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<!DOCTYPE html>

<title>International Terrestrial Reference Frame</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">International Terrestrial Reference Frame</span></h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Der <b>International Terrestrial Reference Frame</b> (<b>ITRF</b>) ist die jeweils gültige, zentimetergenaue Realisierung des <a href="Terrestrisch" title="Terrestrisch">terrestrischen</a> <a href="Bezugssystem" title="Bezugssystem">Bezugssystems</a> <a href="IERS_Terrestrial_Reference_System" title="IERS Terrestrial Reference System">ITRS</a>. Der ITRF besteht aus einem <a href="Verzeichnis" title="Verzeichnis">Verzeichnis</a> der <a href="Dreidimensional" class="mw-redirect" title="Dreidimensional">dreidimensionalen</a> <a href="Kartesische_Koordinaten" class="mw-redirect" title="Kartesische Koordinaten">kartesischen</a> Positions-<a href="Koordinate" class="mw-redirect" title="Koordinate">Koordinaten</a> und <a href="Plattentektonik" title="Plattentektonik">plattentektonischen</a> Geschwindigkeiten von etwa 400 weltweit verteilten, hochpräzisen <a href="Vermessungspunkt" title="Vermessungspunkt">Vermessungspunkten</a>.

</p><p>Anders ausgedrückt:

</p>

<ul><li>das Bezugssystem ITRS beschreibt die <a href="Geometrie" title="Geometrie">Geometrie</a> und <a href="Geodynamik" title="Geodynamik">Dynamik</a> des <a href="Erdk%C3%B6rper" class="mw-redirect" title="Erdkörper">Erdkörpers</a>; es enthält die <a href="Theorie" title="Theorie">Theorie</a> und die zugehörigen <a href="Physikalische_Konstante" title="Physikalische Konstante">Konstanten</a></li>

<li>der globale Koordinatenrahmen ITRF ist das Verzeichnis der konkreten Koordinaten und Geschwindigkeiten, die das ITRS zahlenmäßig festlegen. Anders als bei <a href="Geophysik" title="Geophysik">geophysikalischen</a> und dynamischen <a href="Erdmodell" title="Erdmodell">Erdmodellen</a> werden im ITRF die verursachenden Kräfte der <a href="Kontinentaldrift" title="Kontinentaldrift">Kontinentaldrift</a> <i>nicht</i> betrachtet, weshalb es zu den Modellen der <a href="Plattenkinematik" title="Plattenkinematik"> Platten<i>kinematik</i></a> zählt.</li></ul>

<p>Der ITRF ist das Ergebnis zahlreicher internationaler <a href="Messkampagne" title="Messkampagne">Messkampagnen</a> und einer laufenden Kooperation von Institutionen aus der <a href="Geod%C3%A4sie" title="Geodäsie">Geodäsie</a>, <a href="Raumfahrt" title="Raumfahrt">Raumfahrt</a> und <a href="Astronomie" title="Astronomie">Astronomie</a>. Die ITRF-Punkte sind auch präzise in die jeweilige (regionale) <a href="Landesvermessung" title="Landesvermessung">Landesvermessung</a> eingebunden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Bezugssystem_des_Erdkörpers"><span id="Bezugssystem_des_Erdk.C3.B6rpers"></span>Bezugssystem des Erdkörpers</h2></div>

<p>Um die Lage von Punkten auf der <a href="Erdoberfl%C3%A4che" title="Erdoberfläche">Erdoberfläche</a> bestimmen zu können, benötigt die Geodäsie und Astronomie ein genau definiertes Koordinatensystem.

</p><p>Da in der Natur weder der <a href="Koordinatenursprung" class="mw-redirect" title="Koordinatenursprung">Ursprung</a> noch die <a href="Koordinatenachse" title="Koordinatenachse">Achsen</a> eines solchen Koordinatenrahmens (engl. „Reference Frame“) realisiert und zugänglich gemacht werden können, erfolgt dessen <a href="Definition" title="Definition">Definition</a> <i>indirekt</i> – durch eine größere Anzahl von <a href="Festpunkt" title="Festpunkt">Festpunkten</a>. Deren konkrete Koordinatenwerte machen aus einem theoretisch modellierten <i>Reference System</i> (IT<b>RS</b>) einen praktisch nutzbaren Bezugsrahmen (IT<b>RF</b>), der die Achsen des Systems fixiert.

