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Der '''International Terrestrial Reference Frame''' ('''ITRF''') ist die jeweils gültige, zentimetergenaue Realisierung des [[terrestrisch]]en [[Bezugssystem]]s [[IERS Terrestrial Reference System|ITRS]]. Der ITRF besteht aus einem [[Verzeichnis]] der [[dreidimensional]]en [[Kartesische Koordinaten|kartesischen]] Positions-[[Koordinate]]n und [[Plattentektonik|plattentektonisch]]en Geschwindigkeiten von etwa 400 weltweit verteilten, hochpräzisen [[Vermessungspunkt]]en.

Anders ausgedrückt:
* das Bezugssystem ITRS beschreibt die [[Geometrie]] und [[Geodynamik|Dynamik]] des [[Erdkörper]]s; es enthält die [[Theorie]] und die zugehörigen [[Physikalische Konstante|Konstanten]]
* der globale Koordinatenrahmen ITRF ist das Verzeichnis der konkreten Koordinaten und Geschwindigkeiten, die das ITRS zahlenmäßig festlegen. Anders als bei [[geophysik]]alischen und dynamischen [[Erdmodell]]en werden im ITRF die verursachenden Kräfte der [[Kontinentaldrift]] ''nicht'' betrachtet, weshalb es zu den Modellen der [[Plattenkinematik| Platten''kinematik'']] zählt.

Der ITRF ist das Ergebnis zahlreicher internationaler [[Messkampagne]]n und einer laufenden Kooperation von Institutionen aus der [[Geodäsie]], [[Raumfahrt]] und [[Astronomie]]. Die ITRF-Punkte sind auch präzise in die jeweilige (regionale) [[Landesvermessung]] eingebunden.

== Bezugssystem des Erdkörpers ==
Um die Lage von Punkten auf der [[Erdoberfläche]] bestimmen zu können, benötigt die Geodäsie und Astronomie ein genau definiertes Koordinatensystem.

Da in der Natur weder der [[Koordinatenursprung|Ursprung]] noch die [[Koordinatenachse|Achse]]n eines solchen Koordinatenrahmens (engl. „Reference Frame“) realisiert und zugänglich gemacht werden können, erfolgt dessen [[Definition]] ''indirekt'' – durch eine größere Anzahl von [[Festpunkt]]en. Deren konkrete Koordinatenwerte machen aus einem theoretisch modellierten ''Reference System'' (IT'''RS''') einen praktisch nutzbaren Bezugsrahmen (IT'''RF'''), der die Achsen des Systems fixiert.

Sein Ursprung ist das [[Geozentrum]], der [[Massenmittelpunkt|Schwerpunkt]] aller Massen der Erde. Er stellt das Zentrum der [[Gravitation]] für alle [[Satellit (Raumfahrt)|künstlichen Erdsatelliten]] dar, weshalb man seine Lage bezüglich der Erdoberfläche aus beobachteten [[Satellitenbahn]]en bestimmen kann. 
Die Z-Achse ist die mittlere [[Erdrotation|Rotationsachse]] der Erde (Referenzpol des [[Internationaler Dienst für Erdrotation und Referenzsysteme|IERS]]), die X-Achse steht senkrecht zur Z-Achse und durchsticht den [[Nullmeridian]]. Die Y-Achse steht wiederum senkrecht zu X- und Z-Achse und vervollständigt damit das [[Drei-Finger-Regel|Rechte-Hand-System]]. Zugleich spannen X- und Y-Achse die [[Äquatorebene]] auf.

[[Datei:ITRF-Fundamental-u.Satellitenstationen,46 po.jpg|right|500px]]
=== Messungen für ITRF ===
Die Bestimmung der Koordinaten der [[Satellitenstation]]en und ihrer längerfristigen Änderungen (z. B. durch die Plattentektonik) erfolgt mit verschiedenen Verfahren der [[Satellitengeodäsie]]:
* [[Distanzmessung]]en
** per [[Mikrowellen]] zu den hohen [[Navigationssatellit]]en verschiedener [[GNSS]]
*** [[Global Positioning System]] (GPS)
*** [[GLONASS]]
*** [[Galileo (Satellitennavigation)|Galileo]] (seit 2009)
** per Laser
*** zu mittelhohen [[geodätischer Satellit|geodätischen Satelliten]] ([[Satellite Laser Ranging]] SLR)
*** zum Mond ([[Lunar Laser Ranging]] LLR)
* das [[Doppler-Effekt|Doppler]]-Funksystem [[Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite|DORIS]]
und mit [[Radioteleskop]]en:
* [[Very Long Baseline Interferometry|VLBI]] ([[Radiointerferometrie|Radio-Interferenzmessung]] zu [[Quasar]]en)
* und ihre Verknüpfung mit dem [[Astrometrie|astrometrischen System]] des derzeit genauesten [[Sternkatalog]]s [[FK6]].

