以 BERNESE 軟 體 辦 理 2010 年 國 內 GPS 連 續 觀 測 站 資 料 解 算 工 作 依 契 約 (NLSC-99-51) 繳 交 第 一 階 段 : 四 -( 一 ) ( 二 ) ( 三 ) 之 相 關 成 果 資 料 今 已 依 國 土 測 繪 中 心 要 求, 已 完 成 一 以 ITRF05 國 際 地 面 參 考 框 架 為 基 準 之 計 算 國 內 GPS 連 續 觀 測 站 357 站 含 臺 灣 鄰 近 國 際 站 (6 站 ) 之 基 線 解 算 成 果 二 以 其 成 果 結 合 ITRF05 國 際 地 面 參 考 框 架 之 SINEX 解 算 成 果 進 行 國 際 站 分 析 ; 挑 選 穩 定 之 國 際 站 進 行 約 制 平 差 計 算 國 內 GPS 連 續 觀 測 站 357 站 ITRF05 at 2010.0 之 坐 標 成 果 三 分 析 357 站 GPS 連 續 觀 測 站 之 成 果, 提 出 適 合 作 為 大 地 基 準 之 基 準 站 至 少 20 站 四 初 步 利 用 ITRS 所 提 供 之 地 面 參 考 框 架 轉 換 參 數 及 公 式, 將 其 成 果 由 ITRF05@2010.0 轉 換 至 ITRF00@2010.0 之 成 果, 再 進 一 步 由 ITRF00@2010.0 轉 換 至 ITRF94@ 2010.0 之 成 果 使 其 符 合 國 人 過 去 慣 用 之 TWD97 系 統 \ 配 合 內 政 部 召 開 之 會 議 (99/11/26 09:30) 審 查 討 論 後 之 意 見, 統 一 天 線 型 式 與 其 修 正 參 數, 會 議 結 論 建 議 選 擇 TSKB SHAO KUNM PIMO 和 GUAM 等 5 站 IGS 國 際 站 為 框 架 站, 重 新 計 算 一 : 本 工 作 中, 選 用 2009/12/01 至 2010/01/31 共 62 天 的 GPS 資 料, 進 行 計 算 與 分 析 ; 總 計 有 378 站 GPS 連 續 觀 測 資 料, 其 中, 包 含 5 個 台 灣 周 圍 附 近 之 IGS 測 站, 分 別 為 中 國 上 海 SHAO 昆 明 KUNM 日 本 TSKB 關 島 GUAM 菲 律 賓 PIMO 將 全 部 測 站 分 成 14 個 子 測 網, 每 個 子 測 網 約 含 有 30-35 個 GPS 測 點, 每 個 子 測 網 皆 有 6 個 共 同 點, 分 別 為 澎 湖 S01R 台 北 S101 嘉 義 S103 屏 東 S23R 金 門 KMNM 馬 祖 MZUM, 每 次 解 算 一 子 測 網, 以 最 小 約 制 方 式 約 制 S103( 天 數 較 齊 全 ), 俟 該 天 14 個 子 網 全 部 完 成, 再 將 全 部 測 網 平 差 成 一 完 整 的 測 網 ( 約 378 站 ), 同 時, 將 座 標 法 方 程 式 SINEX 等 檔 案, 保 存 以 方 便 後 續 分 析 整 併 和 強 制 約 制 等 工 作 一 以 Bernese 軟 體 解 算 GPS 連 續 觀 測 資 料 標 準 處 理 流 程 : 自 動 標 準 化 系 統 是 根 據 參 考 框 架 ( 特 定 時 刻 之 座 標 值 及 其 速 度 值 ), 推 估 該 天 應 有 之 座 標 值, 作 為 GPS 平 差 計 算 之 起 始 值 以 下 流 程 為 GPS 資 料 計 算 平 差 所 採 用 之 標 準 :
