Глобальная геодезическая система наблюдений (цели и научные задачи)

Для изучения различного рода деформаций земной коры и глобальных изменений, включая сейсмическую и вулканическую активность, тектонику плит, объем и перемещения внутренних вод, необходим контроль стабильности общеземной геоцентрической системы координат, относительно которой проводятся все измерения. Распределение земных масс и их перемещения в теле твердой Земли проявляются также в изменяемых параметрах ориентации и вращения Земли. На изменения этих параметров существенно влияют любые движения, происходящие в атмосферных и океанических массах, изучение которых чрезвычайно важно для понимания глобальных изменений климата и уровня Мирового океана. Определение и мониторинг этих изменений с суб - сантиметровой точностью и практически в реальном времени стали возможным только с использованием современных методов космической геодезии.
Применение новых технологий наблюдения спутников сделало возможным реализовать дифференциальные методы определения гармоник геопотенциала и получить более детальную структуру гравитационного и магнитного полей с разрешением около 200 км. Новые детализированные модели гравитационного поля позволяют выявить тонкие особенности тектонической структуры Земли, которые являются следствием различных геофизических процессов в активных тектонических зонах. Такие детальные особенности тектонических структур ранее можно было обнаружить только при локальных гравиметрических измерениях наземными средствами или с морских судов.
Достигнутые в последние годы высокие точности измерительных средств космической геодезии позволяют фиксировать малые на уровне нескольких миллиметров изменения уровня Мирового океана и колебания объема грунтовых вод, что имеет непосредственное отношение к пониманию проблемы глобального изменения климата планеты и причин возникновения природных катастроф. Количественная оценка и прогнозирование скорости изменения уровня Мирового океана остается серьезной научной проблемой, поскольку измеряемый сигнал содержит в себе влияние многих факторов, таких как взаимодействие твердой Земли с атмосферными, океаническими, гидрологическими и гляциологическими процессами.
В 2003 году Международная геодезическая ассоциация приняла решение о создании единой глобальной системы геодезических наблюдений GGOS, в которую должны быть интегрированы различного типа новейшие наземные и космические измерительные средства и специализированные космические аппараты, полное развертывание которой должно быть завершено к 2020 году. Программой предусмотрено создание глобальной сети из примерно 40 постоянно действующих наземных обсерваторий, системы унифицированного и оперативного сбора, передачи и обработки измерительной информации с целью построения комплексных численных моделей системы Земля, включая опорную, земную геоцентрическую основу наивысшей точности (1мм) и долговременной стабильности (0,1мм/год). Ожидается, что в результате мировое сообщество получит возможность предупреждения и контроля природных катастроф.