Моделирање регионалних деформација земљине коре и стабилности референтног система

Ова дисертација је урађена у контексту наставка геодетских истраживања реализације и стабилности односно временске еволуције Tерестричког Референтног Система и савремених померања Земљине коре регионалног карактера која се изводе у оквиру уже научне области Референтне геодетске мреже за коју је матичан Грађевински факултет Универзитета у Београду.Земљина кора као највиши део у структурној грађи Земље трпи промене под истовременим и супростављеним дејством ендогених и егзогених процеса. Према моделу тектонике плоча Земљина кора је подељена у одређен број танких, крутих плоча које се крећу једна у односу на другу и чије су границе дефинисане сеизмичком активношћу. Висока прецизност позиционирања остварена данас помоћу просторних геодетских техника VLBI, SLR, GPS и DORIS омогућила је добијање информација о кинематици тектонских плоча на основу поновљених или континуираних опажања...This PhD. thesis is done in the context of continuing geodetic research and realization of stability and temporal evolution of the Terrestrial Reference System and recent displacement of the Earth's crust which have a regional character that are perform within the scientific geodetic field the Geodetic Reference Network for which is academically competent the Faculty of Civil Engineering of the University of Belgrade.As the highest part of the structural composition of the Earth, the Earth's crust suffer changes under the simultaneous and opposed effects of endogenous and exogenous processes. According to the model of plate tectonics, the Earth's crust is divided into a some number of thin, rigid plates that have a relative motion, i.e. the one in relation to another plate, and have boundaries that are defined by seismic activity. High precision of positioning achieved today with the spatial geodetic techniques VLBI, SLR, GPS and DORIS, enabled to obtain the information on kinematics of tectonic plates on the basis of repeated or continuous observations..

Assessment of Reference Frame Stability trough offset detection in GPS coordinate time series

Сажетак: Предмет овог рада је истраживање доприноса временских серија GPS координата развоју Међународног Терестричког Референтног Фрејма ITRF. Анализа GPS сетова података би требало да детектује не само могуће трендове већ би такође требало да открије офсете или дисконтинуитете узроковане природним процесима као што су изненадна крустална померања или земљотреси као и оних померања која су нису узрокована природним догађајима, односно људском делатношћу. Abstract. The subject of this paper is to investigate the contribution of GPS coordinate time series to the development of the International Terrestrial Reference Frame (ITRF). The analysis of the GPS data sets should not only detect possible trends but should also discover offsets or discontinuities caused by natural processes like sudden crustal movements and earthquakes, as well as those caused by artificial events and man-made activities. This kind of analysis is important because it contributes to the understanding of Reference Frame stability and enables deeper insight into local, regional, and global geodynamical processes. The paper describes the strategy and some results obtained by the analysis of data from Reference GNSS stations located in the Republic of Serbia

Моделирање регионалних деформација земљине коре и стабилности референтног система

Ова дисертација је урађена у контексту наставка геодетских истраживања реализације и стабилности односно временске еволуције Tерестричког Референтног Система и савремених померања Земљине коре регионалног карактера која се изводе у оквиру уже научне области Референтне геодетске мреже за коју је матичан Грађевински факултет Универзитета у Београду.Земљина кора као највиши део у структурној грађи Земље трпи промене под истовременим и супростављеним дејством ендогених и егзогених процеса. Према моделу тектонике плоча Земљина кора је подељена у одређен број танких, крутих плоча које се крећу једна у односу на другу и чије су границе дефинисане сеизмичком активношћу. Висока прецизност позиционирања остварена данас помоћу просторних геодетских техника VLBI, SLR, GPS и DORIS омогућила је добијање информација о кинематици тектонских плоча на основу поновљених или континуираних опажања...This PhD. thesis is done in the context of continuing geodetic research and realization of stability and temporal evolution of the Terrestrial Reference System and recent displacement of the Earth's crust which have a regional character that are perform within the scientific geodetic field the Geodetic Reference Network for which is academically competent the Faculty of Civil Engineering of the University of Belgrade.As the highest part of the structural composition of the Earth, the Earth's crust suffer changes under the simultaneous and opposed effects of endogenous and exogenous processes. According to the model of plate tectonics, the Earth's crust is divided into a some number of thin, rigid plates that have a relative motion, i.e. the one in relation to another plate, and have boundaries that are defined by seismic activity. High precision of positioning achieved today with the spatial geodetic techniques VLBI, SLR, GPS and DORIS, enabled to obtain the information on kinematics of tectonic plates on the basis of repeated or continuous observations..

