بررسي لزوم احداث ايستگاه VLBI در ايران براي اهداف ژئوديناميكي

Investigating the necessity of building a VLBI station in Iran for geodynamic purposes

تداخل سنجي طول مبناهاي بسيار بلند (VLBI) يكي از مهمترين تكنيكهاي موجود در علم ژئودزي ميباشد. در اين تكنيك اختلاف زماني ميان رسيدن يك موج راديويي به دو يا چند ايستگاه مختلف اندازه گيري مي شود. اطلاعات مهمي از طريق اختلاف زماني مشاهده شده مي‌تواند به دست آيد. مهمترين اطلاعاتي كه به وسيله پردازش داده هاي تكنيك VLBI به دست مي آيد، پارامترهاي توجيه زمين(EOPs) و چارچوب مرجع مختصات سماوي(ICRF) مي‌باشند. اين تكنيك منحصرا مي‌تواند تمامي پارامترهاي توجيه زمين را به دست آورد. سرعت دوراني زمين و همچنين جهت‌گيري محور دوراني زمين نسبت به يك سيستم مرجع اينرشيال در طول زمان ثابت نيست. هرگونه جابجايي جرم در داخل زمين يا روي زمين، منجر به تغيير پارامترهاي توجيه زمين ميشود. اگر جرم جابجا شده كم باشد منجر به تغييرات كوچكي مي شود كه قابل اندازه گيري نيست اما اگر جرم جابجا شده بزرگ باشد مثل جريان آب هاي اقيانوسي، جزرومد يا زلزله؛ مي تواند زمين را تحت تأثير قرار داده و تغييرات محسوسي را در پارامترهاي توجيه زمين ايجاد كند؛ بنابراين سري زماني پارامتر‌هاي توجيه زمين اطلاعات ارزشمندي را در مورد ديناميك زمين در اختيار ما قرار مي‌دهد. اجرام سماوي بهترين تخمين براي يك سيستم اينرشيال مي‌باشند زيرا پايداري بسيار بالايي دارند. تكنيك VLBI به علت توانايي در تعيين مختصات اجرام سماوي در فركانس راديويي با دقت بالا اهميت دوچنداني يافته است. از جمله پارامترهاي مهم ديگر كه به وسيله تكنيك VLBI مي‌توانند به دست آيند عبارتند از: پارامتر انحراف نور، پارامترهاي حركتي صفحات تكتونيكي، اعداد Love و Shida كه توصيف كننده رفتار پوسته زمين در مقابل اثر گرانشي هستند، پارامترهاي تروپوسفري و يونسفري دقت بالا يك معيار بسيار مهم در تعيين پارامترها مي‌باشد و تلاش‌هاي بسياري براي افزايش دقت داده‌ها صورت مي‌گيرد كه مي‌توان به استفاده از تجهيزات بروزتر و پيشرفته‌تر و همچنين بهبود گسترش جهاني ايستگاه‌ها اشاره كرد. به علت اهميت ويژه پارامترهاي توجيه زمين، محل بهينه براي احداث ايستگاه يا ايستگاه هاي VLBI براي بهبود دقت اين پارامترها در دوره مشاهداتي CONT14 بررسي شده است. با احداث ايستگاه VLBI، هم مي توان تعداد مشاهدات يك شبكه را افزايش داد كه يك امر بديهي در افزايش دقت مشاهدات مي‌باشد و هم به بهبود هندسه مشاهداتي كمك كرد كه هر دو عامل مي توانند منجر به افزايش دقت پارامترهاي توجيه زمين شوند. حتي در صورت بالا بودن تعداد ايستگاه‌هاي شبكه مشاهداتي، اضافه كردن يك ايستگاه جديد نيز منجر به افزايش دقت پارامتر‌هاي توجيه زمين مي‌شود. نتيجه تحقيق نشان مي‌دهد كه احداث چهار ايستگاه مشاهداتي در تبريز، اهواز، چابهار و مشهد دقت پارامترهاي توجيه زمين را در دوره مشاهداتي CONT14 به ميزان 28/13 درصد بهبود مي‌يابند.

Very long baseline length interferometry (VLBI) is one of the most important techniques in geodesy. In this technique, the time difference between the arrival of a radio wave to two or more different stations is measured. Important information can be obtained through the observed time difference. The most important information obtained by processing the data of the VLBI technique are the ground justification parameters (EOPs) and the celestial coordinate reference frame (ICRF). This technique can exclusively obtain all ground justification parameters. The rotational speed of the Earth as well as the orientation of the Earth s rotational axis relative to an inertial frame of reference are not constant over time. Any displacement of mass inside the earth or on the earth leads to the change of the justification parameters of the earth. If the displaced mass is small, it leads to small changes that cannot be measured, but if the displaced mass is large, such as ocean currents, tides or earthquakes; It can affect the earth and cause noticeable changes in the justification parameters of the earth; Therefore, the time series of ground justification parameters provide us with valuable information about ground dynamics. Celestial bodies are the best approximation for an inertial system because they have very high stability. VLBI technique has gained double importance due to its ability to determine the coordinates of celestial objects in radio frequency with high accuracy. Among other important parameters that can be obtained by the VLBI technique are: light deviation parameter, movement parameters of tectonic plates, Love and Shida numbers that describe the behavior of the earth s crust against the effect of gravity, tropospheric and ionospheric parameters of high accuracy. It is very important in determining the parameters and many efforts are made to increase the accuracy of the data, which can be mentioned using the latest and more advanced equipment as well as improving the global expansion of the stations. Due to the special importance of ground justification parameters, the optimal location for constructing a VLBI station or stations has been investigated to improve the accuracy of these parameters in the CONT14 observation period. With the construction of the VLBI station, the number of It increased the observations of a network, which is an obvious matter in increasing the accuracy of observations, and also to Improvement of observational geometry helped that both factors can lead to increase in accuracy of ground justification parameters. Even if the number of observation network stations is high, adding a new station also leads to an increase in the accuracy of the ground justification parameters. The result of the research shows that the construction of four observation stations in Tabriz, Ahvaz, Chabahar and Mashhad improves the accuracy of ground justification parameters by 13.28% in the CONT14 observation period.