Kurzfassung
Durch die hohe Dichte von freien Ionen und Elektronen in der Ionosphäre werden die Beobachtungen aller geodätischen Weltraumverfahren, die im Mikrowellenbereich operieren, verzögert. Die Laufzeitverzögerung der Beobachtungsstrahlen ist in erster Näherung proportional zum so genten Gesamtelektronengehalt entlang des Strahlenwegs (Slant Total Electron Content, STEC). Dieser Effekt kann nur dann korrigiert werden, wenn dieMessungen auf zwei verschiedenen Frequenzen erfolgen. Auf diese Weise lässt sich aber auch Information über die Ionosphärenparameter in Form von TEC-Werten gewinnen. Die klassischen Eingabedaten für die Entwicklung globaler Karten der Ionosphäre (Global Ionosphere Maps, GIM) sind Zweifrequenzbeobachtungen des Globalen Satellitennavigationssystems (Global Navigation Satellite System, GNSS). Die GNSS-Stationen sind jedoch nicht homogen auf der Erde verteilt, wobei vor allem die Meeresoberfläche schlecht abgedeckt ist. Andererseits liefern die Zweifrequenz-Messungen von Satellitenaltimetrie Missionen wie Jason-1 Information für die Ionosphärenparameter genau über den Ozeanen. Aufgrund der begrenzten Verteilung dieser Messungen, sowie einiger offenen Fragen bezüglich der systematischen Fehler, werden die Altimetrie Daten derzeit nur zur Validierung der GNSS GIM genutzt. Man kann jedoch annehmen, dass gewisse Besonderheiten der Ionosphärenparameter, die von Satellitenaltimetrie-Messungen erhalten werden, die Inkonsistenzen der GNSS Beobachtungen ausgleichen können. In dieser Studie werden für die Erzeugung globaler Ionosphärenkarten in zweistündigen Intervallen neben GNSS auch Messungen aus Satellitenaltimetrie herangezogen, deren Verteilung die mangelhafte GNSS-Abdeckung der Meeresoberfläche auszugleichen hilft. Außerdem erlaubt diese Methode die unabhängige Schätzung von systematischen, technikspezifischen Fehlern. Deshalb wird neben den täglichen Werten der instrumentellen Einflüsse (Differential Code Biases, DCB) aller GNSS Satelliten und Empfänger auch ein konstanter täglicher Jason-1 Messfehler geschätzt und untersucht.

Abstract
The high free-electron and ion density in the ionosphere disturbs both the group and phase velocity of the signals of all space geodetic techniques, operating in the microwave band. In first approximation this delay is proportional to the so-called Slant Total Electron Content (STEC) along the ray path and can be corrected only if the measurements are carried out at two distinct frequencies. On the other hand, this effect allows information to be gained about the parameters of the ionosphere in terms of Total Electron Content (TEC) values. The classical input data for the development of Global Ionosphere Maps (GIM) of the total electron content is obtained from dual-frequency Global Navigation Satellite System (GNSS) observations. However, the GNSS stations are inhomogeneously distributed, with large gaps particularly over the sea surface, which lowers the precision of the GIM over these areas. On their part, dual frequency satellite altimetry missions such as Jason-1 provide information about the ionosphere precisely above the sea surface. Due to the limited spread of the measurements and some open questions related to their systematic errors, the ionospheric data from satellite altimetry is used only for cross-validation of the GNSS GIM so far. It can be anticipated however, that some specifics of the ionosphere parameters derived by satellite altimetry will partly balance the inhomogeneity of the GNSS data. In this study we create two-hourly GIM from GNSS data and additionally introduce satellite altimetry observations, which help to compensate the insufficient GNSS coverage of the oceans. Furthermore, this method allows the independent estimation of systematic instrumental errors, affecting the two types of measurements. Thus, besides the daily values of the Differential Code Biases (DCB) for all GNSS satellites and receivers, also a constant daily bias for the Jason-1 satellite is estimated and investigated.