001: 準 備 各 項 步 驟 所 需 之 程 式 ( 更 新 原 程 式 ) 星 曆 極 運 動 之 資 料 002: 將 精 密 星 曆 轉 成 表 列 數 據, 方 便 下 步 積 分 時 取 樣 之 用 003: 依 經 驗 設 刻 卡 勒 參 數 及 數 個 (3~) 大 氣 輻 射 壓 等 衛 星 軌 道 模 型 參 數, 以 002 之 表 列 時 刻 之 星 曆 位 置, 用 數 值 積 分 方 法 將 表 列 值 去 密 合 衛 星 軌 道 模 型, 一 般 約 2 次 疊 代 即 能 密 合 模 型 004: 將 GPS 之 RINEX 資 料 轉 換 成 Bernese 專 用 格 式 ; 轉 換 過 程 可 透 過 一 個 轉 換 表 將 測 站 RINEX 之 表 頭, 置 換 成 正 確 的 數 據, 如 天 線 型 式 天 線 高 儀 器 型 式 近 似 座 標 等 其 中, 只 要 將 各 站 的 異 動 資 料, 依 異 動 時 刻 與 內 容 簡 列 一 行 即 能 依 時 間 先 後 完 成 重 要 項 目 之 更 正
005: 將 Bernese 格 式 之 電 碼 資 料, 經 過 檢 視 查 核, 於 其 中 篩 出 有 大 誤 差 的 觀 測 量, 並 將 其 刪 除, 保 留 乾 淨 的 電 碼 資 料 006: 以 電 碼 資 料 作 單 點 定 位 方 式, 求 出 好 的 座 標 供 下 一 步 使 用, 並 將 每 一 觀 測 時 刻 的 時 間, 修 正 回 GPS 時 間, 校 準 使 其 在 0.1µs 以 內, 使 每 一 站 的 觀 測 時 間 能 同 步 在 0.1µs 以 內, 使 差 分 之 資 料 不 因 Receiver 之 時 間 不 同 步, 而 產 生 內 在 的 觀 測 誤 差 007: 將 全 部 n 個 測 站 組 成 (n-1) 條 的 基 線 之 一 次 差 觀 測 量, 可 依 選 項 作 適 當 的 選 擇, 可 依 最 大 觀 測 量 或 最 短 基 線, 依 自 己 喜 好 組 成 一 次 差 008 009 010: 一 次 差 觀 測 量 之 大 錯 不 符 合 門 檻 或 缺 失 者 註 記 刪 除, 及 遇 到 有 跳 週 則 加 以 補 正, 使 觀 測 量 變 成 平 滑 乾 淨 的 觀 測 量 並 產 生 近 似 最 後 解 的 好 座 標, 供 後 續 使 用 具 體 作 法 先 利 用 前 步 codspp 單 點 定 位 產 生 之 座 標 當 先 驗 值, 設 定 座 標 值 與 計 算 值 (O - C) 之 界 限 值 寬 鬆 些 約 為 99.9(m); 先 過 濾 一 些 較 大 的 錯 誤, 使 其 進 入 模 型 影 響 座 標 之 正 確 性 ;009 步 驟 : 再 以 (008) 產 生 的 座 標 值 當 作 先 驗 之 座 標 仿 008 之 作 法, 將 (O - C) 之 界 限 值 設 為 9.9(m) 再 產 生 更 好 的 座 標 ; 同 時, 第 010 則 把 界 限 值 (O - C) 設 為 0.5, 如 此 採 漸 進 式 緊 縮 界 限 值 方 式, 達 到 控 制 大 中 小 誤 差, 並 補 正 大 中 小 跳 週 之 目 的, 使 觀 測 量 正 確 並 產 生 好 的 座 標 供 後 續 使 用 011: 使 用 GPSEST 程 式 計 算 上 述 已 清 乾 淨 之 觀 測 量, 逐 條 基 線 求 解 座 標 及 未 知 參 數, 從 中 濾 出 殘 留 的 較 大 二 次 差 觀 測 量, 將 其 標 示 不 採 用, 使 資 料 更 精 確, 在 下 一 步 正 確 的 模 型 內 運 算 時, 愈 能 精 確 地 算 出 各 參 數 此 步 可 視 為 進 階 的 觀 測 量 淨 化 012: 法 方 程 式 將 上 述 各 基 線 堆 疊 成 一 完 整 之 網 形 解, 其 座 標 值 因 模 型 考 慮 較 010 者 佳, 故 坐 標 較 精 確 013:GPSEST 是 以 未 定 值 實 數 解 之 方 式 來 推 求 測 站 座 標 及 對 流 層 附 加 改 正 參 數, 並 將 兩 者 保 存, 以 較 好 且 密 合 現 況 之 座 標 及 對 流 層 改 正 值 提 供 給 下 一 步 QIF 求 解 未 定 值 之 用 014: GPSQIF 是 求 解 每 