Badanie autokorelacji w szeregach czasowych zmian wysokości oraz przyspieszenia siły ciężkości na stacjach wspólnych GPS-SG

Niniejsza prezentacja opisuje zagadnienia korelacji na poziomie szumu w obserwacjach zmian wysokości wyznaczonych za pomocą systemu GPS oraz przyspieszenia siły ciężkości obserwowanych za pomocą grawimetrów nadprzewodnikowych (SG – superconducting gravimeters). Do celów badawczych wykorzystaliśmy zmiany współrzędnych geocentrycznych XYZ powstałych z opracowania obserwacji GPS wykonanych przez JPL (Jet Propulsion Laboratory) metodą PPP (Precise Point Positioning) oraz oryginalne dane grawimetryczne pozyskane z bazy ISDC (Information System and Data Centre) z 10 podwójnych stacji GPS-SG rozmieszczonych na całym świecie. Po usunięciu długookresowego trendu nieliniowego za pomocą dekompozycji falkowej oraz rezydualnych oscylacji przy użyciu metody najmniejszych kwadratów otrzymane części stochastyczne poddane zostały analizie metodą największej wiarygodności (MLE – Maximum Likelihood Estimation), wynikiem której są indeksy widma oraz amplitudy szumu potęgowego. Powyższe pozwoliło na wykonanie porównania pomiędzy obiema technikami. Otrzymane wartości indeksów widma wyraźnie wskazują na to, iż części stochastyczne szeregów czasowych zmian przyspieszenia siły ciężkości można scharakteryzować za pomocą ruchów podobnych do ruchów Browna (błądzenie przypadkowe), podczas gdy szum w obserwacjach GPS jest zbliżony do szumu różowego (migotania). Wyniki te wyraźnie potwierdziły, iż system GPS jest czuły na zmiany o charakterze globalnym, bądź regionalnym (atmosfera lub kontynentalna hydrosfera), podczas gdy grawimetry nadprzewodnikowe rejestrują zmiany o charakterze ściśle lokalnym.