=== ITRF97 und ITRF2005 ===
Die [[Erde]] ist kein ganz starrer Körper, sondern etwas verformbar. Beispielsweise gibt sie den [[Gezeitenkraft|Gezeitenkräften]], die der [[Mond]] auf sie ausübt, um etwa einen halben Meter nach. Darüber hinaus führt die Plattentektonik zu dauernden Verschiebungen der [[Kontinent]]e um ein bis zehn [[Zentimeter]] pro Jahr.

Diese Verschiebungen der [[Erdkruste]] konnte man bis vor etwa 10 Jahren nur indirekt nachweisen. Nun ist die [[Genauigkeit]] der [[geowissenschaft]]lichen Messungen so weit gestiegen, dass sie schon innerhalb Jahresfrist feststellbar sind. 
Daher ist es notwendig, das terrestrische Bezugssystem laufend durch Messungen und durch Weiterentwicklung der Modelle zu verbessern. Seit den [[1990]]ern werden die genauesten Messverfahren teilweise zu „Jahreslösungen“ kombiniert – in [[international]]er Kooperation von Institutionen der [[Internationale Union für Geodäsie und Geophysik|Internationalen Union für Geodäsie und Geophysik]] (IUGG) und dem IERS. Der größte regelmäßige Beitrag aus [[Europa]] zu IERS und ITRF sind die VLBI- und GPS-Messungen des deutschen [[Bundesamt für Kartographie und Geodäsie|Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie]] (BKG).

Die Rotationsdaten dieser Jahreslösungen haben inzwischen (verglichen mit dem System der Quasare) Zentimetergenauigkeit erreicht, über einige Jahre sogar 3 mm oder 0,0001[[Bogensekunde|"]]. Die [[Kontinentaldrift]] berücksichtigt man durch spezielle Methoden der [[Höhere Mathematik|Höheren Mathematik]]. Die so errechneten Erdmodelle erhalten eine Jahreszahl:
* '''ITRF97''' ist eine durch verschiedene Projekte besonders genaue Lösung und diente mehrere Jahre zu Vergleichen verschiedener Modelle.
* '''ITRF2005''' ist das derzeit genaueste Modell und ist das Bezugssystem für Erdverformungen.

== Ähnliche Systeme ==
Das europäische [[Analogismus|Analogon]] zum ITRF ist der ''European Terrestrial Reference Frame'' ([[ETRF]]).

Übersicht:
{| class = "wikitable" style = "text-align:center;"
|-
! !! ...Reference System d. h. Bezugssystem (Theorie, Konstanten) !! ...Reference Frame d. h. Koordinatenrahmen (konkrete Koordinaten + Geschwindigkeiten) !! Geltungsbereich
|-
|'''International Celestial...'''
|[[ICRS]]
|[[ICRF]]
|Himmel / Weltraum
|-
|'''International Terrestrial...'''
|[[IERS Terrestrial Reference System|ITRS]]
|ITRF
|Erde
|-
|'''European Terrestrial...'''
|[[ETRS]]
|[[ETRF]]
|Europa
|}

== Siehe auch ==
* [[Inertialsystem]]
* [[Geodätisches Datum]]
* [[Geodätisches Referenzsystem 1980]] (GRS 80)
* [[World Geodetic System 1984]] (WGS 84)
* [[Höhere Geodäsie]]
* [[Radioastronomie]]

== Literatur ==
* Z. Altamimi, P. Sillard, C. Boucher (2002): ITRF2000: ''A new release of the International Terrestrial Reference Frame for earth science applications'', Journal of Geophysical Research, Vol. 107, B10, {{DOI|10.1029/2001JB000561}}

== Weblinks ==


* [http://www.iers.org/IERS/EN/DataProducts/ITRF/itrf_cont.html IERS International Terrestrial Reference Frame page, abgerufen am 9. August 2015]
* [http://itrf.ensg.ign.fr/general.php ITRF Science Background, abgerufen am 9. August 2015]
* https://www.aiub.unibe.ch/forschung/gnss___forschung/index_ger.html

[[Kategorie:Geodäsie]]
[[Kategorie:Geodynamik]]
[[Kategorie:Geodätisches Datum]]

International Terrestrial Reference Frame - Versionsgeschichte

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