一 條 獨 立 基 線 觀 測 量 中 的 未 定 值 之 整 數 解, 利 用 013 步 驟 求 出 的 座 標 及 對 流 層 改 正 值, 將 其 視 為 已 知 ; 同 樣 以 GPSEST 求 解 未 知 參 數, 此 時 未 知 參 數 只 剩 下 未 定 值 了, 將 其 整 數 值 以 逼 近 方 式 求 出, 每 次 僅 求 出 一 顆 衛 星 ( 最 佳 狀 態 ) 之 整 數 值, 再 將 整 數 值 代 入 ( 視 為 已 知 ) 再 求 出 另 一 顆 衛 星 之 整 數 值 依 此, 將 每 一 顆 衛 星 求 出 為 止, 若 有 衛 星 之 未 定 值 不 符 合 固 定 式 整 數 之 條 件, 則 保 留 為 實 數 不 強 迫 固 定 為 整 數, 仍 在 模 型 中 視 為 未 知 數 處 理 如 此, 逐 條 基 線 解 出 其 未 定 值 的 整 數 值 再 提 供 給 下 一 階 段 使 用 015:GPSEST 是 將 已 求 解 出 的 整 數 未 定 值 代 入,( 如 013 方 式 ), 將 整 數 未 定 值 參 數 視 為 已 知, 求 解 座 標 及 對 流 層 附 加 改 正 值 與 殘 留 實 數 解 未 定 值 等 參 數 ( 如 此, 高 解 出 未 定 值 者 其 求 解 未 知 參 數 的 正 確 性 越 高 ) 在 此 一 步 驟 結 果 輸 出 時, 會 自 動 將 法 方 程 式 及 變 方 協 變 方 之 矩 陣 保 留 給 下 一 步 使 用
016:ADDNEQ2 是 將 該 網 內 測 站 的 法 方 程 式 矩 陣 透 過 堆 疊 平 差 技 巧 將 其 附 掛 於 自 訂 的 框 架 系 統 上 ( 例 如, 以 ITRF2005 框 架 下 之 SHAO 2010 年 1 月 1 日 之 座 標 值 及 其 運 動 速 度 為 座 標 框 架 ) 017:ADDNEQ2 是 將 該 天 內 全 部 測 網 ( 例 分 成 A B M N, 等 14 個 測 網 ), 只 要 已 算 好 者, 就 將 他 們 全 部 堆 疊 在 一 起 平 差 ( 類 似 拼 圖 ), 即 每 一 次 計 算 到 最 後 都 會 將 本 次 測 網 及 前 面 之 測 網 的 座 標 全 部 平 差 在 一 起 018: 將 不 必 要 的 檔 案 清 除 或 移 走, 並 恢 復 原 先 的 檔 案 及 程 式 註 記 : 在 #additional parameters 之 下 的 PID 欄 位 有 #002 #015 其 中 # 表 註 記 無 作 用, 但 若 把 # 去 除, 該 列 全 部 往 前 移 一 格, 即 表 示 002 015 這 些 步 驟 是 要 Skip( 跳 過 不 作 ), 這 表 示 吾 人 可 跳 過 某 些 已 做 過 的 流 程 ( 步 驟 ) 此 正 可 讓 吾 人 作 相 當 大 的 彈 性 活 用 此 作 業 流 程 詳 細 資 料, 見 電 子 檔 目 錄 A1 內 個 子 目 錄 : 每 日 解 crd\igsyyddd.crds nq0\igsyyddd.nq0s snx\igsyyddd.snxs(yy: 年, ddd: 太 陽 天 ) 分 析 成 果 有 2009/12/01-2010/01/31 之 每 一 測 站 (SITE) 之 時 間 序 列 分 析 圖 SITE.JPGs 和 其 數 值 檔 SITE.DATs 存 放 在 timeseries 目 錄 中, 每 站 在 2009/12/01-2010/01/31 期 間 之 去 除 趨 勢 後 平 均 座 標 精 度 rms.txt rms.txt: ( 欄 位 說 明 ) 站 名 起 - 迄 天 數 平 均 精 度 (mm) ns ew ud 0498 2009.9139-2010.0833 57 1.4 2.2 6.9 0499 2009.9139-2010.0833 56 1.2 1.6 4.8 0500 2009.9139-2010.0833 57 1.5 1.4 5.7 0747 2009.9139-2010.0833 57 1.3 2.0 6.7 0748 2009.9139-2010.0833 57 1.3 1.7 5.9 0749 2009.9139-2010.0833 57 1.3 1.9 5.4 0750 2009.9139-2010.0833 57 1.6 2.0 5.4 0751 2009.9139-2010.0833 57 1.6 1.5 5.1.... 