Efekty obciążeniowe wywołane niepływowym naciskiem atmosfery, oceanów i wody kontynentalnej na powierzchnię Ziemi powodują jej deformację. Przemieszczenia punktów z powodu tych efektów z zasady nie są uwzględniane podczas opracowania obserwacji GPS (ang.
Global Positioning System). Celem pracy było przeanalizowanie wpływu modelowania niepływowych efektów obciążeniowych w trakcie opracowania obserwacji GPS na współrzędne punktów oraz na realizację geodezyjnego układu odniesienia w regionalnej sieci GPS.
Analizy przeprowadzono na podstawie rozwiązań GPS, które otrzymano w wyniku spójnego opracowania ciągłych obserwacji dobowych GPS dla okresu 10 lat zarejestrowanych na 51 stacjach położonych w Europie.
W analizach użyto modele obciążeniowe, wytworzone i udostępniane poprzez trzy rozmaite instytucje, które wykorzystywano na poziomie obserwacji (metoda a priori). W wyniku modelowania efektu niepływowego obciążenia powierzchni Ziemi atmosferą otrzymano średnią ulepszenie powtarzalności dobowych szeregów czasowych składowej wysokościowej o 6.3%, oceanami o 0.9%, a wodą kontynentalną o 2.1%.
Łączne modelowanie wszelkich efektów spowodowało udoskonalenie powtarzalności składowej wysokościowej o 9.8% dla rozwiązań dobowych i o 13.1% dla rozwiązań tygodniowych. Najlepszą zgodność współrzędnych między rozwiązaniami, w których dla danego efektu zastosowano modele z przeróżnych instytucji, stwierdzono dla rozwiązań z modelowanym rezultatem obciążeniowym z powodu atmosfery.
Dla większości stacji różnice współrzędnych nie przekraczały 1 mm w żadnej ze składowych. Niemniej, dla kilku stacji położonych w rejonie wybrzeża Morza Północnego i Morza Bałtyckiego, stwierdzono rozbieżności w dobowych szeregach czasowych współrzędnej wysokościowej dochodzące do 6 mm.
Modelowanie efektu z powodu obciążenia powierzchni Ziemi wodą kontynentalną usunęło sygnał roczny z szeregu czasowego współczynnika skali sieci regionalnej. Modelowanie efektów obciążeniowych nie wpłynęło na układ odniesienia realizowany na podstawie 10-letnich obserwacji.
Modelowanie wszystkich efektów łącznie spowodowało zmniejszenie błędów prędkości punktów GPS, które dla wszelkich składowych wyniosło 7% i aż 23%, jeśli podczas wyznaczania szybkości wyznaczano dodatkowe wyrazy opisujące sygnały o okresie rocznym i półrocznym obecne we współrzędnych GPS.
W analizowanych szeregach czasowych współrzędnych punktów, oprócz sygnałów o okresie rocznym i półrocznym, stwierdzono także sygnały o okresie roku drakonicznego GPS (351.4 dni) i jego harmoniczne. Modelowanie efektów obciążeniowych nie wpłynęło znacząco na okresowości zawarte w szeregach czasowych współrzędnych i na amplitudy sygnałów rocznych i półrocznych.
Modelowanie efektu z powodu obciążenia powierzchni Ziemi wodą kontynentalną pozwoliło lepiej zinterpretować szeregi czasowe współrzędnej wysokościowej, w których dla kilku stacji pojawił się zbyt duży (sztuczny) sygnał roczny wynikający z małego wymiaru analizowanej sieci regionalnej (efekt sieci).
Analiza szumowa szeregów czasowych współrzędnych GPS z modelowanym rezultatem obciążenia powierzchni Ziemi atmosferą wykazała zmniejszenie amplitud szumu potęgowego, a także rozszerzenie amplitud szumu białego i indeksów spektralnych (uwydatnienie większej korelacji czasowej).
Z kolei modelowanie efektu z powodu wody kontynentalnej spowodowało zmniejszenie wartości indeksów spektralnych (zmniejszenie korelacji czasowej). Modele obciążeniowe użyto dodatkowo jako poprawki do uzyskanych w wyniku opracowania obserwacji GPS współrzędnych(metoda a posteriori).
Uzyskano szczególnie dobrą zgodność powtarzalności współrzędnych z metodą a priori (różnice nieistotne statystycznie). Przy czym, w różnicach współrzędnych z modelowanym rezultatem z powodu wody kontynentalnej uzyskanymi w tych dwóch metodach zaobserwowano sygnał roczny o maksymalnej amplitudzie 0.2 mm.