</p><p>Sein Ursprung ist das <a href="Geozentrum" title="Geozentrum">Geozentrum</a>, der <a href="Massenmittelpunkt" title="Massenmittelpunkt">Schwerpunkt</a> aller Massen der Erde. Er stellt das Zentrum der <a href="Gravitation" title="Gravitation">Gravitation</a> für alle <a href="Satellit_(Raumfahrt)" title="Satellit (Raumfahrt)">künstlichen Erdsatelliten</a> dar, weshalb man seine Lage bezüglich der Erdoberfläche aus beobachteten <a href="Satellitenbahn" class="mw-redirect" title="Satellitenbahn">Satellitenbahnen</a> bestimmen kann.<br>

Die Z-Achse ist die mittlere <a href="Erdrotation" title="Erdrotation">Rotationsachse</a> der Erde (Referenzpol des <a href="Internationaler_Dienst_f%C3%BCr_Erdrotation_und_Referenzsysteme" title="Internationaler Dienst für Erdrotation und Referenzsysteme">IERS</a>), die X-Achse steht senkrecht zur Z-Achse und durchsticht den <a href="Nullmeridian" title="Nullmeridian">Nullmeridian</a>. Die Y-Achse steht wiederum senkrecht zu X- und Z-Achse und vervollständigt damit das <a href="Drei-Finger-Regel" title="Drei-Finger-Regel">Rechte-Hand-System</a>. Zugleich spannen X- und Y-Achse die <a href="%C3%84quatorebene" class="mw-redirect" title="Äquatorebene">Äquatorebene</a> auf.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Messungen_für_ITRF"><span id="Messungen_f.C3.BCr_ITRF"></span>Messungen für ITRF</h3></div>

<p>Die Bestimmung der Koordinaten der <a href="Satellitenstation" title="Satellitenstation">Satellitenstationen</a> und ihrer längerfristigen Änderungen (z. B. durch die Plattentektonik) erfolgt mit verschiedenen Verfahren der <a href="Satellitengeod%C3%A4sie" title="Satellitengeodäsie">Satellitengeodäsie</a>:

</p>

<ul><li><a href="Distanzmessung" class="mw-redirect" title="Distanzmessung">Distanzmessungen</a>

<ul><li>per <a href="Mikrowellen" title="Mikrowellen">Mikrowellen</a> zu den hohen <a href="Navigationssatellit" title="Navigationssatellit">Navigationssatelliten</a> verschiedener <a href="GNSS" class="mw-redirect" title="GNSS">GNSS</a>

<ul><li><a href="Global_Positioning_System" title="Global Positioning System">Global Positioning System</a> (GPS)</li>

<li><a href="GLONASS" title="GLONASS">GLONASS</a></li>

<li><a href="Galileo_(Satellitennavigation)" title="Galileo (Satellitennavigation)">Galileo</a> (seit 2009)</li></ul></li>

<li>per Laser

<ul><li>zu mittelhohen <a href="Geod%C3%A4tischer_Satellit" title="Geodätischer Satellit">geodätischen Satelliten</a> (<a href="Satellite_Laser_Ranging" title="Satellite Laser Ranging">Satellite Laser Ranging</a> SLR)</li>

<li>zum Mond (<a href="Lunar_Laser_Ranging" title="Lunar Laser Ranging">Lunar Laser Ranging</a> LLR)</li></ul></li></ul></li>

<li>das <a href="Doppler-Effekt" title="Doppler-Effekt">Doppler</a>-Funksystem <a href="Doppler_Orbitography_and_Radiopositioning_Integrated_by_Satellite" title="Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite">DORIS</a></li></ul>

<p>und mit <a href="Radioteleskop" title="Radioteleskop">Radioteleskopen</a>:

</p>

<ul><li><a href="Very_Long_Baseline_Interferometry" title="Very Long Baseline Interferometry">VLBI</a> (<a href="Radiointerferometrie" class="mw-redirect" title="Radiointerferometrie">Radio-Interferenzmessung</a> zu <a href="Quasar" title="Quasar">Quasaren</a>)</li>

<li>und ihre Verknüpfung mit dem <a href="Astrometrie" title="Astrometrie">astrometrischen System</a> des derzeit genauesten <a href="Sternkatalog" title="Sternkatalog">Sternkatalogs</a> <a href="FK6" title="FK6">FK6</a>.</li></ul>

<p>Die <a href="Erde" title="Erde">Erde</a> ist kein ganz starrer Körper, sondern etwas verformbar. Beispielsweise gibt sie den <a href="Gezeitenkraft" title="Gezeitenkraft">Gezeitenkräften</a>, die der <a href="Mond" title="Mond">Mond</a> auf sie ausübt, um etwa einen halben Meter nach. Darüber hinaus führt die Plattentektonik zu dauernden Verschiebungen der <a href="Kontinent" title="Kontinent">Kontinente</a> um ein bis zehn <a href="Zentimeter" class="mw-redirect" title="Zentimeter">Zentimeter</a> pro Jahr.