自 378 站 中 選 出 平 均 天 數 多 於 50 天 的 測 站 者, 共 有 298 站 ( 平 均 58.9 天 ), 經 過 分 析 後, 平 均 精 度 在 南 北 向 約 1.2mm 東 西 向 約 1.5mm 高 程 向 約 4.5mm
Components' rms & Obs. Days for All GPS Stations rms_ne (mm) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 mean = 1.2 mm rms_ew (mm) rms_ud (mm) Days 0.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 64 62 60 58 56 54 52 50 48 mean = 1.5 mm mean = 4.5 mm mean = 58.9 days 0 50 100 150 200 250 300 Station No. (GPS stations = 298) 二 : 以 ITRF05 國 際 地 面 參 考 框 架 為 基 準 之 計 算 國 內 GPS 連 續 觀 測 站 378 站 含 臺 灣 鄰 近 國 際 站 (5 站 ) 之 基 線 解 算 成 果 本 次 分 析 選 用 鄰 近 台 灣 之 IGS 國 際 站 有 日 本 (TSKB) 關 島 (GUAM) 上 海 (SHAO) 昆 明 (KUNM) 和 菲 律 賓 (PIMO) 等 5 個 IGS 站 作 為 參 考 站, 以 組 成 區 域 網 求 解 軌 道 資 料 方 面, 我 們 使 用 IGS 公 佈 的 GPS 最 終 精 密 軌 道 資 料 (IGS Final Orbit), 以 確 保 軌 道 資 料 準 確 本 次 計 算 時, 採 用 的 座 標 框 架 系 為 ITRF2005@2010.0, 其 數 值 以 ITRF 官 方 網 站 (http://itrf.ensg.ign.fr) 公 佈 者 為 準, 並 作 為 平 差 時 約 制 之 依 據 數 值 檔 案 名 稱 ITRF05.CRD, 其 各 測 站 之 座 標 值 如 下 :
以 法 方 程 式 堆 疊 方 式, 將 62 天 的 378 個 測 站, 約 制 在 上 述 IGS 測 站 座 標 值 上. 詳 細 資 料, 見 電 子 檔 目 錄 A2 目 錄, 其 平 差 過 之 座 標 檔 案 見 附 加 之 數 值 檔 檔 名 ITR10001.CRD,SINEX 檔 名 為 ITR10001.SNX,OUTPUT 檔 名 ITR10001.OUT
三 分 析 全 部 GPS 連 續 觀 測 站 之 成 果, 提 出 適 合 作 為 大 地 基 準 之 基 準 站 至 少 20 站 議 案 由 一 分 析 知 道, 平 均 天 數 多 於 50 天 的 測 站 有 298 站, 平 均 而 言, 平 面 精 度 約 1-2mm, 高 程 向 約 5mm 大 體 上, 測 站 座 標 變 動 很 小, 亦 即 沒 明 顯 相 對 變 動, 皆 可 當 動 態 框 架 之 參 考 框 架 基 準 站 但 考 慮 台 灣 地 區 常 有 地 震, 易 造 成 同 震 變 形 ( 位 移 ), 使 參 考 框 架 基 準 站 也 有 錯 動 之 情 事 發 生, 全 台 幾 乎 無 一 處 沒 有 