'Foutieve' GPS-metingen bevatten cruciale informatie

(26-01-2010)

Het is Amerikaanse onderzoekers gelukt om uit multipath-verstoringen de dikte van een sneeuwdek te meten, alswel de vochtigheid van gewassen in een akkerland. De multipath-metingen zijn eigenlijk verstoringen, die zich voordoen als het GPS-signaal niet rechtstreeks naar de GPS-ontvanger gaat, maar via een ander medium weerkaatst en zo indirect de ontvanger bereikt.

Voor de positiebepaling middels GPS leidt dit multipath-effect tot een verstoring. De foutieve signalen worden derhalve uit de metingen gefilterd. Indien een GPS-ontvanger op een sneeuwlaag staat, zal het GPS-signaal deels door de sneeuwlaag laag en via de harde ondergrond terugkaatsen naar de GPS-ontvanger. Hierdoor is het mogelijk om met behulp van GPS sneeuwdikten te meten. Met een heel netwerk aan ontvangers kunnen zo de regionale en mondiale klimaatmodellen verbeterd worden. Een dergelijk netwerk is vaak aanwezig in seismisch actieve gebieden, zoals in het westen van de Verenigde Staten (~1000 ontvangers).

Sneeuwdikten gemeten met GPS (rode vierkanten), ultrasonische grondsensoren (blauwe lijnen) en veldmetingen (zwarte ruiten) tijdens twee sneeuwstormen. Het grijze gedeelte in de eerste storm werd veroorzaakt door sneeuw op de antenne [GPS World]. 

Een andere toepassing van het multipath-effect vormt de bepaling van de vochtigheid van gewassen. Multipath-signalen, die door vegetatie gaan, worden door deze vegetatie verstoord. Een belangrijke parameter hierbij vormt de vochtigheid van het gewas. Het verschil is in praktijk gemeten op een boerderij in Boulder, Colorado. Men kon een duidelijke correlatie zien tussen de vochtigheid en de multipath-verstoring, hetgeen voor een extra informatiebron zorgt voor de boeren.

Een al bestaande toepassing, die hiermee verband houdt, vormt de verstoring, die de atmosfeer vormt op de GPS-signalen. Aangezien deze verstoring ook afhankelijk is van de luchtvochtigheid, geeft het netwerk van GPS-ontvangers ook extra informatie voor de weer- en klimaatmodellen. 

TREMANI © 2012 Contact