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Establishment of a Geopotential-based World Height System – The International Height Reference System (IHRS) and its Realisation, the International Height Reference Frame (IHRF)

Aufbau eines Geopotenzial-basierten Welthöhen­ systems – das Internationale Höhenreferenzsystem (IHRS) und seine Umsetzung, der Internationale Höhenreferenzrahmen (IHRF)

Laura Sánchez, Georgios S. Vergos, Riccardo Barzaghi

The International Height Reference System (IHRS) was introduced in 2015 by the International Association of Geodesy (IAG) as an international standard for the precise determination of physical heights worldwide. Primary vertical coordinates are gravity potential differences with respect to a conventional W 0 value, which defines the potential of the geoid. The realisation of the IHRS is the International Height Reference Frame (IHRF), which corresponds to a global network of reference stations with precise reference coordinates specified in the IHRS. The spatial position of the stations at which the geopotential numbers are calculated is defined by their respective geocentric Cartesian coordinates in the International Terrestrial Reference Frame (ITRF). The implementation of the IHRS is thus based on the combination of a geometric component, given by the positions of the stations in the ITRF, and a physical component, given by the determination of the potential differences with respect to W 0 at these positions. Through a strong international collaboration framed by the IAG, it has been possible in recent years to lay the scientific foundations of the IHRS, to compute a first solution of the IHRF, and to identify the key requirements for the long-term sustainability of the IHRF. This paper summarises the main features of the IHRF and the achievements in its implementation.

Das Internationale Höhenreferenzsystem (IHRS) wurde 2015 von der Internationalen Assoziation der Geodäsie (IAG) als Standard für die weltweit konsistente Bestimmung physikalischer Höhen eingeführt. Die primären vertikalen Koordinaten sind Schwerepotenzialdifferenzen in Bezug auf einen konventionellen W 0-Wert, der das Potenzial des Geoids festlegt. Die Realisierung des IHRS ist der Internationale Höhenreferenzrahmen (IHRF), der einem globalen Netz von Referenzstationen mit genauen, im IHRS definierten Referenzkoordinaten entspricht. Die räumliche Lage der Stationen, an denen die geopotenziellen Knoten berechnet werden, ist durch ihre jeweiligen geozentrischen kartesischen Koordinaten im Internationalen Terrestrischen Referenzrahmen (ITRF) definiert. Die Realisierung des IHRS basiert somit auf der Kombination einer geometrischen Komponente, die durch die Positionen der Stationen im ITRF gegeben ist, und einer physikalischen Komponente, die durch die Bestimmung der Potenzialdifferenzen in Bezug auf W 0 an diesen Positionen gegeben ist. Durch eine starke internationale Zusammenarbeit im Rahmen der IAG war es in den letzten Jahren möglich, die wissenschaftlichen Grundlagen des IHRS zu schaffen, eine erste Lösung des IHRF zu berechnen und die wichtigsten Anforderungen für die langfristige Nachhaltigkeit des IHRF zu identifizieren. Dieser Beitrag fasst die Hauptmerkmale des IHRS und die Erfolge bei seiner Realisierung zusammen.

DOI: 10.14627/avn.2024.5-6.3
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