受 地 震 影 響 者 就 地 震 發 生 位 置 而 言, 如 附 檔 (map.png):1990-2010 地 震 規 模 大 於 5 之 淺 層 ( 深 度 小 於 50 公 里 ) 地 震,20 年 地 震 位 置 之 分 布 情 形 即 使 相 對 穩 定 的 澎 湖 S01R 測 站, 也 因 1999 年 921 地 震 約 有 2 公 分 之 錯 動, 台 北 陽 明 山 YMSM 楊 梅 TWTF(IGS 站 ) 座 標, 也 因 2002 年 331 地 震 而 有 2-3 公 分 之 位 移 南 部 雖 沒 受 921 與 331 地 震 影 響, 但 2006/12/26 恆 春 地 震, 也 造 成 墾 丁 KDNM 小 琉 球 LIUC 等 地 約 4 公 分 之 位 移 2010 年 高 雄 甲 仙 地 震 也 造 成 約 4-5 公 分 之 位 移
地 震 或 其 他 因 素 造 成 參 考 框 架 基 準 站 錯 動, 其 座 標 系 統 之 絕 對 值 應 否 因 應 調 整 之 疑 慮, 一 直 困 擾 測 量 單 位 今, 建 議 : 變 動 區 內 與 近 變 動 區 100 公 里 內 之 測 站, 應 避 免 選 為 參 考 原 點 ( 基 準 ) 以 921 地 震 為 例, 影 響 範 圍 約 100-150 公 里 因 此, 金 門 馬 祖 上 海 等 地 選 為 動 態 框 架 之 參 考 原 點, 其 座 標 之 穩 定 性 是 有 規 律 的 線 性 的 可 預 期 的, 亦 即 可 長 時 期 保 持 座 標 系 之 穩 定 ; 其 餘, 鄰 近 地 殼 變 形 帶 與 常 發 生 地 震 區 之 參 考 框 架 基 準 站, 仍 使 用 於 監 控 其 座 標 時 序 變 化, 若 有 發 現 座 標 時 序 變 化 不 連 續 ( 跳 動 ) 或 變 動 速 率 改 變, 隨 時 可 調 整 其 應 有 之 正 確 座 標 值 速 率 和 參 考 時 刻, 是 解 決 上 述 問 題 方 式 之 一 詳 細 資 料, 見 電 子 檔 目 錄 A3 目 錄, 由 中 研 院 地 球 所 提 供 全 台 GPS 時 間 序 列 分 析, 最 近 三 年 有 連 續 觀 測 之 GPS 測 站 共 計 340 站 (_gps3yrs.lst); 因 此, 符 合 (1) 平 均 天 數 多 於 50 天 的 測 站 有 298 站 (2) 且 近 三 年 有 連 續 觀 測 者, 共 計 277 站 測 站 名 稱 之 詳 細 列 表 如 ok.lst 檔 上 海 之 SHAO 金 門 地 區 之 LEYU KMNM JNSA JNHU 與 馬 祖 地 區 MATZ MZUM BEGN DONY 等 三 地 區, 當 作 第 一 穩 定 框 架 原 點 ; 澎 湖 地 區 WIAN PANG S01R JIBE HUSI 當 作 第 二 穩 定 框 架 原 點 其 餘, 各 地 之 GPS 測 站, 均 可 作 為 座 標 框 架 點 之 用 在 此, 建 議 國 土 測 會 中 心 考 慮 以 即 時 (real time) 能 取 得 GPS 資 料 的 測 站 當 作 優 先 考 慮 之 對 象, 以 利 VRS 與 一 般 GPS 外 業 聯 測 之 需, 方 便 作 為 一 般 測 量 或 地 籍 測 量 之 應 用 事 後 取 得 之 資 料, 則 以 監 測 座 標 框 架 與 地 殼 變 形 為 主 選 擇 作 為 大 地 基 準 之 基 準 站 時, 宜 避 免 台 灣 西 南 部 沿 海 地 區 ( 彰 化 以 南 高 雄 以 北 中 山 高 以 西 ), 地 層 下 陷 速 率 較 大, 每 年 約 3-9 cm, 且 有 季 節 性 之 變 化, 並 非 規 則 的 等 速 下 獻 另 外, 現 有 中 央 山 脈 地 區, 如 玉 山 地 區 YUSN TATA 南 橫 地 區 TENC MESN, 自