</p><p>Diese Verschiebungen der <a href="Erdkruste" title="Erdkruste">Erdkruste</a> konnte man bis vor etwa 10 Jahren nur indirekt nachweisen. Nun ist die <a href="Genauigkeit" title="Genauigkeit">Genauigkeit</a> der <a href="Geowissenschaft" class="mw-redirect" title="Geowissenschaft">geowissenschaftlichen</a> Messungen so weit gestiegen, dass sie schon innerhalb Jahresfrist feststellbar sind.<br>

Daher ist es notwendig, das terrestrische Bezugssystem laufend durch Messungen und durch Weiterentwicklung der Modelle zu verbessern. Seit den <a href="1990" title="1990">1990ern</a> werden die genauesten Messverfahren teilweise zu „Jahreslösungen“ kombiniert – in <a href="International" title="International">internationaler</a> Kooperation von Institutionen der <a href="Internationale_Union_f%C3%BCr_Geod%C3%A4sie_und_Geophysik" title="Internationale Union für Geodäsie und Geophysik">Internationalen Union für Geodäsie und Geophysik</a> (IUGG) und dem IERS. Der größte regelmäßige Beitrag aus <a href="Europa" title="Europa">Europa</a> zu IERS und ITRF sind die VLBI- und GPS-Messungen des deutschen <a href="Bundesamt_f%C3%BCr_Kartographie_und_Geod%C3%A4sie" title="Bundesamt für Kartographie und Geodäsie">Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie</a> (BKG).

</p><p>Die Rotationsdaten dieser Jahreslösungen haben inzwischen (verglichen mit dem System der Quasare) Zentimetergenauigkeit erreicht, über einige Jahre sogar 3 mm oder 0,0001<a href="Bogensekunde" class="mw-redirect" title="Bogensekunde">"</a>. Die <a href="Kontinentaldrift" title="Kontinentaldrift">Kontinentaldrift</a> berücksichtigt man durch spezielle Methoden der <a href="H%C3%B6here_Mathematik" title="Höhere Mathematik">Höheren Mathematik</a>. Die so errechneten Erdmodelle erhalten eine Jahreszahl:

</p>

<ul><li><b>ITRF97</b> ist eine durch verschiedene Projekte besonders genaue Lösung und diente mehrere Jahre zu Vergleichen verschiedener Modelle.</li>

<li><b>ITRF2005</b> ist das derzeit genaueste Modell und ist das Bezugssystem für Erdverformungen.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Ähnliche_Systeme"><span id=".C3.84hnliche_Systeme"></span>Ähnliche Systeme</h2></div>

<p>Das europäische <a href="Analogismus" title="Analogismus">Analogon</a> zum ITRF ist der <i>European Terrestrial Reference Frame</i> (<a href="ETRF" title="ETRF">ETRF</a>).

</p><p>Übersicht:

</p>

<th>...Reference System<br>d. h. Bezugssystem<br>(Theorie, Konstanten)</th>

<th>...Reference Frame<br>d. h. Koordinatenrahmen<br>(konkrete Koordinaten + Geschwindigkeiten)</th>

<th>Geltungsbereich

</th></tr>

<tr>

<td><b>International Celestial...</b>

</td>

</td>

</td>

<td>Himmel / Weltraum

</td></tr>

<tr>

<td><b>International Terrestrial...</b>

</td>

</td>

<td>ITRF

</td>

<td>Erde

</td></tr>

<tr>

<td><b>European Terrestrial...</b>

</td>

</td>

</td>

<td>Europa

</td></tr></tbody></table>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Inertialsystem" title="Inertialsystem">Inertialsystem</a></li>

<li><a href="Geod%C3%A4tisches_Datum" title="Geodätisches Datum">Geodätisches Datum</a></li>

<li><a href="Geod%C3%A4tisches_Referenzsystem_1980" title="Geodätisches Referenzsystem 1980">Geodätisches Referenzsystem 1980</a> (GRS 80)</li>

<li><a href="World_Geodetic_System_1984" title="World Geodetic System 1984">World Geodetic System 1984</a> (WGS 84)</li>

<li><a href="H%C3%B6here_Geod%C3%A4sie" title="Höhere Geodäsie">Höhere Geodäsie</a></li>

<li><a href="Radioastronomie" title="Radioastronomie">Radioastronomie</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>Z. Altamimi, P. Sillard, C. Boucher (2002): ITRF2000: <i>A new release of the International Terrestrial Reference Frame for earth science applications</i>, Journal of Geophysical Research, Vol. 107, B10, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1029/2001JB000561">10.1029/2001JB000561</a></span></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.iers.org/IERS/EN/DataProducts/ITRF/itrf_cont.html">IERS International Terrestrial Reference Frame page, abgerufen am 9. August 2015</a></li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://itrf.ensg.ign.fr/general.php">ITRF Science Background, abgerufen am 9. August 2015</a></li>

<li><a rel="nofollow" class="external free" href="https://www.aiub.unibe.ch/forschung/gnss___forschung/index_ger.html">https://www.aiub.unibe.ch/forschung/gnss___forschung/index_ger.html</a></li></ul></div><div><div class="zim-footer">

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