Vi använder navigationssatellitsystem - huvudsakligen GPS - och VLBI (Very Long Baseline Interferometry) för att bestämma rörelser i jordskorpan, jordens rotationsparametrar och mängden vattenånga i atmosfären. I framtiden kommer ett förbättrat GPS, det Europeiska Galileo och kanske också det ryska GLONASS att innebära ännu mindre osäkerhet i mätningarna och öppna för nya forskningsområden. Då tänker vi inte bara på geodesi, geofysik och meteorologi utan även på jonosfärsforskning och realtidspositionering i olika projekt med industriella tillämpningar. Ett område är de flersensorsystem som byggs in i dagens och morgondagens teknik (i bilar, lastbilar, flyg etc).

GPS-mätningar utförs idag kontinuerligt och geodetiska resultat anges i förhållande till ett globalt internationellt referenssystem. På så sätt kan vi se mycket små förändringar i läget för en speciell punkt i förhållande till referenssystemet ("jordens centrum"). Till exempel kan vi se landhöjningen i Norden. Den är maximalt ca 10 mm/år vertikalt och något mer än 1 mm/år i horisontell led, utåtriktat från centrum och störst vid ca 1000 km avstånd. Dessa horisontella rörelser har aldrig kunnat mätas förut. Vi kombinerar GPS-mätningar med mareografmätningar av havets höjd relativt jordskorpan. Kombinationen ger då ett mått på havets absoluta höjning. Detta är en nyckelparameter i modeller över jordens klimat och havens eventuella uppvärmning.

Bakgrunden till vår forskning relaterad till GPS är långbasinterferometri med observatoriets radioteleskop (VLBI). Uppmätningen av globala rörelser (plattektonik) började 1980. Onsala är ett av de radioastronomiska observatorier som har den längsta historiken för mätning av jordens rörelser. Idag är VLBI-tekniken oumbärlig för bestämningen av jordens rotation. Atmosfärens variationer, främst med avseende på vattenånga, är ett område vi fokuserar på. Vi studerar även jordens deformation som härrör från tidvattnets och atmosfärens belastningseffekt på jordskorpan.

Markbaserad GPS-meteorologi har varit ett fokus under de senaste åren med flera EU-projekt och ett nationellt samarbete med SMHI. Vi har utvecklat ett system som levererar mätningar av atmosfärens vattenångeinnehåll till vädertjänster i nära realtid som kan visa sig vara av stort värde för korttidsprognoser och speciellt vid extrema vädersituationer. Studier av atmosfärens vattenångeinnehåll med GPS över långa tidsskalor, 10 år eller mer, har troligen en mycket stor potential för att övervaka klimatförändringar och/eller validera klimatmodeller både regionalt och globalt. Denna forskning har resulterat i att vi nu utvecklar tomografiska metoder för täta GPS-nätverk för att bestämma en höjdprofil av vattenångans fördelning.