2004 年 起 GPS 監 測 資 料 顯 示, 每 逢 連 續 多 天 下 大 雨 皆 有 數 公 分 以 上 之 大 範 圍 位 移 而 宜 蘭 與 花 東 地 區 則 屬 變 動 劇 烈 地 區, 且 常 有 地 震 發 生, 容 易 造 成 座 標 之 時 序, 多 段 不 連 續, 須 每 隔 幾 年 就 調 整 公 告 座 標 一 次, 不 利 測 量 實 務
四 由 ITRF2005 座 標 係 轉 換 至 ITRF200 再 轉 換 到 ITRF1994 座 標 係 使 用 之 參 數 : 上 述 之 轉 換 參 數 是 定 義 在 一 特 定 之 參 考 時 刻 (EPOCH), 今 若 要 在 任 一 時 間 點 (t) 進 行 基 準 框 架 轉 換, 其 轉 換 參 數 值 P(t) 須 推 到 t 時 刻, 即 考 慮 參 數 隨 時 間 而 有 線 性 變 化, 也 就 是 應 考 慮 參 數 之 速 率 dp 與 時 間 差 (t - EPOCH) 之 關 係 ( 理 論 推 導, 參 考 ITRF 官 方 網 站 之 RELATIONSHIP BETWEEN TRSs), 其 簡 化 後 之 數 學 式 如 下 : P(t) = P(EPOCH) + dp * (t - EPOCH) (1)
( 引 用 自 ftp://itrf.ensg.ign.fr/pub/itrf/itrf.tp) 因 此 ; 在 2010 年 1 月 1 日 (2010.0) 時 刻 ITRF2005 轉 成 ITRF2000 的 參 考 框 架 其 轉 換 參 數 值 為 : 同 理 ; 在 2010 年 1 月 1 日 (2010.0) 時 刻 ITRF2000 轉 成 ITRF1994 的 參 考 框 架 其 轉 換 參 數 值 為 : 座 標 系 統 轉 換 時, 依 下 列 七 參 數 轉 換 數 學 式 : XS = X + T1 + D *X - R3*Y + R2*Z YS = Y + T2 + R3*X + D *Y - R1*Z ZS = Z + T3 - R2*X + R1*Y + D *Z 先 將 ITRF2005 座 標 框 架 轉 成 ITRF2000 的 座 標 框 架, 其 中,XS YS ZS 是 等 待 轉 成 之 新 基 準 ITRF2000 的 座 標 值, 而 X Y Z 是 ITRF2005 的 座 標 值, 七 個 轉 換 參 數 T1 T2 T3 D R1 R2 R3 為 t=2010.0 之 ITRF2005 轉 成 ITRF2000 之 參 數 值 俟 座 標 轉 成 ITRF2000 時, 可 依 同 樣 方 式, 再 將 座 標 係 轉 換 到 ITRF1994
以 SHAO 為 例, 其 在 2010.0 時 之 ITRF2005 座 標 值 為 :X= -2831733.652m Y=4675665.890m Z=3275369.363m, 因 此, 在 2010.0 時 之 ITRF2000 新 座 標 值 為 : 其 中,R1=0 R2=0 R3=0, 故 XS=-2831733.652 + (- 0.0019) + (1.20e-9)* (-2831733.652)= -2831733.6573 YS=4675665.890 + (+0.0002) + (1.20e-9)* (4675665.890)= 4675665.8958 ZS=3275369.363 + (-0.0238) + (1.20e-9)* (43275369.363)= 3275369.3431 同 理, 將 在 2010.0 時 之 ITRF2000 座 標 係 轉 換 成 ITRF1994: 其 中,R1=0 R2=0 R3=0.26mas=1.26e-9, 故 XS=-2831733.6573 + (+ 0.0067) + (1.68e-9)* (-2831733.6573) (1.26e-9)*4675665.8958 = -2831733.6612 