Strategy for the realisation of the International Height Reference System (IHRS)
Strategy for the realisation of the International Height Reference System (IHRS)
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实现国际高度参考系统（IHRS）的战略
DOI：
10.1007/s00190-021-01481-0
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发表时间：
2021
影响因子：
4.4
通讯作者：
Ahlgren
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sánchez;Ågren;Jianliang;Yan Ming;Mäkinen;Jaakko;Roland;Barzaghi;Riccardo;Vergos;Georgios S;Ahlgren
2015年，国际大地测量协会将国际高程参考系统（IHRS）定义为与重力场相关的常规全球高程系统。IHRS是一个与地球同步旋转的地球位势参考系统。接近地球表面或在地球表面上的点或物体的坐标由地球势数C（P）和地心笛卡尔坐标X给出，地球势数C（P）指的是由常规值W 0= 62，636，853.4 m 2 s− 2定义的等位面，地心笛卡尔坐标X指的是国际地球参考系（ITRS）。目前的努力集中在准确，一致和明确的IHRS实现，为全球精确确定物理坐标提供国际标准。因此，本研究的重点是实现国际身高参考框架的战略，即建立国际身高参考框架（IHRF）。考虑了四个主要方面：（1）确定IHRF物理坐标的方法;（2）确保参考系统的定义和实现之间一致性所需的标准和惯例;（3）IHRF参考网络设计和台站选择的标准;以及（4）保证IHRF可靠和长期可持续性的业务基础设施。这项工作的一个重点是根据现有的资源，即（1）高分辨率的全球重力模型，（2）精确的区域重力场建模，（3）将当地高度系统的垂直基准统一到IHRF中，对IHRF坐标的确定和精度评估的不同方法进行评价。在详细讨论了使用这些选项确定坐标的优点、当前限制和改进的可能性之后，我们定义了建立IHRF的战略，包括数据要求、确定潜在坐标的一组最低标准/惯例、第一个IHRF参考网配置、以及建议在国际重力场服务（IGFS）中设立一个专门负责IHRS/IHRF维护和服务的部门。
In 2015, the International Association of Geodesy defined the International Height Reference System (IHRS) as the conventional gravity field-related global height system. The IHRS is a geopotential reference system co-rotating with the Earth. Coordinates of points or objects close to or on the Earth’s surface are given by geopotential numbers C (P) referring to an equipotential surface defined by the conventional value W 0= 62,636,853.4 m 2 s− 2, and geocentric Cartesian coordinates X referring to the International Terrestrial Reference System (ITRS). Current efforts concentrate on an accurate, consistent, and well-defined realisation of the IHRS to provide an international standard for the precise determination of physical coordinates worldwide. Accordingly, this study focuses on the strategy for the realisation of the IHRS; ie the establishment of the International Height Reference Frame (IHRF). Four main aspects are considered:(1) methods for the determination of IHRF physical coordinates;(2) standards and conventions needed to ensure consistency between the definition and the realisation of the reference system;(3) criteria for the IHRF reference network design and station selection; and (4) operational infrastructure to guarantee a reliable and long-term sustainability of the IHRF. A highlight of this work is the evaluation of different approaches for the determination and accuracy assessment of IHRF coordinates based on the existing resources, namely (1) global gravity models of high resolution,(2) precise regional gravity field modelling, and (3) vertical datum unification of the local height systems into the IHRF. After a detailed discussion of the advantages, current limitations, and possibilities of improvement in the coordinate determination using these options, we define a strategy for the establishment of the IHRF including data requirements, a set of minimum standards/conventions for the determination of potential coordinates, a first IHRF reference network configuration, and a proposal to create a component of the International Gravity Field Service (IGFS) dedicated to the maintenance and servicing of the IHRS/IHRF.
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