Assessment of Reference Frame Stability trough offset detection in GPS coordinate time series

Сажетак: Предмет овог рада је истраживање доприноса временских серија GPS координата развоју Међународног Терестричког Референтног Фрејма ITRF. Анализа GPS сетова података би требало да детектује не само могуће трендове већ би такође требало да открије офсете или дисконтинуитете узроковане природним процесима као што су изненадна крустална померања или земљотреси као и оних померања која су нису узрокована природним догађајима, односно људском делатношћу. Abstract. The subject of this paper is to investigate the contribution of GPS coordinate time series to the development of the International Terrestrial Reference Frame (ITRF). The analysis of the GPS data sets should not only detect possible trends but should also discover offsets or discontinuities caused by natural processes like sudden crustal movements and earthquakes, as well as those caused by artificial events and man-made activities. This kind of analysis is important because it contributes to the understanding of Reference Frame stability and enables deeper insight into local, regional, and global geodynamical processes. The paper describes the strategy and some results obtained by the analysis of data from Reference GNSS stations located in the Republic of Serbia

Amplitude variation of the Chandler Wobble using IERS EOP C04 long-term polar motion time series

We analyzed the Earth's long-term polar motion using the time series IERS EOP C04 (from 1984 to 2023) to determine the variation of amplitude of the Chandler wobble. To compare the results based on the C04 with the Belgrade latitude data (BLZ series 1949-1985) results, we calculated the variations of latitude at BLZ point using the C04 coordinates (x, y). The secular part of these latitude variations was determined by use of the least-squares method (LSM) and removed from the data to get residuals. We used the Fourier transforms (DFT) to obtain annual and semiannual oscillations and to remove them from the residuals (to get a new set of residuals). These new residuals were divided into 33 independent 1.2 years subintervals. For each subinterval, we calculated the amplitude, period and phase of the Chandler nutation using the LSM. The quasi-periodic instability of 33 values of the amplitude of the Chandler wobble is detected with a period of 54.5 years using LSM (it was 38.5 years from BLZ data 1949-1985); the amplitude of that quasi-periodic variation is 0.″087 (0.″06 from BLZ data). The amplitude of the Chandler nutation varies with a minimum of 0.″012 (at 2019.3) and a maximum of 0.″230 (at 1994.1); the period is stable, but the phase is not stable. We applied the Abbe criterion to explain the variability in 33 values of the Chandler wobble amplitude, and the hypothesis that there is no trend in these 33 values is rejected. The obtained amplitude modulation is in accordance with other published papers about similar subject (and with our results based on BLZ data). Probably, the cause is lying in the hydro-atmospheric circulation that could influence calculated quasi-periodic variation. A possible explanation can be found in changes of core-mantle electromagnetic coupling (in line with the last few years investigations). In recent papers, it has been noticed that the effects of geomagnetic jerks are more important for exciting free nutation than the atmosphere and oceans.Editors: Luka Popović, Ana Vudragović and Milena Jovanovi

Optimalna rezolucija i veličina DTM-a za potrebe modeliranja utjecaja topografije

Modelling the effects of topographic masses which bear local changes of the gravity field is exceptionally important in the contemporary scientific and practical implementations. The topography effect in this paper is analysed by the digital terrain model of the Republic of Serbia, developed on the basis of the topographic map at the scale of 1:25 000 and by the hypothesis on the equal density of surface layers of the Earth crust. The shortwave characteristic as an impact of the local topography was analysed in parts with different topography for the region of Belgrade and Paraćin. The gravity field parameters were determined in points of the reference GPS network of the Republic of Serbia and points of the Paraćin basis, with the purpose of comparing gravimetric vertical deflections with astro-geodetic vertical deflections.Modeliranje utjecaja topografskih masa, koje nose lokalne promjene gravitacijskog polja, od izuzetne je važnosti u suvremenoj znanstvenoj i praktičnoj primjeni. U ovome radu utjecaj topografije analizira se digitalnim modelom terena Republike Srbije koji je razvijen na osnovi topografske karte mjerila 1:25 000 te uz pretpostavku jednake gustoće površinskih slojeva Zemljine kore. Kratkovalna karakteristika, kao utjecaj lokalne topografije, analizirana je u dijelovima s različitom topografijom za područje Beograda i Paraćina. Parametri gravitacijskog polja određeni su u točkama referentne GPS-mreže Republike Srbije te u točkama baze u Paraćinu, u svrhu usporedbe gravimetrijskih otklona vertikale s astro-geodetskim otklonima vertikale

Contribution to better understanding of seismological impacts in large civil engineering structures

The main source of the seismic energy on the territory of the Republic of Serbia is connected with the primary tectonic contact between the Eurasian and African/Arabian plates along the coast of the Adriatic Sea and the Balkan Peninsula. This geotectonic collision -compression contact represents a source of tectonic stress whose accumulated energy is transmitting to his background and is realized in the form of earthquakes. Based on the available seismic hazard maps, considering both different return periods of macroseismic intensity and different seismic zones, displacement fields of various civil engineering structures (i.e. large reinforced concrete frame or shear wall buildings, bridge structures etc.) will be assessed using an approach based on the precise geodetic observations. The permanent CORS GPS network of Serbia with an average stations distance of 60 km is used as a basis for monitoring and determining the values of ground deformations and objects displacements. The permanent stations network will be more spatially densified in each specific area by the appropriate stations of the SREF network (average stations distance 10 km) and the local network points of the civil engineering structures individually. In this way each local stations network of the construction objects particularly, should be specially designed depending on the given conditions of this civil engineering structures which will allow a better understanding of seismological impacts