YS=4675665.8958 + (-0.0017) + (1.68e-9)* (4675665.8958)+(1.26e-9)*(-2831733.6573) = 4675665.8984 ZS=3275369.3431+ (-0.0367) + (1.68e-9)* (3275369.3431) = 3275369.3119 由 於, 尺 度 量 D 與 旋 轉 量 R 數 值 很 微 小 (e-9),d*x 近 乎 等 於 D*XS,R*X 近 乎 等 於 R*XS, 故 二 階 段 基 準 的 七 參 數 轉 換 可 直 接 進 行 一 次 到 位 之 轉 換, 即 把 3 個 平 移 參 數 T 尺 度 參 數 D 3 個 旋 轉 參 數 R 在 應 用 時 直 接 相 加 即 可, T 2005-1994 =T 2005-2000 +T 2000-1994 D 2005-1994 =D 2005-2000 +D 2000-1994 R 2005-1994 =R 2005-2000 +R 2000-1994, T1 2005-1994 = +0.0048m; T2 2005-1994 = -0.0015m; T3 2005-1994 = -0.06058m D 2005-1994 = +2.88e-9;R1 2005-1994 = R2 2005-1994 = 0.00;R3 2005-1994 = +1.26e-9
X 2005-1994 = X + T1 2005-1994 + D 2005-1994 *X - R3 2005-1994 *Y + R2 2005-1994 *Z Y 2005-1994 = Y + T2 2005-1994 + R3 2005-1994 *X + D 2005-1994 *Y - R1 2005-1994 *Z Z 2005-1994 = Z + T3 2005-1994 - R2 2005-1994 *X + R1 2005-1994 *Y + D 2005-1994 *Z 其 中,X Y Z 為 ITRF2005 在 2010.0 時 刻 之 座 標 值 同 理, 將 來 ITRF2008 在 2010.0 時 刻 之 座 標 值 (XYZ) 要 轉 成 ITRF1994 時, 可 仿 上 述 方 式 為 之, 將 三 段 式 轉 換 簡 化 成 一 段 式, 即 T 2008-1994 = T 2008-2005 +T 2005-2000 +T 2000-1994 D 2008-1994 = D 2008-2000 +D 2005-2000 +D 2000-1994 R 2008-1994 = R 2008-2005 +R 2005-2000 +R 2000-1994 依 此 類 推, 無 論 未 來 座 標 框 架 多 寡, 跨 多 框 架 座 標 系 統 間 之 轉 換, 以 上 述 方 式 為 之, 可 方 便 使 用 者 直 接 應 用 座 標 框 架 轉 換 之 執 行 檔 與 程 式 之 原 始 檔, 詳 見 目 錄 A4 中 _TRS.EXE 和 _TRS.FOR 內 附 IREF2005@2010.0 座 標 檔 :itr10001.crd 與 轉 換 成 ITRF1994@2010.0 之 座 標 檔 :twd97.crd 程 式 原 始 碼 有 詳 列 ITRF 座 標 系 間 之 轉 換, 同 時, 將 ITRF2008 在 2010.0 時 刻 之 座 標 值 (XYZ) 轉 成 ITRF1994 的 情 況, 也 一 併 預 留 備 用 結 論 動 態 框 架 之 參 考 原 點 一 但 選 定, 通 常 20-30 年 不 會 輕 易 更 動 其 系 統 之 座 標 值 ; 例 如,NAD83 北 美 大 地 系 統 至 今 仍 使 用 中 座 標 只 要 相 對 正 確, 與 現 地 相 符, 絕 對 變 動 ( 量 ), 不 應 是 考 慮 的 重 點, 世 人 無 法 知 道 地 球 座 標 之 絕 對 量 原 點 在 哪 裡? 其 數 值 為 何? 目 前, 絕 對 座 標 是 開 會 協 調 出 來 的, 為 一 種 定 義, 也 就 是 相 對 的
