    (2007) Deng, Zhiguo
    Die am 17.03.2002 gestartete Satellitenmission GRACE liefert monatlich die Erdschwerefeldkoeffizienten clm und slm. Wegen deren sehr hohen Genauigkeit können die Daten der GRACE-Mission für die Hydrologie verwendet werden. Um die Störeinflüsse außerhalb unserer interessierten Region eliminiert zu werden, verwenden wir die kugelförmigen Slepian-Funktionen. Diese Studienarbeit beschäftigt sich mit der Berechnung der kugelförmigen Slepian-Funktionen auf einer interessierten beliebigen Region. Unter der Verwendung der Programme von Frederik J. Simons wird die kugelförmigen Slepian-Funktionen untersucht, und die Programme dokumentiert werden. Die kugelförmigen Slepian-Funktionen können nach der Lösung des algebraischen Eigenwertproblems lösen. Die Elemente der Kernmatrix D des lokalisierten Gebiets werden durch das Gauss-Legendre Integrations-Polynom approximiert.
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    Modellierung stationärer Prozesse zur Analyse von Residuen
    (2007) Daubrawa, Julian
    Die vorliegende Studienarbeit beschäftigt sich mit der Identifizierung und Berechnung stationärer Prozesse und Filter zur Analyse von Zeitreihen. Dazu werden Eigenschaften wie die Autokorrelationsfunktion (ACF), die partielle Autokorrelationsfunktion (PACF) und die spektrale Leistungsdichte (PSD) verwendet. Es werden sowohl auto-regressive (AR) und moving average (MA) Prozesse, als auch deren Kombination (ARMA) behandelt. Mit diesen Prozessen wird jeweils eine Sequenz zeitlich korrelierter Werte generiert, welche als Beobachtungsrauschen in die GOCE (Gravity and Steady-State Ocean Circulation Explorer) Datenanalyse einfließen. Für die Datenanalyse wird nur die radiale SGG (Satellite Gravity Gradiometry) Komponente verwendet. Mit diesen Daten wird eine sphärische harmonische Analyse zur Bestimmung der Koeffizienten des Erdschwerefeldes bis zu Grad und Ordnung 50 durchgeführt. Das Simulationsszenario überdeckt eine Periode von 30 Tagen mit einer Abtastrate von 5 Sekunden. GOCE ist ein Projekt der ESA (European Space Agency), das dazu dient, das Schwerefeld der Erde hochgenau zu bestimmen. Vertiefende Ausführungen finden sich beispielsweise in ESA [1999] und Müller [2001]. Die erhaltenen Verbesserungen, die aus einer Ausgleichung nach der Methode der kleinsten Quadrate resultieren, werden auf ihre stochastischen Eigenschaften hin untersucht. Die zentrale Frage lautet, ob sich die Prozesse, mit denen die fehlerfreien Beobachtungen verrauscht wurden, in den Verbesserungen wiederfinden. Hierfür werden verschiedene Algorithmen zur Berechnung der Prozesse aus Zeitreihen vorgestellt und implementiert. Sind die stochastischen Eigenschaften der Residuen modelliert, so kann mit ihnen eine Dekorrelation der Beobachtungen durchgeführt werden. Die dekorrelierten Beobachtungen sind dann im Idealfall nur noch mit einem weißen Rauschen verfälscht. Die Aufgabe dieser Studienarbeit bestand nicht darin, die Ausgleichung der Erdschwerefeldkoeffizienten zu verwirklichen.