Tropospheric refraction and its influence through Zenith Total Path Delay at different IGS stations

The propagation of the Global Navigation Satellite System (GNSS) signals through the atmosphere is affected by the electron content in the ionosphere and the air density in the electrically neutral troposphere, thus causing a signal delay and leading to errors in the GNSS observations and the estimated positions. Our research has been conducted related to the influence of the tropospheric layer of the Earth's atmosphere on signals at geodetic observation stations in the zenith direction. Since tropospheric refraction cannot be directly estimated, the signal delay has been quantified by applying several developed models. As the lowest layer of the atmosphere, the average height of the troposphere is approximately ten kilometers, and it is variable concerning the latitude of the measuring station and seasonal conditions. The tropospheric delay of the GNSS signal - Zenith Total Delay (ZTD), was analyzed on the examples of three International GNSS Service (IGS) stations at different latitudes. Two epochs in July 2022 and January 2023 for each IGS station are considered regarding seasonal differences in the atmospheric parameters. It was found that at each of the IGS stations, there is an oscillation of the ZTD amplitude with a half-day period. Different patterns were distinguished at each station, depending on the station latitude and epoch, i.e., summer or winter atmospheric conditions. For example, a random walk signal was dominant at the ROAG, San Fernando IGS station.Edited by Aleksandra Nina, Snežana Dragović, and Dejan Dolja

Моделирање регионалних деформација земљине коре и стабилности референтног система

Ова дисертација је урађена у контексту наставка геодетских истраживања реализације и стабилности односно временске еволуције Tерестричког Референтног Система и савремених померања Земљине коре регионалног карактера која се изводе у оквиру уже научне области Референтне геодетске мреже за коју је матичан Грађевински факултет Универзитета у Београду. Земљина кора као највиши део у структурној грађи Земље трпи промене под истовременим и супростављеним дејством ендогених и егзогених процеса. Према моделу тектонике плоча Земљина кора је подељена у одређен број танких, крутих плоча које се крећу једна у односу на другу и чије су границе дефинисане сеизмичком активношћу. Висока прецизност позиционирања остварена данас помоћу просторних геодетских техника VLBI, SLR, GPS и DORIS омогућила је добијање информација о кинематици тектонских плоча на основу поновљених или континуираних опажања...This PhD. thesis is done in the context of continuing geodetic research and realization of stability and temporal evolution of the Terrestrial Reference System and recent displacement of the Earth's crust which have a regional character that are perform within the scientific geodetic field the Geodetic Reference Network for which is academically competent the Faculty of Civil Engineering of the University of Belgrade. As the highest part of the structural composition of the Earth, the Earth's crust suffer changes under the simultaneous and opposed effects of endogenous and exogenous processes. According to the model of plate tectonics, the Earth's crust is divided into a some number of thin, rigid plates that have a relative motion, i.e. the one in relation to another plate, and have boundaries that are defined by seismic activity. High precision of positioning achieved today with the spatial geodetic techniques VLBI, SLR, GPS and DORIS, enabled to obtain the information on kinematics of tectonic plates on the basis of repeated or continuous observations..

Моделирање регионалних деформација земљине коре и стабилности референтног система

Ова дисертација је урађена у контексту наставка геодетских истраживања реализације и стабилности односно временске еволуције Tерестричког Референтног Система и савремених померања Земљине коре регионалног карактера која се изводе у оквиру уже научне области Референтне геодетске мреже за коју је матичан Грађевински факултет Универзитета у Београду. Земљина кора као највиши део у структурној грађи Земље трпи промене под истовременим и супростављеним дејством ендогених и егзогених процеса. Према моделу тектонике плоча Земљина кора је подељена у одређен број танких, крутих плоча које се крећу једна у односу на другу и чије су границе дефинисане сеизмичком активношћу. Висока прецизност позиционирања остварена данас помоћу просторних геодетских техника VLBI, SLR, GPS и DORIS омогућила је добијање информација о кинематици тектонских плоча на основу поновљених или континуираних опажања...This PhD. thesis is done in the context of continuing geodetic research and realization of stability and temporal evolution of the Terrestrial Reference System and recent displacement of the Earth's crust which have a regional character that are perform within the scientific geodetic field the Geodetic Reference Network for which is academically competent the Faculty of Civil Engineering of the University of Belgrade. As the highest part of the structural composition of the Earth, the Earth's crust suffer changes under the simultaneous and opposed effects of endogenous and exogenous processes. According to the model of plate tectonics, the Earth's crust is divided into a some number of thin, rigid plates that have a relative motion, i.e. the one in relation to another plate, and have boundaries that are defined by seismic activity. High precision of positioning achieved today with the spatial geodetic techniques VLBI, SLR, GPS and DORIS, enabled to obtain the information on kinematics of tectonic plates on the basis of repeated or continuous observations..