因 此, 各 國 只 能 各 自 定 義 適 用 自 己 的 大 地 基 準 ( 含 座 標 框 架 ) 緊 鄰 國 家 間 或 有 協 調, 共 同 使 用 同 一 基 準, 如 歐 洲 北 美 等, 但 也 沒 有 強 制 付 合 到 最 新 的 大 地 基 準, 並 沒 有 隨 新 的 全 球 框 架 座 標 系 公 佈, 而 隨 之 改 變 從 古 至 今, 無 論 圖 解 式 或 數 值 式 座 標 與 圖 資, 其 座 標 多 是 相 對 的 此 與 所 謂 絕 對 或 另 一 次 重 測 之 座 標 值 差 距, 大 部 分 多 可 經 由 簡 易 的 相 似 轉 換 或 分 區 局 部 轉 換, 即 可 完 成, 並 使 圖 資 仍 可 繼 續 使 用 而 盡 量 不 要 大 規 模 去 更 改 基 準 或 系 統 ; 歷 史 圖 資 重 改 坐 標 系, 耗 資 費 時, 且 牽 涉 法 規 與 人 民 權 益, 不 宜 輕 易 為 之 金 門 馬 祖 上 海 若 選 為 參 考 框 架 原 點, 台 澎 地 區 三 百 多 站 GPS 連 續 站, 可 相 對 於 金 門 馬 祖 上 海, 檢 視 各 地 測 站 之 坐 標 變 化, 作 為 監 測 大 地 座 標 系 統 之 基 本 框 架, 時 時 刻 刻 掌 握 各 GPS 框 架 點 之 變 動 情 形 此 即 所 謂 動 態 框 架, 框 架 點 每 天 都 有 一 個 座 標 值 因 此, 使 用 者 無 論 在 何 處 何 時 觀 測 得 之 座 標, 皆 可 附 著 於 當 日 之 動 態 框 架 系 統 上 由 於 相 對 座 標 是 與 現 地 吻 合, 且 帶 有 觀 測 的 時 刻, 讓 吾 人 可 依 各 地 區 之 地 殼 變 形 量 與 時 間 的 關 係, 建 立 一 簡 易 公 式 : 即 某 GPS 測 點 在 某 時 刻 應 有 之 修 正 量 =F(t,B,L); 即, 代 入 觀 測 時 間 t 緯 度 B 經 度 L, 就 可 時 間 的 歷 程 上 往 前 或 往 後, 推 估 某 特 定 時 刻 應 有 的 正 確 座 標 例 如,2007 年 6 月 1 日 測 點 TEST 之 GPS 觀 測 座 標 值 為 X, 附 掛 於 當 時 的 動 態 框 架 上, 今 若 要 將 其 化 算 到 2012 年 1 月 1 日 其 應 有 的 座 標, 僅 需 考 慮 其 周 圍 動 態 框 架 GPS 站 在 2007 年 6 月 1 日 到 2012 年 1 月 1 日 的 座 標 變 動 量 或 平 均 變 動 速 率, 就 可 輕 易 把 2007 年 6 月 1 日 測 點 TEST 之 GPS 觀 測 座 標 為 X 加 上 推 估 修 正 值 dx, 而 得 到 2012 年 1 月 1 日 測 點 TEST 其 應 有 的 座 標 值 X(new)@2012/01/01 修 正 量 =F(t,B,L) 模 式 之 建 立, 用 簡 單 的 ( 雙 線 性 ) 曲 面 就 可 描 述 應 有 的 變 形 ( 位 移 ) 量 ; 其 作 法 可 仿 DEM 格 點 估 算 與 內 插 方 式 為 之 惟 斷 層 線 附 近 應 constrain( 仿 山 谷 線 與 斷 涯 不 能 跨 線 內 插 ) 或 另 行 加 密 觀 測 斷 層 帶 之 實 際 變 化 簡 易 作 法 可 利 用 現 GPS 連 續 觀 測 站 之 地 殼 變 動 量, 推 估 各 GPS 測 站 之 平 均 年 位 移 量, 分 區 或 網 格 化 建 立 單 區 或 細 部 之 變 形 模 式, 提 供 因 應 時 空 產 生 的 變 形, 使 任 何 時 刻 之 GPS 測 點 的 觀 測 值, 都 能 修 正 到 指 定 得 時 刻 ( 基 準 ) 上