Kurzfassung
Aufbau, Beschaffenheit, geographische und zeitliche Veränderungen der Ionosphäre (grob gesagt der Bereich der Erdhülle zwischen 50 km und 1000 km) sind für Meteorologen und Klimaforscher ein wichtiger Untersuchungsgegenstand. Aber auch für die Geodäsie spielt die Ionosphäre eine immer bedeutendere Rolle. Einerseits werden Signale im Radiofrequenzbereich durch die Ionosphäre derart abgelenkt bzw. verzögert, daß z.B. hochgenaue GPS-Messungen nur durch Beobachtung auf zwei Frequenzen möglich sind und es trotzdem während der ungefähr alle 11 Jahre auftretenden Perioden starker Sonnenaktivität zu spürbaren Genauigkeits- und Qualitätseinbußen der GPS-Ergebnisse kommt. Andererseits ist es heutzutage möglich, aus global verteilten GPS-Messungen wie sie z.B. im Rahmen des International GPS Service (IGS) durchgeführt werden, Informationen über den Zustand und die kurz- und langfristigen Veränderungen der Ionosphäre zu gewinnen. Im vorliegenden Artikel wird erstmals gezeigt, daß dies auch mit dem Verfahren der Very Long Baseline Interferometry (VLBI) möglich ist. Es sollen erste Ergebnisse präsentiert werden, die im Rahmen eines vom österreichischen Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) seit März 2003 unterstützten Forschungsprojekts erzielt wurden. Bei dem Verfahren der Radiointerferometrie auf langen Basislinien (VLBI) wird auf zwei unterschiedlichen Frequenzbändern (2.3 und 8.4 GHz) beobachtet, um die Laufzeitverzögerung zu bestimmen, die durch die Ionosphäre verursacht wird. Dadurch können Rückschlüsse auf den Gesamtelektronengehalt (TEC) entlang des Ausbreitungsweges der Welle gezogen werden. Allerdings lassen sich in einem einfachen Ansatz nur die Differenzen in der Beschaffenheit der Ionosphäre über den einzelnen Stationen bestimmen, und die Beobachtungen sind zusätzlich noch um einen durch instrumentelle Einflüsse hervorgerufenen konstanten Wert verfälscht. Da jedoch in unterschiedlichen Azimuten und Elevationen beobachtet wird, gelingt mittels spezieller Methoden durch eine Parameterschätzung nach der Methode der kleinsten Quadrate eine Trennung von den instrumentellen Einflüssen und somit eine Bestimmung der absoluten ionosphärischen Parameter. In ersten Analysen wurde der vertikale Gesamtelektronengehalt in Form von Fourieransätzen (bis Grad 4) geschätzt. Dabei wurde vereinfachend angenommen, daß alle Beobachtungen in Zenitrichtung durchgeführt wurden. Die innere Genauigkeit der VLBI-Ergebnisse wird zu +/- 5-7 TEC Units (TECU) geschätzt. Trotz der erwähnten Approximation stimmen die Ergebnisse auch mit denen von GPS innerhalb von +/- 10 TECU überein mit maximalen Abweichungen von 20 TECU. Ebenfalls erprobt wurde ein zweiter, an der TU Wien entwickelter Ansatz mit stückweise linearen Funktionen (VTM – Vienna TEC Model).

Abstract
In geodetic Very Long Baseline Interferometry (VLBI) the observations are performed at two distinct frequencies (2.3 and 8.4 GHz) in order to determine ionospheric delay corrections. This allows information to be obtained from the VLBI observables about the sum of electrons (total electron content - TEC) along the ray path through the ionosphere. Due to the fact that VLBI is a differential technique, only the differences in the behavior of the propagation media over the stations determine the values of the observed ionospheric delays. However, in a first simple approach, an instrumental delay offset per baseline shifts the TEC measurements by a constant value. This offset is independent of the azimuth and elevation of the observed radio source and allows separation of the ionospheric parameters for each station from the instrumental delay offsets per baseline in a least-squares adjustment. In first tests of this method Fourier coefficients up to the 4th order plus a constant value and a linear trend were estimated to represent the vertical TEC (VTEC). Slant TEC (STEC) values are converted into VTEC values by a mapping function. A disadvantage of this approach is the assumption that these values are assigned to the station coordinates but not to the geographical coordinates of the intersection point of the ray path and the infinitely thin ionospheric layer. The precision of the estimated values is about +/- 5 to 7 TEC units (TECU). The results obtained from VLBI agree with a standard deviation of +/- 10 TECU with other techniques like GPS, rarely exceeding 20 TECU. A second approach, developed at the TU Vienna, using piece-wise linear functions (VTM – Vienna TEC model) was also tested.