Első hallásra megdöbbentőnek és hihetetlennek tűnik, hogy a Földtől 20200 km-re lévő, 13900000 m/h sebességgel száguldó mesterséges égitestek kellenek ahhoz, hogy közvetlenül itt a Földön az emberközeli, változatlannak látszó földkéreg rendkívül lassú, 0,000000114 m/h sebességű lemeztektonikai mozgásait feltérképezzük.
A Global Positioning System (GPS) a jelenkori tektonika vizsgálata terén forradalmi változást hozott, mert bár speciális mérési és adatfeldolgozási stratégia alkalmazásával, de ez a műholdas technika több nagyságrenddel is képes meghaladni a hagyományos geodéziai módszerek pontosságát ilyen méreteknél. Ezáltal a korábban kimutathatatlan mozgások egy csapásra láthatóvá váltak. A GPS mozgásvizsgálat tudományos jelentősége mellett, a természeti veszélyeztetettség megítélésében is nagy szerepet játszik. A felszínmozgások mérésekkel történő nyomon követése hasznos információt jelent a földrengések kutatásában, vulkánok, földcsuszamlások monitorozásában. A tudományos vizsgálatok mellett közvetlenebb társadalmi jelentőségű, ipari alkalmazásokat is folynak, mint a nagyfontosságú létesítmények (atomerőmű, radioaktív hulladéktároló, gátak környezetének) stabilitás-vizsgálata, illetve az emberi tevékenység, bányászat, vízkivétel okozta felszínmozgások monitorozása.
Hogyan tehető alkalmassá a GPS?
A Magyar GPS Mozgásvizsgálati Program
A GPS geodinamikai állomások. Az ábra a pontállandósítást, a közép-európai GPS geodinamikai hálózatot (CEGRN) piros szimbólumok, és a hazai GPS geodinamikai hálózat (HGRN) pontjait, kék szimbólumok, és a hálózaton végzett kampányszerű és permanens állomásokon a folyamatos észlelést szemlélteti.
A Közép-Európai GPS Mozgásvizsgálati Program (Folytatjuk a mozgásvizsgálati programok néhány érdekes eredményével!)
Dr. Grenerczy Gyula Kapcsolódó cikkek:
A névlegesen 24 holdból álló GPS navigációs műholdrendszer önmagában kevés a kívánt cél eléréséhez, ehhez speciális technikák és módszerek is szükségesek. Lassú mozgásokat eltérő időpontokban végzett mérések összevetésével lehet csak kimutatni, s ezen idő alatt, ha a mérésre kijelölt pontot valamilyen helyi hatás éri, az meghamisítja az eredményt. A pontállandósításnak ezért rendkívül stabilnak kell lennie, képviselnie kell a tektonikai környezetet és biztosítani kell, hogy a megismételt mérések során a GPS antenna 0.1 mm pontossággal azonos helyre kerüljön. A mérést több napon keresztül a nap 24 órájában kell végezni, kétfrekvenciás geodéziai GPS antennákkal és vevőberendezésekkel. Az égboltra való szabad kilátásnak 15 fok magasság felett biztosítottnak kell lennie, és nem szabad, hogy zavaró fémtárgyak, vagy magasfeszültségű vezetékek legyenek a közelben. Az adatfeldolgozás bonyolult, hosszadalmas számítási folyamat, hiszen azt tudományos igénnyel, speciális adatfeldolgozási stratégiával, az ionoszféra, a troposzféra, a gravitációs mező, a földforgás, relativisztikus hatások, az árapály, stb. figyelembe vételével, modellezésével kell elvégezni, egy szélső pontosságra alkalmas szoftvercsomaggal. A szélső pontosságú mérés és a tudományos igényű adatfeldolgozás ma már lehetővé teszi számunkra, hogy könnyen akár 1000 km távolságban lévő két pont relatív pozícióját 1-3 milliméter pontossággal meghatározzuk.
A kutatási program 1990-ben kezdődött, a Földmérési és Távérzékelési Intézet Kozmikus Geodézai Obszervatóriuma szakembereinek koordinálásában. A hálózat 13 pontjának kijelölése geológiai, geofizikai és GPS méréstechnikai szempontok alapján történt. Arra is törekedtünk, hogy lehetőleg minden magyarországi földtani szerkezeti elemre kerüljön pont. Ezt azonban a szilárd sziklakibúvás feltétele és a Pannon-medence adottsága miatt nem lehetett teljesen megvalósítani. A pontok állandósítására egy speciális mechanikai konstrukció készült, ami hosszú távra biztosítja az ismételt antennafelállítások megfelelő pontosságát. Maga a pontjel rejtve van, a hosszú távú fennmaradás érdekében. A méréseket 2 évenként ismételjük, és a múlt évben már a nyolcadik mérési kampányt bonyolítottuk le. Az első két kampány kivételével minden alkalommal 3 × 24 órás folyamatos egyidejű észleléseket végeztünk a hálózat minden pontján. A penci obszervatóriumban elhelyezett pont 1996 óta permanens GPS állomásként üzemel, egy világszintű monitorozó rendszer részeként.
A hazai program indítása után magyar és lengyel kezdeményezésre 13 ország részvételével 1993-ban létrejött a Közép-Európai Geodinamikai Projekt (CERGOP). A közép-európai hálózat kiépítése a magyar mintát követte, és a kiindulási alapul szolgáló kezdő mérések már 1994-ben meg is történtek. A CERGOP ponthálózata, a CEGRN (Central European GPS Geodynamic Reference Network) kezdetben 31 pontból állt, majd 1998-tól folyamatosan közel 100 állomásra bővült. Jelenleg további bővítés van napirenden. A vizsgált terület mintegy 1 millió négyzetkilométert fed le Közép-Európában. Az évente, kétévente rendezett mérési kampányok során 5 × 24 órás folyamatos mérések történtek. Máig az eredeti CEGRN hálózaton 8 alkalommal, a bővítetten 4 időpontban elvégzett méréssorozat áll rendelkezésünkre. Közben egyre szaporodnak a permanens, azaz folyamatosan észlelő állomások, melyek száma mára meghaladja az 50 százalékot.
Földmérési és Távérzékelési Intézet, Kozmikus Geodéziai Obszervatórium
A GPS technika csúcspontossága: kéregmozgás-vizsgálat (2. rész)
A figyelemfelkeltőnek szánt képzettársítás alapját az Európában folyamatosan üzemelő ún. permanens GPS állomások mérései elemzésének a cikkben bemutatott eredményei adják.
