Zastosowanie nieparametrycznych metod badania zmienności sygnałów okresowych w szeregach czasowych GNSS

Występowanie składowych sezonowych w szeregach czasowych może być spowodowane przez efekty pochodzące z oddziaływania grawitacyjnego Ziemi, Słońca i Księżyca, wpływ hydrosfery i atmosfery oraz błędy systemu GPS (m.in. błędy orbitalne, błędy związane z centrum fazowym anteny satelitarnej, czy efekt wielodrożności sygnału). Prawidłowe zamodelowanie składowych sezonowych ma znaczący wpływ na wiarygodność wyznaczenia prędkości stacji permanentnych, które służą do realizacji kinematycznych układów odniesienia oraz badań geodynamicznych. Do prezentowanych badań wykorzystano szeregi czasowe 320 stacji IGS (International GNSS Service) udostępnionych przez JPL (Jet Propulsion Laboratory), które wykorzystuje metodę PPP (Precise Point Positioning). Każda ze składowych (północna, wschodnia i wysokościowa) analizowanych stacji została złożona (ang. stacked) w średni sygnał roczny, aby podkreślić coroczną powtarzalność obserwacji. Dla każdego dnia roku wyznaczono wartość mediany wagowanej oraz wykorzystując siedmiostopniową dekompozycję falkową rozłożono wcześniej obliczone mediany wagowane na składowe wysoko- i niskoczęstotliwościowe. Analiza aproksymacji dla każdej stacji pozwoliła na pogrupowanie stacji w klastry (ang. clustering), w celu wyznaczenia średnich składowych sezonowych dla różnych obszarów na całym świecie. Największe amplitudy składowych sezonowych stwierdzono dla składowej pionowej, co może być spowodowane podobnym oddziaływaniem wcześniej wskazanych czynników, które wpływają na powstawanie składowych sezonowych w szeregach czasowych GNSS. Otrzymane wyniki wskazują, że położenie stacji ma wpływ na charakterystykę krzywej rocznej.